吉林省沙河水库上游河道护岸工程建设技术方案探讨

刘处臣，王 锋

1.伊通满族自治县水利勘测设计院，吉林伊通 130700

2.吉林省水文水资源局，吉林长春 130022

1 项目区概况

沙河水库位于舒兰市舒郊乡春田村南，细鳞河右岸一级支流沙河上，坝址距舒兰市城区南6 km。地理位置为：东经126°00′～128°00′，北纬44°00′～45°00′，附近有公路通过，交通便利。该水库始建于1952 年，是一座以防洪、供水为主结合灌溉、养鱼等综合利用的中型水库，是舒兰市城区供水的唯一水源地。它担负着舒兰市的防洪和对舒兰市供水的重任。

沙河为细鳞河右岸一级支流，发源于舒兰市舒郊乡复兴村复兴屯东南。沙河河口位于舒兰市舒郊乡重礼村西南流入细鳞河，流域面积为127 km2，河道长度为25.8km，河道平均比降4.50‰。沙河流域内多为山丘，沿河两岸多生长着阔叶林和次生林，流域植被良好。

2 现状及存在的问题

2009 年8 月5 日，舒兰市河道提防管理站将沙河水库上游河道委托给吉林省沙河水库管理局进行治理和管护，河道管理权限为国家用地、水利工程用地、提防、护堤地绿化等，管护范围为小沙河主流河道（沙河水库至柳树河屯）及其支流石头河（小沙河至南石河屯），宽度范围为现有河道宽度。沙河水库上游河道（沙河、石头河）主河槽两侧岸坡土质松散，抗冲刷能力极低，当河水主流靠近河岸时，受横向环流得以加速，使河势不断变化，致使沙河水库上游河道岸坡多处出现坍塌。坍塌处多位于凹岸顶冲变异区，侧蚀淘刷是坍塌的主要原因。多年来，沙河水库上游河道一直没有采取任何防护措施，每年都有不同程度坍塌，以1m ～5m 左右的速度在发展，已造成坍塌耕地5 公顷左右。另外，沙河上游河道长期受到挖沙、山体取土等行为的严重破坏，生态安全遭到威胁，水库水体悬浮物、色度极高，能见度极低，造成了极大的污染和水土流失，严重威胁着舒兰市人民的饮用水安全。

3 工程设计方案

本次沙河水库上游河道护岸工程设计分别对河道平顺段和凹岸段的护岸结构型式进行比选。

3.1 平顺段护岸结构型式比选

平顺段采用以下三种护岸方式进行比较分析，以确定最优方案。

方案一，护坡采用15 cm 厚的机织模袋混凝土，护砌范围为坡脚至坡顶，在接缝处下面铺一层无纺布（400 g/m2），坡比1∶1.5。

方案二，护坡采用干砌石压柳条型式防护，干砌块石厚度25cm。柳条压栽：将优质柳条顺坡向斜铺于坡面之上，间距0.05m，上覆10cm 厚回填土和25cm 厚干砌石。

方案三，护坡采用回填土压柳条型式防护，护砌范围为坡脚至坡顶。柳条压栽：将优质柳条顺坡向斜铺于坡面之上，间距0.05m，上覆30cm 厚回填土。

3.1.1 环境影响比较

1）模袋混凝土护坡方案：模袋护坡是随着化纤工业发展起来的一种新型护坡形式。模袋是指由化纤织成的使混凝土或砂浆在现场一次性成型的袋状柔性模具。可用于各种形式的坡面侵蚀控制性工程。模袋护坡施工简单、适应性强、工期短，对地基要求低。还可以在水下护坡或护底。是近代护坡工程技术的一次重要革新；

2）干砌块石压柳条护砌，是传统护坡结合生态护坡的一种护坡方式。该种形式受块石储量影响较大，护砌后沿河两岸岸坡郁郁葱葱，形成一道绿色走廊，既可以净化和过滤水质，防止水土流失，保护两岸耕地，又可以增加环境效果；

3）回填土压柳条护砌，是一种纯生态护坡方式。该种形式投资较少，护砌后沿河两岸岸坡郁郁葱葱，形成一道绿色走廊，既可以净化和过滤水质，防止水土流失，保护两岸耕地，又可以增加环境效果。

3.1.2 工作性能比较

1）土工模袋按其充填材料不同分为充填砂浆型和充填混凝土型两种。前者适用于一般坡面、渠道、江河和水库的护坡以及码头工程等，后者适用于有较强水流和波浪作用的岸坡、海堤等。机织模袋主要由锦纶、涤纶和丙纶长丝织物制成，强度高，孔径均匀，充填时基本不漏水泥，可以制成带反滤点形式，可以用泵充灌砂浆或细砾混凝土。机织模袋混凝土较适于水上或较浅的静水下护坡，其施工设备简单；

2）干砌块石压柳条护坡是在垫层上，根据风浪的大小用人工方法铺砌一层干砌块石，干砌石层的厚度一般为0.2m ～0.6m，根据岸坡土料的性质选取干砌块石的尺寸，柳条压栽：将优质柳条顺坡向斜铺于坡面之上，间距0.05m。其施工方法相对复杂，工期一般较长；

3）回填土压柳条护坡是将岸坡修整至设计断面后，将优质柳条顺坡向斜铺于坡面之上，柳条间距为0.05m，待柳条铺设完成后，在其上部均匀填筑一层0.3m 厚的土体，修坡，使之与设计要求坡比相一致。

3.1.3 经济比较

模袋混凝土护坡与块石压柳条护坡、回填土压柳条护坡相比，在相同的条件下，工期短，施工简单，抗冲刷、抗不均匀沉降能力较强，但环境效果和净化水体效果稍差，造价偏高。块石压柳条护坡与回填土压柳条护坡相比环境效果相当，但前者抗冲刷能力较强，造价较后者高的多。

3.1.4 方案选定

在满足护坡基本要求的情况下，尽量兼顾环境效果和工程投资大小，综合比较三方案的优缺点，在水流对岸坡冲刷不是太严重的平顺段，选用回填土压柳条护坡作为最终的护坡方案。

3.2 凹岸段护岸结构型式比选

凹岸段采用以下两种护岸方式进行比较分析，以确定最优方案。

方案一，护坡采用15 cm 厚的机织模袋混凝土，护砌范围为坡脚至坡顶，在接缝处下面铺一层无纺布（400 g/m2），坡比1∶1.5。

方案二，护坡采用干砌石压柳条型式防护，干砌块石厚度25cm。柳条压栽：将优质柳条顺坡向斜铺于坡面之上，间距0.05 m，上覆10cm 厚回填土和25cm 厚干砌石。

在满足护坡基本要求的情况下，尽量兼顾环境效果和工程投资大小，从环境影响、工作性能及经济投资等方面进行比较，综合比较二方案的优缺点，在水流对岸坡冲刷较为严重的凹岸段，选用干砌石压柳条护坡作为最终的护坡方案。

4 结论

该项目的实施将有效地防止沙河水库上游河道岸坡受到冲刷破坏，保护当地群众财产和赖以生存的土地不再损毁流失；使水源地得到有效地治理和保护，保证舒兰市人民的饮用水安全；防止水土流失，延长水库使用年限。同时，合理的工程设计方案也是项目的顺利进行及工程质量的保证。

[1]余文畴，卢金友.长江河道崩岸与护岸，2008-8-1.

[2]张文捷.江河护岸新技术论，2002-12-1.

[3]刘云俊.护岸设计，2004-8-1.