河道險段治理工程設計要素分析
——以顧洞河榆樹底村為例

荊英楠

（沈陽國源科技發展有限公司，遼寧沈陽110000）

顧洞河發源于北票市金廠溝梁，是大凌河的一級支流。自北向南依次流經龍潭鄉、哈爾腦鄉和桃花吐鎮，在桃花吐鎮坤頭營子村匯入大凌河。全長57.77公里，流域面積451平方公里。項目區位于龍潭鄉顧洞河上游，河道起點至項目區終點范圍內河長4.79公里，流域面積為46.12平方公里，河道總比降為7‰。

由于人為的濫采亂棄和水流的沖淤破壞，導致河道出現大量的沙堆和沖坑，嚴重阻礙了河道行洪。為保證河道的過流能力，避免河道形態在水流作用下的進一步惡化，需要對項目區上游河道實施清淤疏浚工程。同時項目區河道下游有過水路面一處，過水路面下游兩岸已有石籠護岸，為避免水流對過水路面上游河道兩岸造成的沖刷破壞，需要對過水路面上游河道兩岸進行防護。同時，結合鄉鎮生態建設規劃，在保證河道過流能力的前提下，為進一步改善河道生態環境，對兩岸岸坡進行生態防護。

1 水文計算

1.1 洪峰流量

項目區內多年平均降水量為475毫米，降雨年際變化較大，時空分布不均，多集中在7～8月，約占全年降水量的51.7%。流域內多年平均徑流深為86.8毫米，徑流量以洪水下泄為主，非汛期河道徑流量較小。冬季氣候寒冷干燥，冬春季節雨、雪稀少，最大凍土深度為1.50米。

根據顧洞河河勢的變化規律，結合工程布置情況，本次計算共布置了2個控制斷面。本次設計按照十年一遇的防洪標準進行護岸穩定性及沖刷計算，洪峰流量為348.52方立米/秒。

1.2 水面線計算

以最下游處控制斷面為起始斷面，利用HEC軟件進行水位推求。糙率資料取自《大凌河河道保護治理規劃》，由于項目區河段較為狹窄、主槽和灘地段界線模糊，結合上述情況分析，該河段糙率率定為0.033。

2 清淤疏浚設計

2.1 清淤疏浚工程設計

在平面位置上，以河道現有的兩岸岸坎線作為本次清淤疏浚工程的工程線。

在縱斷面上，以現狀河道最低點作為設計河底高程，以不改變整個河段的現有比降、平順銜接上下游河道。

在橫斷面上，考慮到項目區土壤條件，按照1∶1.5的設計坡度對左岸岸坎進行填挖修整。

綜上所述，確定清淤疏浚總長度1057米、比降8‰、平均寬度40～50米、平均深度0.67米。

2.2 抗滑穩定校核計算

選取典型斷面進行計算，坡比為1∶1.5，高度為2.5米。不同工況下的土堤抗滑穩定安全系數取值及計算結果，見表1。

表1 岸坡抗滑穩定計算表

通過對典型斷面的抗滑穩定計算分析，在坡比為1∶1.5時，岸坡抗滑穩定滿足要求。

3 護岸工程

3.1 護岸工程設計

在橫斷面上，考慮到項目區土壤條件，按照1∶1的坡度進行護岸石籠基槽開挖。石籠護岸工程采用“品”字形結構，共三層石籠網箱疊放，從下至上采用的石籠網箱規格（長×寬×高）分別是：4.0米×1.5米×1.0米、4.0米×1.2米×1.0米、4.0米×1.0米×1.0米三種規格的石籠網箱，石籠埋深不少于1.5米，網箱采用8#鍍鋅鐵絲機編，網眼大小為13厘米×15厘米，網箱與網箱之間采用8#鍍鋅鐵絲連接，網箱內填充塊石粒徑介于25～50厘米之間，級配良好，填充后空隙率小于30%，塊石強度不低于30Mpa。

3.2 沖刷深度校核計算

沖刷計算依據《堤防工程設計規范》（GB50286-2013）中平順護腳沖刷深度計算公式計算，計算彎曲段沖刷深度結果為1.258米，平順段沖刷深度結果為1.417米。可知采用十年一遇防洪標準進行沖刷計算時，沖刷深度不大于1.5米，因此，本次設計的護岸建筑物埋深取1.5米，可滿足抗沖要求。

4 植物綠化工程

岸坡修整后，為起到防洪固坡作用，需對岸坡及坡腳進行植物措施防護，防護形式主要為岸坡播撒草籽，植草種類主要為高羊茅、麥冬草以及狗牙根草，按等比例混合種植。

5 結語

顧洞河險段治理工程設計以增加河道過流能力、防沖為主，兼顧河流生態修復。采取的河道整治工程措施可以滿足十年一遇流量下的防沖要求。采取的植物綠化措施，可以改善水質條件，恢復項目區河段的生態功能。

河道險段防護工程設計應滿足的要求為，以防護為主，兼顧上下游及左右岸，保證項目區河勢穩定、邊坡安全；在河勢上，盡量保留河流的自然形態；在生態上，盡量保護物種的多樣性；在滿足上述要求的前提下，河道治理規劃應與區域規劃相協調，與周邊環境及發展相協調。