熊岳河（六道河—北岔桥段）河道治理工程布置与护岸工程设计

2023-03-01于红波

海河水利 2023年11期

于红波

（辽宁省营口水文局，辽宁营口 115003）

1 概况

熊岳河位于辽宁省南部，地势东高西低，盖州市境内河长约29.5 km，工程治理范围为熊岳河六道河—北岔桥段。工程以六道河村熊岳河北支汇入口上游断面桩号K0+000为起点，以上游熊岳河北岔村交通桥下桩号K7+000为终点，治理河道总长7.315 km。治理段河道流经八道河村、山嘴村，沿线保护总人口约0.45万人、耕地113 hm2。该区域地势东南高西北低，工程区河道内堆积物以砾石为主，呈扇状分布。砾石主要为花岗岩，占总量的90%以上，兼有少量片麻岩、混合岩，砾石粒径相差甚大，最大直径可大2 m，最小仅为2 mm，其中以中粗砾为主、细砾为辅。

2 河道工程现状

熊岳河（六道河—北岔桥段）河道治理范围内村屯耕地密集，涉及山嘴村、八道河村2个行政村。目前，熊岳河干流上游段部分河道河床非常不规整，主河槽沙堆高、低起伏，部分河段河床与上、下游河床衔接不顺，坡脚沙堆、冲坑较多，影响河道行洪能力。部分河段岸坡洪水冲刷严重，坡脚形成陡坎，岸坡抗冲刷能力较差；部分河段岸坡虽有干砌石护岸工程，但由于河床冲刷下切，现状滩地陡坎已经延伸至原有护岸工程坡脚，如果不及时对险工段岸坡及滩地进行坡面防护，极易造成原有护岸工程脱坡，威胁岸坎整体稳定。一旦发生超标准洪水，两岸村屯及耕地将直接受到洪水威胁，由此可见对熊岳河（六道河—北岔桥段）段进行河道整治工程是非常必要的。

2.1 区域1（河道桩号K0+000—K0+771）

该区域河道轴线长771 m，自下游起点熊岳河北支汇入口上游至桩号K0+771 拦河坝上。河道两岸间距150～157 m，整体较宽，主河槽宽度72～90 m。桩号K0+771 处建有拦河坝1 座，拦河坝长85 m，坝顶高程87.37 m，上游河道河底高程86.31 m，堰顶宽度1.5 m，下游消力池长6.0 m，消力池下游海漫长8.5 m，海漫高程86.60 m。右岸桩号Y0+000—Y0+764段岸顶高程87.57～94.05 m，坡脚前滩地平均宽度40 m，滩地高程84.82～89.67 m，现状滩地多年未行洪，滩地岸滩杂乱无章，滩地范围有葡萄园3.3 hm2，岸后有耕地20.7 hm2及山嘴村居民区。左岸桩号Z0+000—Z0+787段滩地后为山体，山脚前分布有林地2 hm2及养殖区1 处，占地面积1.1 hm2，该段河道平均宽度60 m，河道较为顺直，岸坡前滩地较宽，滩地及岸坡相对稳定。该段河道两岸耕地及居民区均高于10 a一遇洪水位淹没范围，超标准洪水下两岸滩地及林地允许淹没过流。

2.2 区域2（河道桩号K0+771—K1+893）

该区域河道轴线长1122 m，河道两岸间距142～160 m，整体较宽，主河槽宽度92～125 m。左岸桩号Z0+787—Z1+172段岸坎后有小面积开荒地，宽度60～75 m，旱地范围2.3 hm2，滩地岸顶高程88.87～94.77 m，开荒地后为山体；Z1+172—Z1+913 段为自然山体，山体岩层裸露。右岸岸顶高程95.03～101.8 m，桩号Y0+798—Y1+472 段岸坡处于河道凹岸，坡脚受洪水冲刷严重，仅Y0+999-Y1+381 段岸坡有干砌石护坡，干砌石护脚高过主河槽，坡脚受洪水冲刷形成直坎，坡脚前堆有沙堆防护，坡面块石破损存在脱坡现象。桩号Y1+253 左右岸后有居民12户，该段护岸工程主要保护岸后耕地及居民。

