六官营子河山洪沟工程治理复核研究概述

六官营子河山洪沟工程治理复核研究概述

王晓瑜

辽宁星烁招标咨询有限公司辽宁沈阳110000

摘要：六官营子河防洪安全存在河道淤积与岸坡防护问题，以六官营子河河段治理为例，确定护岸工程的工程等级以及并提出了河道清障工程与护岸防护工程治理方案，并结合工程实际情况，采用直立式格宾石笼挡墙护坡及护脚与石笼护垫护坡及格宾石笼网箱护脚作为护岸设计型式，采用理正软件对堤防进行渗流与抗滑稳定分析，计算结果均满足规范要求，最后对工程做了效益评价。

关键词：山洪沟治理；护岸设计；渗流计算；稳定分析

1工程概况

六官营子河属于大凌河二级支流，大凌河西支一级支流，发源于喀左县石洞沟村西北部的石洞子沟，海拔750m，流域面积229km2，河道全长26.0km，河道平均比降11.9‰。

六官营子河存在两个主要防洪问题，第一点是河道淤障严重，局部行洪断面偏小问题，第二点就是护岸防护问题。淤障严重，行洪断面偏小的问题在六官营子河干流及六官营子村附近支流河段较为突出，开垦耕地侵占河道滩地，缩窄堤距；河道内淤积的砂砾、乱石、杂物逐年增加，均造成了河道行洪断面偏小。护岸防护问题主要集中在支流海丰杖子村～龙王庙村河段，此段左岸沿河建有公路，路基防护为干砌石结构，经多年洪水淘刷，局部河段已出现脱坡现象，影响公路安全，右岸村屯离河较劲，无防护工程，居民自建的天然土石岸坡结构质量很差，不能有效的防护两岸耕地和人口的安全。

六官营子河洪水均由暴雨所形成，由于受上述天气系统的影响，经常发生局部暴雨。据历史文献记载，近一个多世纪以来六官河流域曾多次发生较大洪水，近年的1984年及1994年洪水也相当于10年一遇，且每次洪水过后，都给六官河两岸移民生命财产造成极大的损失，致使两岸移民生活水平低于其他地区，经济发展缓慢，人均收入较低。

2工程治理方案

依据《防洪标准》规定，根据防洪对象的重要性，本次六官营子河防洪标准确定为10年一遇，建筑物级别5级。

2.1河道清障工程的治理方案

本项目的河道清障工程通过恢复河道主槽，扩大过水断面，达到提高河道行洪排涝能力，增强水体流动性的目标。通过现场查勘，六官营子干流徐家洼子村～干支流汇入口段，干支流汇合口～六官营子翻板闸段河道淤积较重，结合该区间护岸工程的建设，对河道内淤积的砂砾、乱石等杂物清理疏挖。清障范围为河道中心线桩号K0+000～K1+300，HK0+000～HK0+475共计1775m。支流海丰杖子村～龙王庙村段、梅素奤村跨河桥以上1835m河段，存在乱采乱掘现象，沿河村屯自建的过水路面高程过高，严重阻水，对这两段河道进行统一规划，对河槽进行整形。清障范围为河道中心线桩号HK2+075～HK5+225，HK6+600～HK8+435共计4985m。

图1六官营子河道清障工程典型断面图

2.2护岸工程的治理方案

为保护岸坎及堤岸安全，防止土地冲刷，对岸坡较高的重点防护段及迎流顶冲可能发生冲刷破坏的堤岸进行岸坡防护。护岸设计坡顶高程与10年一遇设计水位基本齐平或略高于设计水位，坡脚高程与设计清障河底齐平[4]。护岸工程共计10段，干流汇入口左右岸各一处，支流共8段，左岸6处，右岸2处，护岸工程共计9.65km。

