年楚河干流堤防整治工程设计方案优选

（山东省水利勘测设计院，山东济南250013）

年楚河干流堤防整治工程设计方案优选

王建众，刘国印，李璨

（山东省水利勘测设计院，山东济南250013）

年楚河现状左岸堤防护坡多数为干砌石结构，岸坡稳定性较差，难以起到有效防护作用。文中通过护坡、护脚方案优选及弯道工程措施的选择，最终确定采用铅丝笼干砌石护坡、钢筋笼砌石护脚及丁坝弯道防护，作为年楚河干流左岸防洪堤整治工程的设计方案。

堤防整治工程；设计方案；年楚河干流

1 流域概况

年楚河发源于喜马拉雅山脉中段北麓的桑旺湖，河流全长217 km，流域面积11 130 km2，于日喀则市北汇入雅鲁藏布江。年楚河流域属高原温带半干旱气候区，具有高原干湿季节分明的大陆性气候特点。流域内多年平均降水量地域上变化较大，由下游向上游递减，日喀则降水量为409.3 mm，江孜为284.5 mm；降水量年际间的变化也比较大，日喀则最大、最小年降水量分别为752 mm与200 mm，江孜最大、最小年降水量分别为498 mm与131 mm；降水量年内分配极不均匀，6—9月的降水量占全年降水量的92%以上。

2 堤防现状及工程地质条件

现状堤防护坡多数为干砌石结构，护坡下均无反滤层，干砌石粒径偏小，风化剥蚀严重，基础埋深较浅，有的已被冲刷淘空，护坡表面鼓肚、凹陷普遍，部分堤坡实为堆石和抛石，有的堤段上游堤肩出现多道纵向裂缝，总之，现有堤防护坡难以起到有效防护作用。

年楚河左岸堤防位于左侧河床上，堤岸较窄，堤岸组成岩性为含砾砂层、卵砾石夹砂，抗冲刷、抗掏蚀能力差，在河道水流冲刷的作用下，易产生侧向侵蚀和冲蚀，特别是河水回流对岸堤的冲刷，易造成堤基失稳、坍塌，不利于堤防稳定。

3 工程建设必要性

现状岸坡稳定性较差，难以起到有效防护作用，因此搞好年楚河干流防洪堤防护整治工程建设，使其与日喀则地区国民经济的持续发展和人民群众生活水平的不断提高，及生态环境的不断改善相适应，不仅是防御洪涝灾害水利工程建设的需要，也是保障该区域社会稳定和人民生命财产安全的重要举措，更是该区经济可持续发展和生存环境改善的需求。

4 整治工程方案优选

4.1 护坡方案优选

针对堤防现状，考虑当地建筑材料等因素，并结合已建工程经验，迎水坡拟选用浆砌毛石护坡、铅丝笼干砌石护坡、部分预制砼砌块护坡等三种方案进行方案优选。

方案Ⅰ：浆砌毛石护坡，边坡为1∶1.5，护坡顶部厚度为0.3 m，底部厚度0.5 m，边坡为1∶1.5。

方案Ⅱ：铅丝笼干砌石护坡，边坡为1∶1.5，护坡底部厚0.5 m、顶部厚0.3 m，下设10 cm厚3～6 cm粒径卵石垫层及300g/m2无纺布。

方案Ⅲ：部分预制混凝土砌块护坡，边坡为1∶1.5，在设计洪水位以上采用混凝土砌块护坡，混凝土砌块尺寸为40 cm×30 cm×20 cm（长×宽×厚），护坡底部厚0.5 m、顶部厚0.3 m，在设计洪水位以下采用铅丝笼干砌石护坡。方案比较详见表1。

表1 护坡方案比较表

从表1中可以看出：方案Ⅱ铅丝笼干砌石护坡具有投资小、整体性及抗冻性好、适宜变形、耐冲刷等优点，另外，还具有亲水性、透水性、生态性等生态护坡优势。在该工程护坡设计中，方案Ⅱ优于方案Ⅰ和方案Ⅲ。经过方案比较，迎水坡选用方案Ⅱ铅丝笼干砌石护坡。

4.2 护脚方案优选

根据已建工程经验及当地实际情况，迎水坡也选用了浆砌石护脚、钢筋笼砌石护脚、C20混凝土护脚三种方案进行比较。

方案Ⅰ是浆砌石护脚，深1.8 m，宽1.2 m，采用M10浆砌石结构；方案Ⅱ是钢筋笼砌石护脚，深1.8 m，宽1.2 m，采用钢筋笼砌石结构；方案Ⅲ是C20混凝土护脚，深1.8 m，宽1.2 m，采用C20混凝土结构。方案比较详见表2。

表2 护脚方案比较表

从表2中可以看出：各方案整体性和耐冲刷性能都较好，由于年楚河地下水位较高，地层岩性为砂砾石结构，渗透性强，因此，施工排水量较大。方案Ⅱ具有施工排水要求低，可采取有水施工，机械化作业，施工方便；柔性结构与刚性结构相比，能适应基础变动而不发生破坏，具备更好的抗冻胀效果及安全稳定性、适应性；还具有优良的渗透性，利于堤防稳定。因此，采用选用方案Ⅱ钢筋笼砌石护脚。

4.3 弯道工程措施选择

年楚河干流左岸弯道凹岸，由于在环流作用下，主流冲刷左岸堤脚，形成较深的冲坑。为确保弯道凹岸新做护坡基础的稳定，采用丁坝迎托水流、消减水势。在弯道的凹岸处基础内侧加设丁坝，每条丁坝长度为10 m，间距20 m，丁坝个数根据弯道长度确定。丁坝采用钢筋笼干砌石结构，钢筋笼顶面高于护坡基础顶部50 cm，钢筋笼底面平护坡基础底部。丁坝高度均为2.3 m，分为两层设置，上层高度1 m，宽度1.5 m；下层高度1.3 m，宽度2.0 m。

丁坝，按与水的流动方向夹角来划分,可分为正挑、上挑及下挑3种型式。下挑型丁坝利于控导水流，对水流流态影响较小，坝头冲刷较轻，对坝体稳定有利；正挑型及上挑型丁坝有利于集中水流，壅高水位，使水流中的泥沙落淤于坝裆之间，避免堤岸工程直接遭受水流冲刷，但水流对坝头冲刷较重，不利于坝体稳定。年楚河堤防整治是以防洪为主要目的，主要考虑丁坝坝头及堤防迎水面的安全，所以采用下挑型丁坝。

丁坝角度不同，坝体稳定性以及对水流结构的影响也就不同。为充分发挥丁坝对护坡基础的防护作用，选择3种丁坝角度进行优选，Ⅰ丁坝与护坡基础的夹角为30°、Ⅱ丁坝与护坡基础的夹角为45°、Ⅲ丁坝与护坡基础的夹角为60°。方案比较详见表3。

表3 丁坝方案比较表

从表中可以看出：方案Ⅱ与方案Ⅰ、Ⅲ相比，不仅水流压力较小，坝体稳定性好，而且挑流效果好，能有效的保护护坡基础，因此选择丁坝与护坡基础的夹角为45°。

6 结语

年楚河流域是日喀则地区工、农、牧业最发达的区域，是日喀则地区的经济轴心区，是日喀则地区乃至整个西藏自治区的粮仓。搞好年楚河的干流防洪堤整治工程建设，将在保障该区域社会稳定和人民生命财产安全、促进该区域经济可持续发展和生存环境改善、防御洪涝灾害等方面起到积极作用。

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1002－0624（2017）05－0003－03

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2016-11-27