2.3 区域3（河道桩号K1+893—K2+995）

该区域河道轴线长1102 m，河道两岸间距120～140 m，整体较宽且顺直。右岸桩号Y1+902—Y2+945段路堤结合，岸顶为盖亮线公路，顶高程102.6～109.38 m，岸坡为土质岸坡，坡面较为稳定，局部存在临时砌筑挡墙挤占河道现象。左岸岸顶高程98.83～109.83 m，其中桩号Z1+913—Z2+380（季店桥下）段坡脚前滩地平均宽度26 m，滩地有果园，岸顶种果树，岸后为耕地，耕地面积6.7 hm2；桩号Z2+386（季店桥上）—Z3+025 段处于河道凹岸，坡脚前存在自然坑，无规整岸坡，受洪水冲刷严重，岸后有耕地16.7 hm2、住户60户，该段护岸工程主要保护岸后耕地及居民。

2.4 区域4（河道桩号K2+995—K4+637）

该区域河道轴线长1642 m，河道两岸间距105～125 m，整体较宽且较为顺直。右岸桩号Y2+945—Y3+626 段岸顶为盖亮线公路，岸顶高程109.91～115.09 m，现状岸坡较为稳定；桩号Y3+626—Y4+670 段处于河道凸岸，岸顶高程113.04～122.56 m，岸线相对稳定。左岸岸后连续分布大面积耕地，其中桩号Z3+025—Z3+493段滩地较宽，滩地由当地群众开荒种植果树，面积3.3 hm2，岸线较为稳定；桩号Z3+493—Z4+667段处于河道凹岸，岸后有耕地面积46 hm2及八道河村居民区，坡面分布有不连续砌石护坡，由于使用年限长，受洪水冲刷破损严重，局部岸坡冲刷形成直坎并向耕地延伸直接威胁耕地。

桩号K4+399 处有支流汇入，岸坎后有大口井2眼、温室大棚4 栋。汇入口为土质边坡，冲刷严重，汇入口处向上30 m 范围内逐年冲刷扩宽，威胁两侧耕地及大棚，该段护岸工程主要保护岸后耕地及八道河村居民区。

2.5 区域5（河道桩号K4+637—K6+965）

该区域河道轴线长2328 m，河道两岸间距120～135 m，整体较宽且较为顺直。桩号K4+637 河床建有拦河坝1座，拦河坝长113 m，坝顶高程122.27 m，上游河道河底高程121.15 m，堰顶宽度1.5 m，下游消力池长6.0 m、高程121.10 m。下游河床高程119.40 m。

桩号K5+008 河床建有拦河坝1 座，拦河坝长113 m，坝顶高程126.27 m，上游河道河底高程125.20 m，堰顶宽度1.5 m，下游消力池长6.0 m、高程125.23 m。下游河床高程124.97 m。

右岸桩号Y4+670—Y6+948 段岸顶为盖亮线公路，路堤结合，岸顶高程125.07～145.7m，其中桩号Y6+521—Y6+900 段处于河道上游，干砌石护坡破损较为严重，大部分水毁脱坡，该段护岸工程主要保护盖亮线，防止受洪水岸坡坍塌威胁公路安全。左岸桩号Z4+667—Z6+945段岸后分布有大面积耕地，现状岸顶高程124.93～146.18 m，岸坡坡面有砌石护坡，部分坡面破损严重，现有护岸护脚均高于河床，坡脚受洪水冲刷严重，危及整体坡面稳定，该段护岸工程主要保护岸后耕地43.3 hm2。

桩号K6+732左岸有南岔河汇入，汇入口处两岸岸坡均为土质岸坡，受洪水冲刷塌岸严重，汇入口右岸有住户3户。

3 工程治理范围和总体布置

3.1 治理范围及岸坡防护长度

工程治理范围为熊岳河六道河—北岔桥段。工程起点为六道河村熊岳河北支汇入口上游断面桩号K0+000，终点为上游熊岳河北岔村交通桥下桩号K6+965。工程治理河道总长7.315 km，其中干流治理长度6.965 km、支流治理长度0.350 km。

