吉林省沙河水庫(kù)上游河道護(hù)岸工程建設(shè)技術(shù)方案探討

劉處臣，王 鋒

1.伊通滿族自治縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，吉林伊通 130700

2.吉林省水文水資源局，吉林長(zhǎng)春 130022

1 項(xiàng)目區(qū)概況

沙河水庫(kù)位于舒蘭市舒郊鄉(xiāng)春田村南，細(xì)鱗河右岸一級(jí)支流沙河上，壩址距舒蘭市城區(qū)南6 km。地理位置為：東經(jīng)126°00′～128°00′，北緯44°00′～45°00′，附近有公路通過(guò)，交通便利。該水庫(kù)始建于1952 年，是一座以防洪、供水為主結(jié)合灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫(kù)，是舒蘭市城區(qū)供水的唯一水源地。它擔(dān)負(fù)著舒蘭市的防洪和對(duì)舒蘭市供水的重任。

沙河為細(xì)鱗河右岸一級(jí)支流，發(fā)源于舒蘭市舒郊鄉(xiāng)復(fù)興村復(fù)興屯東南。沙河河口位于舒蘭市舒郊鄉(xiāng)重禮村西南流入細(xì)鱗河，流域面積為127 km2，河道長(zhǎng)度為25.8km，河道平均比降4.50‰。沙河流域內(nèi)多為山丘，沿河兩岸多生長(zhǎng)著闊葉林和次生林，流域植被良好。

2 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2009 年8 月5 日，舒蘭市河道提防管理站將沙河水庫(kù)上游河道委托給吉林省沙河水庫(kù)管理局進(jìn)行治理和管護(hù)，河道管理權(quán)限為國(guó)家用地、水利工程用地、提防、護(hù)堤地綠化等，管護(hù)范圍為小沙河主流河道（沙河水庫(kù)至柳樹(shù)河屯）及其支流石頭河（小沙河至南石河屯），寬度范圍為現(xiàn)有河道寬度。沙河水庫(kù)上游河道（沙河、石頭河）主河槽兩側(cè)岸坡土質(zhì)松散，抗沖刷能力極低，當(dāng)河水主流靠近河岸時(shí)，受橫向環(huán)流得以加速，使河勢(shì)不斷變化，致使沙河水庫(kù)上游河道岸坡多處出現(xiàn)坍塌。坍塌處多位于凹岸頂沖變異區(qū)，側(cè)蝕淘刷是坍塌的主要原因。多年來(lái)，沙河水庫(kù)上游河道一直沒(méi)有采取任何防護(hù)措施，每年都有不同程度坍塌，以1m ～5m 左右的速度在發(fā)展，已造成坍塌耕地5 公頃左右。另外，沙河上游河道長(zhǎng)期受到挖沙、山體取土等行為的嚴(yán)重破壞，生態(tài)安全遭到威脅，水庫(kù)水體懸浮物、色度極高，能見(jiàn)度極低，造成了極大的污染和水土流失，嚴(yán)重威脅著舒蘭市人民的飲用水安全。

3 工程設(shè)計(jì)方案

本次沙河水庫(kù)上游河道護(hù)岸工程設(shè)計(jì)分別對(duì)河道平順段和凹岸段的護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行比選。

3.1 平順段護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式比選

平順段采用以下三種護(hù)岸方式進(jìn)行比較分析，以確定最優(yōu)方案。

方案一，護(hù)坡采用15 cm 厚的機(jī)織模袋混凝土，護(hù)砌范圍為坡腳至坡頂，在接縫處下面鋪一層無(wú)紡布（400 g/m2），坡比1∶1.5。

方案二，護(hù)坡采用干砌石壓柳條型式防護(hù)，干砌塊石厚度25cm。柳條壓栽：將優(yōu)質(zhì)柳條順坡向斜鋪于坡面之上，間距0.05m，上覆10cm 厚回填土和25cm 厚干砌石。

方案三，護(hù)坡采用回填土壓柳條型式防護(hù)，護(hù)砌范圍為坡腳至坡頂。柳條壓栽：將優(yōu)質(zhì)柳條順坡向斜鋪于坡面之上，間距0.05m，上覆30cm 厚回填土。

3.1.1 環(huán)境影響比較

1）模袋混凝土護(hù)坡方案：模袋護(hù)坡是隨著化纖工業(yè)發(fā)展起來(lái)的一種新型護(hù)坡形式。模袋是指由化纖織成的使混凝土或砂漿在現(xiàn)場(chǎng)一次性成型的袋狀柔性模具?？捎糜诟鞣N形式的坡面侵蝕控制性工程。模袋護(hù)坡施工簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、工期短，對(duì)地基要求低。還可以在水下護(hù)坡或護(hù)底。是近代護(hù)坡工程技術(shù)的一次重要革新；

2）干砌塊石壓柳條護(hù)砌，是傳統(tǒng)護(hù)坡結(jié)合生態(tài)護(hù)坡的一種護(hù)坡方式。該種形式受塊石儲(chǔ)量影響較大，護(hù)砌后沿河兩岸岸坡郁郁蔥蔥，形成一道綠色走廊，既可以凈化和過(guò)濾水質(zhì)，防止水土流失，保護(hù)兩岸耕地，又可以增加環(huán)境效果；