3护岸工程设计

3.1水面线计算

六官营子河水面线起始断面选取实测L18河道大断面，该断面位于入河口上游2364m处，断面形态较为规整。水位流量关系曲线使用曼宁公式计算。计算断面为本次测量的实测断面；河床糙率与水面线计算一致0.028；水面坡降取本区段河底平均比降6.51‰。经计算，对应六官营子河口（Ⅳ号水文断面）设计流量385m3/s，水面线推算起点水位（L18断面）为95.18m。

道和桥梁处均采用能量方程法，能量方程的基本形式为：

图2六官营子河水面线计算成果示意图

3.2护岸工程的断面设计

护岸工程断面结构分为坡式护岸型式、立砌式岸墙型式两种型式，均采用格宾石笼作为主材料。干支流汇合口处岸坡防护工程采用坡式护岸型式，村屯陡坎段岸坡防护工程采用立砌式岸墙型式。

干支流汇合口段两岸地面高程略高于10年一遇现状水位或与洪水位相近，防护的主要目的为防止土地、农田和公路冲兑，保障岸上房屋、人民的生命财产安全。工程尽量维持河道自然形态，依据现有岸坡进行设计。此段冲刷坑深度小于1.0m，故护脚取1.0m。

护岸设计坡顶高程参照10年一遇现状水位和现状岸顶高程综合考虑，与现状10年一遇现状水位齐平或略高于现状水位，两岸坡脚高程与设计清障河底齐平。采用30cm石笼护垫护坡，坡比1：2.0，1m×1.0m格宾石笼网箱护脚。干支流汇合口处岸坡防护工程典型断面见图3。

图4村屯陡坎段岸坡防护工程典型断面图

4护岸设计复核计算

4.1渗透稳定计算

选取坡高最大的左岸LK1+225断面作为最不利计算断面，2小时内迎水坡水位由十年一遇设计洪水位338.54m降落至1/3水位高336.46m，降幅为2.08m。

经计算，LK1+225断面计算值为0.054，按照规范规定可按水位开始降落前的浸润线位置进行堤坡稳定分析。

4.2边坡抗滑稳定计算

根据本区段护岸断面的特点及渗流计算成果，按《堤防工程设计规范》的要求，稳定计算考虑以下几种工况，见表2。

表2边坡抗滑稳定计算工况及主要计算内容汇总表

计算类别计算工况计算内容

护岸正常运用条件设计洪水骤降期迎水侧堤坡

非常运用条件Ⅰ施工完建期（迎水侧）

根据本次地勘成果，结合工程区域现场及料场的实际情况，河道内土料为圆砾和粗砂，经分析本次设计土料物理力学指标见表3。

表3堤身、堤基土料物理力学指标采用表

由上表可知，护岸整体边坡抗滑稳定满足要求。

5实施效果分析

工程实施后，将使六官营子河沿岸村落受益，受益人口三千余人，保护耕地八千多亩。干流水系的水环境得到明显改善，提升河道水质标准。提高喀左县六官营子镇山洪灾害防御的支撑和保障能力，进一步完善了区域防洪排涝减灾体系，有效减低山洪灾害造成的损失。

6结论

本文从河道清淤与河道护岸加固设计两方面开展六官营子治理工作。经方案比选，确定了河道清淤工程段和设计河道断面，经计算得到护岸设计水面线，并结合工程实际情况，提出了石笼护垫护坡及格宾石笼网箱护脚与直立式格宾石笼挡墙护坡护岸型式。并对护岸渗流稳定与抗滑稳定进行了分析，最后对实施效益做了评价。

参考文献：

[1]朱兴杰，邹春.大凌河朝阳城区段河道生态护岸设计[J].中国水土保持，2013，（04）：30-31.

[2]王越，丁艳荣，徐建华中小河流治理技术研究及生态修复探讨[J].工程建设与管理.2012（6）：42-44.

[3]潘美元，李俊娜，尹崇清.护岸设计原则和类型综述[J].中国水运（学术版），2006，（11）：108-110.

[4]周彬.千金河综合工程治理与设计方案研究[J].陕西水利，2017，（5）：96-98.