辽河药王庙段河床演变及整治措施

2018-11-13于丹萍

山西建筑 2018年30期

于丹萍

(华北水利水电大学，河南郑州 450003)

1 辽河药王庙段概况

辽河是我国七大河流之一，它发源于内蒙古克什克腾旗芝瑞镇，流经河北省、内蒙古自治区、吉林省、辽宁省，于盘锦市入渤海，共1 383 km。辽河流域位于中国东北地区的西南部，整个流域的集水面积为191 946 km2，流域内山区主要分布在东西两侧，东部为长白山脉，西部为燕山山脉和大兴安岭南端，地势较高，一般在海拔500 m以上。其为中低山丘陵地带，形成辽河平原东西向屏障。地形由北向南倾斜，由东向西和中部倾斜。

辽河药王庙段位于泛河支流与辽河干流的汇合口处，由于汇合口处水流不稳，以致该河段岸坡水毁。辽河药王庙段距辽河大堤不足百米，经年累月，伴随着洪水的侵蚀，水流会不断吞食两岸土地并严重威胁到辽河大堤的安全，威胁到沿河村庄人民的生命财产安全。因此，对河床演变的研究是十分必要的，分析其原因，研究河床的演变趋势，进而制定行之有效的整治措施，保护河道两岸人民的生命财产安全。

2 河道演变原因

河床多是自然或人为作用造成破坏，破坏后的河床地形根据其产生原因可分为两种情况：一种为天然情况下造成的河床地形破坏，如强地震导致的沟槽或垂向断层等极端变形；另一种是人为导致的破坏，如大量开采河砂形成大规模深坑等。破坏后的河床遭遇水流作用，将继续产生明显变形，对附近结构物的安全造成威胁[1,2]。

河床演变主要是有两个方面的因素造成的，河床在水流的作用下不断变化，人为因素影响河床的结构状态，这两种因素相互影响，共同作用，使得河床演变处于一个动态且不断发展的状态中。

2.1 自然因素

自然因素是河床演变的主要因素，首先由于气候因素，辽河药王庙段洪水较频繁，受暴雨洪水影响较大，此段位于辽河干流与泛河支流汇合口处，水流条件相对较差，水流比较紊乱。其次，与辽河药王庙段地貌地质条件密不可分。一是该段位于通江口水文站下游附近，其流域洪水主要由暴雨产生，一次洪水历时为7 d，主要集中在3 d，双峰历时13 d，两峰间隔3 d～4 d，洪峰多为暴涨暴落型，洪峰流量具有沿程递增的特征。径流的年际变化也较大，干流通江口最大最小值之比为21.6∶1。二是该段河流和两岸地层主要为第四系松散冲积沉积，具有二元结构。河道及滩地表层岩性主要为粉细砂、粉土和粘性土，状态一般较差，大部分是松散的。受河道主槽变化和河道水位波动影响，土质不均匀，层理发育，夹层和透镜体较多，下部多为粉细砂，阶地地层岩性主要为粘土、粉土、细砂等，地质构造薄弱。因此一遇洪水河岸很容易被冲淘，河势也将随之改变。

2.2 人为因素

人为因素也是河床演变不可忽视的因素。前几十年，我们在发展经济的同时，忽略了环境保护的作用，人们的防洪意识也比较薄弱，由于人们乱砍乱伐河道护堤林，开荒种田，在滩地上肆意放牧，使得辽河药王庙段生态环境遭到破坏，地表裸露在外，大大的降低了滩地对洪水存蓄能力和缓冲作用，使得地表径流加快，不能很好的降低洪水的形成概率。

3 河道演变分析

3.1 平面演变分析

辽河药王庙段属于蜿蜒型河道，该河段辽河大堤平均间距约为1 500 m，河道主槽平均宽度约为350 m，滩地较为宽阔，主槽较窄且深，河床两岸主要为粉细砂、粉土和粘性土，抗冲性能一般。由于辽河药王庙段处于河道的转弯段，该河道内同时存在着横向环流，不断冲刷着凹岸，加之河道存在着泥沙横向输移现象，河道凸岸泥沙不断沉积，边滩不断淤长，久而久之河道平面形态随之改变。

图1～图3为辽河药王庙段的2011年—2016年平面演变变化，从图1～图3中可以看出，较之2011年的河道，2016年河道主槽摆动幅度较为明显，尤其在辽河干流至泛河入河口处段河道摆动较大。

3.2 河道演变趋势分析

根据平面图及河道横断面分析，在现有来水条件下，辽河药王庙段河道在较长的时段内河道岸线摆动相对较大。经过多年的冲刷，岸线继续向凹岸前进，但并不排除一旦发生大洪水，河道会发生侧向冲刷，河岸会坍塌和淤长，河势会发生剧烈变化，威胁河道防洪工程的安全。

近年来辽河药王庙段河势见图1～图3。

4 整治措施

辽河属季节性河流，水位变化较大，辽河药王庙段位于河流汇合口处，辽河干流与泛河支流的相互顶托作用，使得汇流区水流的紊动混合强烈。由于造成塌岸的主要原因是辽河干流的顶冲作用和汇流区的紊动水流，因此，辽河药王庙段河床整治的重点应该是控制河道的河势和水流流态。

4.1 加固堤防

堤防是河道重要的防洪的工程，是防御洪水泛滥、保护居民和工农业生产的主要措施。堤防最主要的任务是保护人口、耕地、工矿企业等免受洪灾，其质量和高度是保证河道两岸防洪标准的重要因素。因此在堤防有损毁的河段进行堤防的加固，确保其防洪标准满足防洪要求。

4.2 滩地岸坡防护

为控制河势，减少河岸冲刷，确保防洪安全，辽河药王庙段采用生态格网和丁坝的防护型式。平顺段护岸的治理措施是采用生态格网防护型式。辽河主流的顶冲作用与汇流区的水流紊动作用是辽河药王庙段滩岸坍塌的主要原因，因此在滩岸线与水流方向夹角大于30°的河道采用下挑非淹没式丁坝，阻碍和削弱斜向波和沿岸流对滩岸的侵蚀，从而部分调节水流，保护河岸。丁坝采用固滨笼，内砌块石，坝轴线与水流方向夹角为30°，丁坝与丁坝之间采用生态格网防护。

4.3 岸坡坡脚防护

为了稳固岸坡，防止坡脚被水流侵蚀冲淘，岸坡垮塌，影响岸坡防护措施的使用寿命，辽河药王庙段坡脚工程采用防冲刷、耐磨、有弹性、易于修复和补充、能适应河床变形、便于水下施工的沉排护脚，以确保岸线平顺、清晰，稳定局部河势，确保行洪安全。

4.4 植被措施防护

满足行洪安全的前提下，在滩地和堤防迎水侧种植乔木带或灌木带，巩固河岸、减少水流特别是洪水期水流对河岸冲刷的同时也改善了河道的生态环境，减少水土流失，提高滩地对洪水的调蓄能力，使得防洪与改善环境相结合，自然生态最终实现河道“水清、岸绿、流畅”。

4.5 管理措施

严格执行《河道管理条例》《防洪法》《水法》《水土保持法》等法律法规。加强对河道、堤防、防护林带、护岸工程的监督管理维护，禁止砍伐护堤林，禁止放牧，减少人为因素对河道造成的破坏。定期进行防洪安全知识的宣传教育，提高人们的防洪意识，退耕还林，退耕还草，自觉维护河道防洪安全，从而保障沿河村庄土地和人民生命财产安全。