工程共建生态格网绿滨垫护岸5.79 km，其中干流左岸3.992 km、干流右岸1.053 km。工程治理范围左岸有3条支流汇入，支流左右岸生态格网绿滨垫护岸总长745 m，其中桩号K4+399 左岸支流治理河道长50 m，左岸护岸长度80 m，右岸护岸长度65 m；桩号K5+657 左岸支流治理河道长50 m，左岸、右岸护岸长度各50 m；桩号K6+732 左岸支流治理河道长250 m，左岸护岸长度240 m，右岸护岸长度260 m。护岸工程主要形式采用生态格网绿滨垫坡式护岸和生态格网固滨笼护脚。河道两岸岸坡整形，迎水坡撒播草籽进行植物防护5.796 km，其中左岸岸坡植物防护1.738 km、右岸岸坡植物防护4.058 km。工程配合河道护岸工程共计完成河床平整6.965 km。

3.2 干流岸坡防护布置

工程总布置根据熊岳河治理段两岸的地形及地质条件等因素确定，桩号K0+000—K0+771 段左岸为山体或山脚前分布狭长林地，右岸滩地较宽，多年未行洪，当地群众开荒种植葡萄园，因此本段工程对左岸桩号Z0+000—Z0+418、右岸桩号Y0+000—Y0+764 段岸坎整形并撒播草籽进行植物防护，汛期超标准洪水下允许漫滩。

桩号K0+771—K1+893 段左岸为山体或山脚前分布狭长耕地，右岸岸顶均高于10 a一遇洪水位，因此本工程对左岸桩号Z0+787—Z1+172 段岸坎整形并撒播草籽，自然山体段不采取工程措施，汛期超标准洪水下允许漫滩。右岸桩号Y0+798—Y1+472 段处于河道凹岸，岸坡防护主要以护岸防冲为主，防护顶高程以10 a一遇洪水位加高0.5 m确定；对右岸桩号Y1+472—Y1+902 段岸坎整形并撒播草籽进行植物防护。

K1+893—K6+965 段两岸岸顶高程均高于10 a一遇洪水位，其中左岸桩号Z2+386—Z3+025、Z3+493—Z6+945 和右岸桩号Y6+521—Y6+900 段处于河道凹岸，岸坡防护主要以生态格网绿滨垫坡式护岸防冲为主，防护顶高程以10 a 一遇洪水位加高0.5 m 确定；左岸桩号Z1+913—Z2+380、Z3+025—Z3+493 和右岸桩号Y1+902—Y2+163、Y3+538—Y5+400、Y5+780—Y6+521 段处于河道平顺段，岸坡主要以岸坎整形撒播草籽进行植物防护为主。

治理段主河槽沙堆高、低起伏，局部河段存在冲坑，部分河段河床与上、下游河床衔接不顺，影响河道行洪能力[1-3]。对治理段河床进行平整，长6.965 km。

3.3 支流回水段岸坡防护布置

工程治理段内在桩号K4+399 左岸有老胡沟汇入，该山洪沟自汇入口向上游延伸回水段总长50 m，左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长145 m，其中左岸80 m、右岸65 m。桩号K5+657 左岸有岔路沟汇入，该山洪沟自汇入口向上游延伸回水段总长50 m，左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长100 m。桩号6+732 左岸有南岔河汇入，自汇入口向上游延伸回水段总长250 m，左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长500 m，其中左岸240 m、右岸260 m。

3.4 岸坡防护型式

防护结构型式根据当地治河成功经验和现状地形地势比较后确定，凹岸护岸采用生态性能较好的生态格网绿滨垫坡式护岸[4]，护脚采用固滨笼护脚。平顺段护岸采用植物防护措施，坡面整形后撒播草籽防护[5-7]。

