“格賓石籠+混凝土四面透水框架群”在葉爾羌河防洪工程中的應用

魯 娜

(新疆水利水電勘測設計研究院,烏魯木齊 830000)

1 工程概況

葉爾羌河流域位于新疆維吾爾自治區西南部，塔里木盆地西南邊緣，發源于喀喇昆侖山北脈冰川。葉爾羌河防洪工程治理范圍為葉爾羌河阿爾塔什水利樞紐以下至葉爾羌河與和田河匯合口河段，長約760.0 km。治理范圍涉及喀什地區的澤普、莎車、麥蓋提、巴楚全部；新疆生產建設兵團第三師、第一師。上述范圍內的人民生活、生產活動無不與防洪問題有關。

葉河防洪工程主要任務是穩定河岸提高河道過洪能力，保護沿岸城鎮、農田、村莊、交通、水利工程安全，使防洪工程在設計防洪標準下保證保護范圍內的各族群眾的生命財產不受損失，為沿河兩岸廣大人民群眾生活和經濟發展提供適宜的防洪安全保障。此外，防洪工程的建設可防止河岸淘刷，減少水土流失。

葉爾羌河發源于喀喇昆侖山北坡，高山區長年積雪、冰川發育，是葉爾羌河的主要補給源，葉爾羌河是典型的冰雪補給河流。按照地貌單元可劃分為3段：山前傾斜平原區河段、平原過渡區河段、細土平原區河段。根據沿線不同的地貌單元，分布的地層巖性不同，將本次防洪工程分為六大段，分別為：① 喀群樞紐～上游段(含漂石砂卵礫石)；② 喀群樞紐～衣干其渡口段(砂卵礫石向砂礫石過渡)；③ 衣干其渡口～卡爾扎克防洪段(砂礫石向中粗砂過渡)；④ 卡爾扎克防洪段～葉河中游樞紐段(中粗砂向粉細砂過渡)；⑤葉河中游樞紐～奇特防洪點段(粉細砂為主)；⑥ 48團大橋以下(粉細砂為主)。

自衣干其渡口開始向下游，河床由粗顆粒的砂礫石層逐漸向細粒的粉細砂層過渡。根據東碾河治理等工程經驗，對于粉細砂河床不宜采用剛性或半剛性防護結構進行防護[1]，故設計采用了“雷諾護墊”護坡[2]，“格賓石籠+混凝土四面透水框架群”護腳。

2 “格賓石籠+混凝土四面透水框架群”方案比選

葉爾羌河中、下游河段，地形較平坦，河道開闊，防洪點附近沒有砂礫料和卵石料。考慮到以上因素，根據防洪工程的特點，首先，柔性結構能夠較好適應粉細砂河床和堤身的變形，其次要考慮防沖結構用料的經濟性。本河段護坡型式采用雷諾護墊、對河床基礎(即坡腳)的防沖刷防護采用2種方案進行對比，詳見表1，具體結構見圖1、2。

經過2種組合方式經濟比選，方案1坡腳格賓石籠柔性結構能適應基礎較大變形，土方工程量較小，施工難度較低，后期容易維修，單公里投資較小。因此，方案1較優，最終確定本段防洪工程護腳采用“格賓石籠+混凝土四面透水框架群”，護腳的經濟組合方式為：水平鋪設3～12 m寬2層格賓石籠+3～7 m寬混凝土四面透水框架群，坡腳縱向鋪設1 m(寬)×2 m(深)格賓石籠齒墻。

3 沖刷深度計算

推薦方案坡腳沖刷深度計算分別采用GB50286-2013《堤防工程設計規范》和GB50707-2011《河道整治設計規范》進行計算，對2個規范計算值經過分析后確定使用，從而確定格賓石籠齒墻的下設深度。

4 運行效果

圖3為葉爾羌河中游平原過渡區河段某防洪工程，該工程正是依照方案1設計、施工的。經歷過1個洪水期后，現場如圖3所示，格賓石籠防止了基礎淘刷，泥沙在透水框架群的減沖作用下淤積在格賓石籠和透水框架群中，淤積高度大的將會埋沒透水框架群，對岸坡形成保護，有利于增強岸坡穩固性[6-8]。經歷過多次洪水期后，淤積下來的沙土夾雜著生物種子，在適宜的生長條件下會長出連片的綠色植被，發揮植物根系的固土作用。

表1 方案比選表

圖1 方案1橫剖面圖 單位：mm

圖2 方案2橫剖面圖 單位：mm

圖3 葉爾羌河中游平原過渡區河段某防洪工程圖

5 結 語

“格賓石籠+混凝土四面透水框架群”的組合防沖形式，在葉河防洪工程粉細砂河床段得到了廣泛應用，并取得了較好的防洪效果。該技術具有整體性好、穩定性強、抗沖刷能力強、施工方法簡便、質量易保證、維修方便等特點[9-10]。在保證了防洪安全的前提下，可使河道邊坡生態化，充分體現了人水和諧共處，綠色治水的新理念[11-13]。

參考文獻:

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