太子河西高石籠丁壩工程效益分析與技術探討

黃廣玲

(海城市河務管理處，遼寧海城114200)

1 基本情況

太子河西高險工位于太子河右岸海城市溫香鎮(zhèn)西高村東，為沖積平原上的彎曲河段，河道主流逼近右岸;侵蝕堤岸速度極快，水勢距堤腳已形成嚴重威脅。該處險工全長900 m，距岸邊僅2 m左右，該處險工在1957年即進行了沉排護岸處理，曾于1985年、1986年、進行過部分維修，為控制險情發(fā)展，2000年采用柴排、拋石、石籠護岸工程結(jié)構(gòu)形式進行了維護，但只能起到防止水流對凹岸的攫取，不能改變水流的流態(tài)，險工一直沒有得到徹底根治。

2005年在總結(jié)以前險工治理的經(jīng)驗和教訓的基礎上，綜合考慮該河段屬于潮汐河段，結(jié)合各種丁壩壩型的考慮，決定采用下挑丁壩結(jié)合正挑丁壩群。當年年一期工程完成丁壩10座，填平右岸堤防背水坡水坑兩處;2006年完成二期工程，其中，平順護岸100 m，丁壩5座。

2 工程設計與施工

2.1 工程總體布置

根據(jù)西高河道險工的實際情況，要遏制水流對凹岸的沖刷，必須改變水流流態(tài)，故該工程擬采用柴排拋石短丁壩群及丁壩間拋石護底，石籠護坡相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式進行綜合治理。險工加固長度900 m，布置柴排拋石短丁壩17座，其角度為正交式與下挑式，下挑角為85°，有效長度22～27 m，相鄰壩軸線間距50 m。枯水位1.0 m以上為石籠壓頂，枯水位以下為柴排拋石，每層凈厚度1 m。為防止丁壩頭基礎掏刷，進行拋石護基，防護長度2～3 m，平均厚度1 m。

由于丁壩存在水流沖刷壩根的弊端，故將丁壩之間枯水位以上采用石籠護坡，枯水位以下采用0.4 m厚拋石護底。

2.2 工程設計與施工

該工程實際治理長度700 m，采用“平順護岸”與“丁壩護岸”兩者結(jié)合使用的“守點顧線”護岸形式進行治理。

工程修建石籠丁壩15座，其角度為正交與下挑，下挑角為85°，有效長度21.6～26.9 m，相鄰壩軸線間距50 m。

枯水位以下部分為護腳工程，枯水位以上部分為護坡工程。

護腳形式為柴排拋石護腳，主要采用柴排塊石堆砌而成。

柴排拋石丁壩主要用柴排塊石堆砌而成，枯水位以下，采用柴排拋石堆砌形式，每層厚度為1 m，錯層寬度1 m。柴排制作的主要材料為柞條，柴排上下層采用柞條扎把制成網(wǎng)格狀，做柴排骨架，中間層縱橫鋪設柞條，然后用8#鐵線在上下層骨架結(jié)點處固實。柴排制做厚度75 cm，拋石厚度40 cm。

2.3 工程運行與監(jiān)測

施工前我們采用信標GPS對水下地形進行測量，如圖1所示:

圖1 太子河西高河道險工觀測圖

該丁壩拋石施工于2006年12月施工完畢。此后，2007年7月，該段河道遭遇20 a一遇的洪水，2010年又遭遇到海城地區(qū)有資料以來洪水總量最多、洪水過境時間最長的一個汛期。我們于2007年9月18日和2010年9月15日分別對對該段水下地形進行監(jiān)測，得出如圖1所示的地形圖。

經(jīng)過前后3次測量的結(jié)果比對，拋石丁壩整治后，原河床坡腳有了明顯的回淤，促使了邊坡的穩(wěn)定。

3 經(jīng)濟效益分析及探討

隨著太子河西高險工的建成及投入運行，海城市的大江大河防洪體系基本初步完成框架建設，防洪體系基本形成，海城市的防洪進入了一個新的時代，經(jīng)濟效益十分顯著、其社會效益體現(xiàn)穩(wěn)住了右岸堤防崩塌，提高了防洪標準，防止了水土流失，保護了耕地。