“格宾石笼+混凝土四面透水框架群”在叶尔羌河防洪工程中的应用

鲁 娜

(新疆水利水电勘测设计研究院,乌鲁木齐 830000)

1 工程概况

叶尔羌河流域位于新疆维吾尔自治区西南部，塔里木盆地西南边缘，发源于喀喇昆仑山北脉冰川。叶尔羌河防洪工程治理范围为叶尔羌河阿尔塔什水利枢纽以下至叶尔羌河与和田河汇合口河段，长约760.0 km。治理范围涉及喀什地区的泽普、莎车、麦盖提、巴楚全部；新疆生产建设兵团第三师、第一师。上述范围内的人民生活、生产活动无不与防洪问题有关。

叶河防洪工程主要任务是稳定河岸提高河道过洪能力，保护沿岸城镇、农田、村庄、交通、水利工程安全，使防洪工程在设计防洪标准下保证保护范围内的各族群众的生命财产不受损失，为沿河两岸广大人民群众生活和经济发展提供适宜的防洪安全保障。此外，防洪工程的建设可防止河岸淘刷，减少水土流失。

叶尔羌河发源于喀喇昆仑山北坡，高山区长年积雪、冰川发育，是叶尔羌河的主要补给源，叶尔羌河是典型的冰雪补给河流。按照地貌单元可划分为3段：山前倾斜平原区河段、平原过渡区河段、细土平原区河段。根据沿线不同的地貌单元，分布的地层岩性不同，将本次防洪工程分为六大段，分别为：① 喀群枢纽～上游段(含漂石砂卵砾石)；② 喀群枢纽～衣干其渡口段(砂卵砾石向砂砾石过渡)；③ 衣干其渡口～卡尔扎克防洪段(砂砾石向中粗砂过渡)；④ 卡尔扎克防洪段～叶河中游枢纽段(中粗砂向粉细砂过渡)；⑤叶河中游枢纽～奇特防洪点段(粉细砂为主)；⑥ 48团大桥以下(粉细砂为主)。

自衣干其渡口开始向下游，河床由粗颗粒的砂砾石层逐渐向细粒的粉细砂层过渡。根据东碾河治理等工程经验，对于粉细砂河床不宜采用刚性或半刚性防护结构进行防护[1]，故设计采用了“雷诺护垫”护坡[2]，“格宾石笼+混凝土四面透水框架群”护脚。

2 “格宾石笼+混凝土四面透水框架群”方案比选

叶尔羌河中、下游河段，地形较平坦，河道开阔，防洪点附近没有砂砾料和卵石料。考虑到以上因素，根据防洪工程的特点，首先，柔性结构能够较好适应粉细砂河床和堤身的变形，其次要考虑防冲结构用料的经济性。本河段护坡型式采用雷诺护垫、对河床基础(即坡脚)的防冲刷防护采用2种方案进行对比，详见表1，具体结构见图1、2。

经过2种组合方式经济比选，方案1坡脚格宾石笼柔性结构能适应基础较大变形，土方工程量较小，施工难度较低，后期容易维修，单公里投资较小。因此，方案1较优，最终确定本段防洪工程护脚采用“格宾石笼+混凝土四面透水框架群”，护脚的经济组合方式为：水平铺设3～12 m宽2层格宾石笼+3～7 m宽混凝土四面透水框架群，坡脚纵向铺设1 m(宽)×2 m(深)格宾石笼齿墙。

3 冲刷深度计算

推荐方案坡脚冲刷深度计算分别采用GB50286-2013《堤防工程设计规范》和GB50707-2011《河道整治设计规范》进行计算，对2个规范计算值经过分析后确定使用，从而确定格宾石笼齿墙的下设深度。

4 运行效果

图3为叶尔羌河中游平原过渡区河段某防洪工程，该工程正是依照方案1设计、施工的。经历过1个洪水期后，现场如图3所示，格宾石笼防止了基础淘刷，泥沙在透水框架群的减冲作用下淤积在格宾石笼和透水框架群中，淤积高度大的将会埋没透水框架群，对岸坡形成保护，有利于增强岸坡稳固性[6-8]。经历过多次洪水期后，淤积下来的沙土夹杂着生物种子，在适宜的生长条件下会长出连片的绿色植被，发挥植物根系的固土作用。

表1 方案比选表

图1 方案1横剖面图 单位：mm

图2 方案2横剖面图 单位：mm

图3 叶尔羌河中游平原过渡区河段某防洪工程图

5 结 语

“格宾石笼+混凝土四面透水框架群”的组合防冲形式，在叶河防洪工程粉细砂河床段得到了广泛应用，并取得了较好的防洪效果。该技术具有整体性好、稳定性强、抗冲刷能力强、施工方法简便、质量易保证、维修方便等特点[9-10]。在保证了防洪安全的前提下，可使河道边坡生态化，充分体现了人水和谐共处，绿色治水的新理念[11-13]。

参考文献:

[1] 蒋建杰.铅丝格宾石笼在东碾河治理工程中的应用[J].水利技术监督,2015(04):92-94.

[2] 陈曦.雷诺护垫及格宾石笼在寒冷地区的应用[J].黑龙江水利科技,2015(06):72-74.

[3] 郭振军,毛丽红.在河道整治工程中格宾笼的应用探讨[J].华东科技,2015 (10)：139-139.

[4] 袁朝中.格宾石笼护脚护坡在滹沱河河道治理中的应用[J].山西水利,2013(08)：29-30.

[5] 黄立.浅谈格宾石笼在云安县中小河流治理中的应用[J].华东科技,2014(03)：175-176.

[6] 刘莉莉,刘洪言.一种新型护岸构件-透水框架在长江干堤护岸的应用[J].湖南水利水电,2000(06):32-32.

[7] 曹静,朱家明,赵鑫,等.四面六边透水框架减速效果因素分析[J].攀枝花学院学报,2014. 31(01):105-107.

[8] 闫鹏飞,荆文,万震,等.四面六边透水框架群减速效果探究[J].河南科技,2013(13):36-36.

[9] 徐国宾,张耀哲.混凝土四面六边透水框架群技术在河道整治、护岸及抢险中的应用[J].天津大学学报,2006(12)：1465-1469.

[10] 曾远青.浅析格宾网在中小河流护岸中的应用[J].珠江水运,2015(10) :56-57.

[11] 覃柳生.新型绿色环保支护材料-格宾石笼简介[J].广西水利水电,2007(03):82-82.

[12] 薛俊玲.格宾石笼在生态堤防工程中的适用性分析[J].中国水能及电气化,2016(10):6-9.

[13] 陆云才.格宾石笼在叶尔羌河防洪工程中粉细砂河床段的应用[J].西北水电，2016(06)：52-54.