3）回填土壓柳條護(hù)砌，是一種純生態(tài)護(hù)坡方式。該種形式投資較少，護(hù)砌后沿河兩岸岸坡郁郁蔥蔥，形成一道綠色走廊，既可以凈化和過(guò)濾水質(zhì)，防止水土流失，保護(hù)兩岸耕地，又可以增加環(huán)境效果。

3.1.2 工作性能比較

1）土工模袋按其充填材料不同分為充填砂漿型和充填混凝土型兩種。前者適用于一般坡面、渠道、江河和水庫(kù)的護(hù)坡以及碼頭工程等，后者適用于有較強(qiáng)水流和波浪作用的岸坡、海堤等。機(jī)織模袋主要由錦綸、滌綸和丙綸長(zhǎng)絲織物制成，強(qiáng)度高，孔徑均勻，充填時(shí)基本不漏水泥，可以制成帶反濾點(diǎn)形式，可以用泵充灌砂漿或細(xì)礫混凝土。機(jī)織模袋混凝土較適于水上或較淺的靜水下護(hù)坡，其施工設(shè)備簡(jiǎn)單；

2）干砌塊石壓柳條護(hù)坡是在墊層上，根據(jù)風(fēng)浪的大小用人工方法鋪砌一層干砌塊石，干砌石層的厚度一般為0.2m ～0.6m，根據(jù)岸坡土料的性質(zhì)選取干砌塊石的尺寸，柳條壓栽：將優(yōu)質(zhì)柳條順坡向斜鋪于坡面之上，間距0.05m。其施工方法相對(duì)復(fù)雜，工期一般較長(zhǎng)；

3）回填土壓柳條護(hù)坡是將岸坡修整至設(shè)計(jì)斷面后，將優(yōu)質(zhì)柳條順坡向斜鋪于坡面之上，柳條間距為0.05m，待柳條鋪設(shè)完成后，在其上部均勻填筑一層0.3m 厚的土體，修坡，使之與設(shè)計(jì)要求坡比相一致。

3.1.3 經(jīng)濟(jì)比較

模袋混凝土護(hù)坡與塊石壓柳條護(hù)坡、回填土壓柳條護(hù)坡相比，在相同的條件下，工期短，施工簡(jiǎn)單，抗沖刷、抗不均勻沉降能力較強(qiáng)，但環(huán)境效果和凈化水體效果稍差，造價(jià)偏高。塊石壓柳條護(hù)坡與回填土壓柳條護(hù)坡相比環(huán)境效果相當(dāng)，但前者抗沖刷能力較強(qiáng)，造價(jià)較后者高的多。

3.1.4 方案選定

在滿足護(hù)坡基本要求的情況下，盡量兼顧環(huán)境效果和工程投資大小，綜合比較三方案的優(yōu)缺點(diǎn)，在水流對(duì)岸坡沖刷不是太嚴(yán)重的平順段，選用回填土壓柳條護(hù)坡作為最終的護(hù)坡方案。

3.2 凹岸段護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式比選

凹岸段采用以下兩種護(hù)岸方式進(jìn)行比較分析，以確定最優(yōu)方案。

方案一，護(hù)坡采用15 cm 厚的機(jī)織模袋混凝土，護(hù)砌范圍為坡腳至坡頂，在接縫處下面鋪一層無(wú)紡布（400 g/m2），坡比1∶1.5。

方案二，護(hù)坡采用干砌石壓柳條型式防護(hù)，干砌塊石厚度25cm。柳條壓栽：將優(yōu)質(zhì)柳條順坡向斜鋪于坡面之上，間距0.05 m，上覆10cm 厚回填土和25cm 厚干砌石。

在滿足護(hù)坡基本要求的情況下，盡量兼顧環(huán)境效果和工程投資大小，從環(huán)境影響、工作性能及經(jīng)濟(jì)投資等方面進(jìn)行比較，綜合比較二方案的優(yōu)缺點(diǎn)，在水流對(duì)岸坡沖刷較為嚴(yán)重的凹岸段，選用干砌石壓柳條護(hù)坡作為最終的護(hù)坡方案。

4 結(jié)論

該項(xiàng)目的實(shí)施將有效地防止沙河水庫(kù)上游河道岸坡受到?jīng)_刷破壞，保護(hù)當(dāng)?shù)厝罕娯?cái)產(chǎn)和賴以生存的土地不再損毀流失；使水源地得到有效地治理和保護(hù)，保證舒蘭市人民的飲用水安全；防止水土流失，延長(zhǎng)水庫(kù)使用年限。同時(shí)，合理的工程設(shè)計(jì)方案也是項(xiàng)目的順利進(jìn)行及工程質(zhì)量的保證。

[1]余文疇，盧金友.長(zhǎng)江河道崩岸與護(hù)岸，2008-8-1.

[2]張文捷.江河護(hù)岸新技術(shù)論，2002-12-1.

[3]劉云俊.護(hù)岸設(shè)計(jì)，2004-8-1.