4 护岸工程设计

4.1 护岸结构选择

河道工程常用的防护形式为坡式护岸和墙式护岸。由于治理段河道为山区河道，经调查当地已有护岸多为干砌石护岸、浆砌石护岸、生态格网绿滨垫护岸3种形式。

浆砌石结构与生态绿滨垫护岸工程造价基本一致，但因浆砌石结构易产生跨塌、断裂等破坏，所以其对基础要求较高且缺乏生态防护措施。干砌石护岸造价低于生态绿滨垫护岸，但干砌石护岸后期维护费用高，受洪水冲刷沉降等影响，极易脱坡破坏。通过以上比较发现，生态格网绿滨垫较干砌石、浆砌石具有柔性好、生态效应好、透水性好、易施工等优势。鉴于本段河道沿线均为农村，两岸大部分为耕地，考虑到工程的经济合理性和效益最大性，确定本次工程护岸材料选用生态格网绿滨垫。该种护岸形式既能有效防护岸坡，又具有生态绿化效果，可有效改善河道环境，实现防洪安全与生态环境保护相结合的治理目标。

4.2 干流护岸结构设计

护岸工程采用单式斜坡绿滨垫护坡。护岸均在原有岸坡基础上进行整形防护，治理段工程回填土方采用满足规范要求的开挖土方，回填土方必须压实，相对密度不小于0.60。

现状河道两岸岸坎、岸坡均高于10 a 一遇洪水位，通过实测河道两岸岸坡冲刷破损高程及已有护岸工程坡脚高程，决定本次护岸工程护岸顶高程至冲刷破损高程或与已有护岸工程坡脚衔接，经综合比较确定护岸绿滨垫防护顶高程为10 a一遇洪水位加0.5 m 超高，护滩顶高程随现有滩地高程确定，坡顶设1.0 m宽绿滨垫压顶。

干流左岸桩号Z2+386—Z3+025、Z3+493—Z6+945，右岸Y0+798—Y1+472、Y6+521—Y6+900 段坡面按1∶2.5整形后采用绿滨垫进行防护，其上铺设厚0.3 m清基土并撒草籽进行植物防护。

护岸迎水侧边坡坡比均为1∶2.5。坡脚至堤顶采用绿滨垫护坡，护脚采用固滨笼。经计算，绿滨垫护坡厚度采用300 mm，规格为3.0 m×1.0 m×0.30 m，下设厚100 mm砂砾石垫层及短纤针刺无纺布，坡面覆土300 mm，撒播草籽。固滨笼护脚基础深度1.0 m，规格为2 m×1 m×1 m，背水侧铺设土工布，底部铺设0.10 m厚砂砾垫层和短纤针刺无纺布。

4.3 支流回水段护岸结构设计

工程治理段桩号K4+399 左岸老胡沟左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长145 m。桩号K5+657 左岸岔路沟左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长100 m。桩号6+732左岸南岔河左右岸生态格网绿滨垫坡式护岸长500 m。

护岸工程采用单式斜坡绿滨垫护坡。护岸均在原有岸坡基础上进行整形防护，护岸绿滨垫防护高程为10 a一遇洪水位加0.5 m超高，且护岸顶高程不高于现状岸顶高程[8，9]，坡顶设1.0 m宽绿滨垫压顶。

4.4 护岸植物措施设计

通过对现状岸坡整形碾压和规整坡面，实施植物措施护岸。岸坡植物措施主要目的为通过植物根系作用增加边坡的稳定性，并达到美化、绿化边坡的目的。

对干流左岸桩号Z0+000—Z0+418、Z0+787—Z1+172、Z1+913—Z2+380、Z3+025—Z3+493，右岸桩号Y0+000—Y0+764、Y1+472—Y2+163、Y3+538—Y5+400、Y5+780—Y6+521 段岸坡按不陡于1∶2.5进行整形，坡面撒草籽进行植物防护。根据气候条件预先将草籽浸水，均匀撒入表土区。草种选用耐旱、耐践踏的早熟禾、芨芨草。