辽河流域主要河流险工险段统计及治理措施分析

杨斌斌，于金源，郭瑞鹏

(辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局)，辽宁 沈阳 110003)

险工险段是河道上存在防洪安全的隐患的工程和堤段，险工险段治理是防洪工程建设的重中之重[12]。辽宁省自“十二五”以来，开展了多条大江大河治理工程可研的编制工作，其中险工险段主要由各地的堤防管理单位认定，由于缺乏统一的判别标准，造成险工险段统计多而杂、无针对性、无优先级，影响决策。为了更加有序安排河道治理项目，合理使用资金，辽宁省组织开展了辽河流域主要河流险工险段排查工作，对辽河、浑河、太子河、大辽河、绕阳河5条河流进行摸底调查，按照统一标准对险工险段进行分级，为水利资金使用方向提供重要参考。

1 险工险段概况

本次调查的险工险段主要分布于辽河冲积平原，河道蜿蜒曲折，部分河段摆动频繁，地质条件、滩槽关系均较为复杂，险工成因、危害程度差别较大，少数险工多年来较为稳定，但大多数险工遇中小洪水即造成较大威胁，险工发展速度较快，且每年汛期均有新险工产生，已治理的险工水毁和自然老化也不容忽视，岸坎后滩地水土流失比较严重，河势发展迅速，对堤防工程影响较大[13]。

辽河流域主要河流砂基砂堤分布较广，且多数未经治理，大部分存在渗透破坏风险。我省主要河流堤防集中建设于20世纪80、90年代，受当时财力和技术水平制约，筑堤材料基本上以从河道附近取土为主，因此，砂基砂堤情况与附近河道的沙土、粉土分布较为一致。辽河、绕阳河两岸及滩地土质多以粉土、细砂为主，辽河近2/3堤防为砂基砂堤，绕阳河砂堤砂基占了总堤防长度的一半。浑河、太子河两岸黏性土分布范围相对较广，因此砂基砂堤总体比例较低。

2 险工险段分类

综合考虑河势发展速度、防洪工程现状、历史出险情况等因素，按照防汛形势的轻重缓急，将险工、险段分成不同重要等级，既有利于河道治理资金的合理安排使用，也能够增强防汛工作的针对性。

2.1 分类原则

(1)单独确定、总体把握的原则。各险工、险段分类坚持按照分类方法进行划分，但总体上应以各河段不同水情和防护对象做总体把握，各类险工、险段数量确定应尽量合理，避免人为造成局部地区防汛形势过松或过紧。

(2)就高不就低的原则。城市周边、居民聚集区附近的险工、险段重要程度应尽量向上靠拢。按照分类方法属于重要险工的，可以列入特别重要险工。

(3)意见一致的原则。由于不同险工、险段分类涉及后续编制的防汛预案不同，且日常管理方式也必然有所区别，水利以外其他行业部门也同样需要构建防汛保证体系，为了使得分类后的结果能让各方面均能接受，且在实际防汛过程中起到预期的作用，在分类方案要深入沟通，形成一致意见。

2.2 分类标准

险工分类主要考虑河势(弯顶)发展速度、与堤防(居民区)距离、险工位置水流与岸坡或堤防角度、河道土质、险工治理程度等因素，此外，还应重点考虑近年裁弯取直的老河道对防洪安全的影响。险段危险程度划分主要考虑砂堤砂基距离险工距离、砂堤砂基附近险工治理程度、砂堤砂基治理情况、堤防质量等因素。

