圓木樁生態(tài)護(hù)岸在中小河流治理工程中的應(yīng)用

張文志，張瀟允

（1.盤錦市雙興水利管理中心，遼寧盤錦 124000；2.盤錦市水利勘測設(shè)計(jì)有限公司，遼寧盤錦 124010）

1 概況

太平河位于盤錦市北部，是位于遼河和繞陽河中間的一條小型排水河道，發(fā)源于盤山縣高升街道邊北村，流經(jīng)盤山縣高升街道、得勝鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、雙臺子區(qū)統(tǒng)一鎮(zhèn)、雙盛街道、陸家鎮(zhèn)和興隆臺區(qū)曙光街道、新生街道，經(jīng)太平河閘匯入遼河，全長34km，流域面積235km2。太平河區(qū)域地勢東北高，西南低，地面高程自北向南為5.5～4.3m，河流比降0.005%。太平河承擔(dān)著沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田排水，以及興隆臺區(qū)、雙臺子區(qū)和盤山縣城的部分城區(qū)排水任務(wù)，也承擔(dān)沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)水田的抗旱補(bǔ)水任務(wù)。

太平河下游是鼎翔太平河風(fēng)光帶景區(qū)，為國家AAAA級旅游區(qū)，全國農(nóng)業(yè)旅游示范點(diǎn)，省級濕地森林公園，國家級水利風(fēng)景區(qū)。景區(qū)沿太平河及遼河修建，特殊的地質(zhì)構(gòu)造，大片的林地、蘆葦、河流、灘涂、沼澤、坑塘、溝渠、稻田構(gòu)成了具有特色的北國河川濕地自然景觀。

太平河正常年份上游河寬約12.0m，中游河寬約24.0m，下游河寬約50.0m，河道較順直。上游段和中游段基本無堤，下游段至河口有堤，堤距約60.0m，堤頂寬約2.5m。堤頂高程為7.5~5.0m。在305國道至博物館路橋段，距離約2.0km，兩岸有漿砌石岸墻。

2 存在問題

太平河存在的主要問題是淤積嚴(yán)重，排水不暢，易產(chǎn)生內(nèi)澇。太平河正常年份排水量少，河道流速小，多年沒有治理，造成河床逐年抬高。豐水年份時(shí)，上游和中游段無堤防，河水蔓延，威脅沿岸村、農(nóng)田；下游和河口段由于匯入口多、流量變大，對岸坡沖刷大，下游景觀段河道淺，游船行駛不穩(wěn)定，灘地綠植少。因此，需進(jìn)行河道清淤、堤坡防護(hù)、生態(tài)綠化及維修改造水工建筑物等工程建設(shè)，恢復(fù)和維護(hù)河道排澇能力，提高河道兩岸的防洪能力。

3 解決方案

2020年2月盤錦市太平河治理工程開始實(shí)施，工程主要建設(shè)內(nèi)容：河道清淤總長30.4km，清淤土方75萬m3；新建圓木樁護(hù)岸工程7.6km，新建河道生態(tài)綠化15.2km，改擴(kuò)建穿堤建筑物8座。工程于2020年11月5日開工，2021年10月30日完工，概算總投資2443.54萬元。工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)是下游4.2km河道采用圓木樁生態(tài)護(hù)岸工程，將河道治理工程與水利風(fēng)景區(qū)有機(jī)結(jié)合，既解決了治理河道淤堵和局部沖刷的難題，同時(shí)也給水利風(fēng)景區(qū)增加一道靚麗的風(fēng)景線。

4 方案分析

4.1 優(yōu)點(diǎn)

太平河治理工程擬對河口段4.2km河道修建圓木樁護(hù)岸。圓木樁護(hù)岸相對其他傳統(tǒng)護(hù)岸主要有以下優(yōu)點(diǎn)。

1）造價(jià)低廉。經(jīng)核算，圓木樁護(hù)岸工程連同樁后的竹籬片、無紡布及橫向加強(qiáng)桿，每延長米造價(jià)750元；同類型護(hù)岸形式如鋼筋混凝土直立墻每延長米造價(jià)是2300元，漿砌石擋土墻每延長米造價(jià)是1200元，混凝土膜袋護(hù)坡每延長米造價(jià)是850元。

2）施工簡便。施工時(shí)按設(shè)計(jì)樁位線的坐標(biāo)放線，將樁位開挖或回填至竹籬片和無紡布的設(shè)計(jì)底高程，用反鏟式挖掘機(jī)即可將圓木樁壓打至設(shè)計(jì)高程，圓木樁事先要用瀝青防腐。夏季可用船運(yùn)輸，冬季可直接在冰面上運(yùn)輸，施工時(shí)不用任何特殊機(jī)械，僅靠反鏟式挖掘機(jī)和少許人工配合即可。

3）生態(tài)環(huán)保。原材料均為大興安嶺產(chǎn)或俄羅斯進(jìn)口的松木桿，取材來源比較生態(tài)，施工過程生態(tài)簡便。圓木樁與河道上原有樹木、棧道和涼亭等構(gòu)建了一種和諧景觀，樁前和樁后都可填土，可依據(jù)填土多少布置成微地形，種植樹木和綠植，建設(shè)成生態(tài)綠色的河道景觀，圓木樁頂高程略高于河道正常蓄水位，使太平河風(fēng)光帶景區(qū)游船的航道更加明顯和安全。

4.2 缺點(diǎn)

圓木樁護(hù)岸工程相較其他傳統(tǒng)護(hù)岸工程有以下缺點(diǎn)。

1）理論基礎(chǔ)與規(guī)范依據(jù)相對缺乏。園木樁抗彎抗剪強(qiáng)度無固定標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)試驗(yàn)平均值確定，難免導(dǎo)致個別木樁達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。另外，國內(nèi)目前尚無專門的關(guān)于圓木樁的水利規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中缺乏必要的成文依據(jù)。

2）樁前及樁后需要回填土方。此次設(shè)計(jì)的圓木樁基礎(chǔ)為淤泥質(zhì)軟基，圓木樁的長度為3.5m，木樁的穩(wěn)定主要靠樁前和樁后的填土，穩(wěn)定計(jì)算也主要利用河道沖刷深度進(jìn)行計(jì)算復(fù)核。

3）使用壽命未知。圓木樁水上部分利用瀝青進(jìn)行了防腐，但由于太平河受潮水、沿河水田排水和抗旱灌溉抽水的影響，水位變化較大，考慮木材本身性質(zhì)，加上東北的冬天嚴(yán)寒天氣，護(hù)岸壽命和傳統(tǒng)水工護(hù)岸形式相比可能相對較短。

5 結(jié)語

圓木樁部分于2021年汛前完成，正趕上2021年汛期太平河及遼河流域發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)暴雨和洪水，圓木樁護(hù)岸經(jīng)受住了2021年暴雨和洪水的考驗(yàn)，護(hù)岸固灘效果明顯。全部4.2km護(hù)岸未發(fā)生倒伏和沖刷，河灘地填土雖經(jīng)洪水浸泡，但由于樁后布置了竹籬片和無紡布，因此也并未發(fā)生明顯水土流失。

圓木樁護(hù)岸作為一種新型護(hù)岸形式，與傳統(tǒng)水工護(hù)岸建筑有很大區(qū)別，尤其是防護(hù)效果和生態(tài)效果非常明顯，可以在全市中小河流治理及灌溉干渠上推廣應(yīng)用，其他相似工程也可借鑒。