(1)符合下列标准之一的可归类为特别重要险工险段

①险工与堤防(居民区)最小距离不超过50m，且上下游河势没有向好发展趋势的；

②险工与堤防(居民区)最小距离不超过100m，堤防临水侧无硬性工程防护，且水流顶冲岸坡较为严重的；

③险工与堤防(居民区)最小距离不超过100m，且滩地土质较差，险工无有效工程控制的；

④险工与堤防(居民区)最小距离不超过100m，险工主要部分为近10年发展新出现，缺乏有效工程控制且发展速度较快的；

⑤险工距离砂基砂堤不超过50m范围的；

⑥险工距离砂堤砂基虽然超过50m，但不超过100m且砂堤砂基未治理的；

⑦老背河后面不超过200m范围内有砂基砂堤的；

⑧堤防经系统整修后近年仍发生过堤防决口堤段；

⑨近年来堤防背水侧出现过长时间渗漏或管涌，或临水侧出现过大面积脱坡，且仍未整治的砂基砂堤段。

(2)符合下列标准之一的可归类为重要险工险段

①险工与堤防(居民区)最小距离不超过100m，且上下游河势没有向好发展趋势的；

②险工与堤防(居民区)最小距离不超过200m，且缺乏有效工程控制，近年河势发展较快、水流顶冲对岸严重的；

③险工与堤防(居民区)最小距离不超过200m，且河道内土质以粉细砂、粉土等抗冲性较差土质为主，且缺乏有效工程控制的；

④未治理砂基砂堤且不符合特别重要险段条件的。

(3)其他险工险段

①特别重要险工和重要险工以外的险工；

②已治理砂基砂堤且不符合特别重要砂基砂堤条件的。

3 险工险段调查

本次险工险段调查分为外业调查和内业资料整理2个阶段。外业调查通过合理安排路线和行程，对所有已治理和未治理险工险段进行实地查勘和影像(地理坐标)信息采集。险工险段上下游端点、工程端点、水毁处等均拍摄现场图片和视频，各点的地理坐标利用GPS进行采集，影像资料包含上游、下游、对岸、背水等不同角度，视频至少环绕一周，GPS点采集至少满足5颗卫星同时定位。内业资料整理根据遥感图和现场查勘影像资料描绘现状和规划险工护岸，量测险工距大堤或保护目标距离，根据险工险段分类标准确定险工险段级别，明确已治理、未治理规模。

本次确定5条河流险工险段工程规模如下：辽河险工险段286处，其中：未治理险工121处，总险长114.49km，未治理砂堤砂基51段，总长125.409km；浑河险工险段93处，其中：未治理险工29处，总险长14.854km，未治理砂堤砂基21段，总长28.198km；太子河险工险段53处，其中：未治理险工18处，总险长13.17km，未治理砂堤砂基8段，总长18.04km；大辽河险工险段48处，其中：未治理险工21处，总险长26.117km，未治理砂堤砂基21段，总长27.59km；绕阳河险工险段40处，其中:未治理险工10处，总险长12.491km，未治理砂堤砂基12段，总长70.766km；大凌河未治理险工27处，总险长37.14km，未治理砂堤砂基4段，总长5.72km。险工险段分类统计如图1所示。

4 险工险段治理

4.1 治理原则

险工险段治理型式应因地制宜、符合实际，在坚持工程安全的同时兼顾生态效益，注重治理型式的实际使用效果的同时应考虑其经济性[14- 15]，可参照下列方法进行确定。

(1)根据已有治理型式治理效果确定。对于一个险工中已经有部分治理且实际防护效果较为理想的，其续建部分应主要考虑原工程治理型式。对于已完工程治理效果不十分理想或常管理中存在明显问题的，如险工地处工程整理或部分结构易遭人为破坏河段等，工程治理型式应有相应的调整。

(2)参考上下游情况相似、分类等级基本相同且治理效果较好的型式确定。对于整个险工险段处于未治理状态的，首先应参考上下游河段中弯道类型、水深、水流流速等均基本接近且治理效果较好的治理型式。此外，还应考虑分类等级，如果差别较大，工程型式选择应论证其安全性和经济性。

(3)根据河段水情、河势、河床质、险工分类等综合条件，参照同一河流或同一流域内其他河流上治理效果较好的险工型式确定。砂堤砂基治理型式还可根据堤身、堤基土质、临背水堤高、堤防达标等情况进行确定。

4.2 主要治理措施

辽宁省省内主要河流已建成的险工治理工程多采用平顺护岸或护岸与丁坝结合的形式，近年来，由于丁坝工程对水流流态造成较大的影响，引发水事纠纷的事件时有发生，险工治理已尽量避免修建丁坝。平顺护岸采用抗冲材料铺敷在岸坡一定范围内，行程连续的覆盖式护岸，其结构以枯水位为界划分为上部护坡和下部护脚二层。护坡部分在水上时间较长，可以在陆上施工，选择能够适应干湿变化和风浪冲击，具有较强的抗腐蚀性材料。护脚部分长期浸没与水下，需在水下施工，应选择耐水流冲击，适应河床变形能力较强的材料。由于护坡和护脚形式多样，应用时应根据实际情况进行方案优选。

目前，辽宁省省内主要河流采用护坡形式有干砌石、连锁砖和格宾石笼，前2种形式施工质量控制难度大，后期不易管理，在“十二五”时期以后开展的河道治理项目中应用较少。格宾石笼由于其适应变形能力强，施工简便，便于就地取材，且近年来材料防腐技术有很大改善，已经成为最广泛采用的护坡形式。护脚形式采用较多的主要有格宾石笼、柴排或软体排，其中格宾石笼由于水下施工难度大，主要应用于枯水位以下水深较小的河段，对于水深较大处优先选用柴排或软体排。

砂堤砂基的治理在省内应用较为成熟的有垂直铺塑、高喷混凝土、水泥土截渗墙等3大类治理方法，因材料不同又细分为十余种，其中垂直铺塑因其造价相对较低应用范围最广，但其对原堤防结构稳定以及生态恢复的影响也是最大，需要结合实际情况进行选择。

5 结语

在“工程补短板，行业强监管”的背景下，河道险工险段的关注度前所未有。通过对辽河流域主要河流的系统调查分析，对险工险段进行甄别分类，有利于因地制宜开展河道险工险段治理，推动实现安全性、可靠性、经济性等多重治理效果。“河无常势、水无常形”，河道险工险段调查工作应该定期开展，特别是大水过后，应立即对险工险段信息进行核实、更新，以确保信息的时效性。此外，应以此为基础，稳步推进省内其他河流险工险段的信息调查，推动建立科学完善的河道治理体系，全面提高河道防洪能力。