河道险段治理工程设计要素分析——以顾洞河榆树底村为例

荆英楠

（沈阳国源科技发展有限公司，辽宁沈阳110000）

顾洞河发源于北票市金厂沟梁，是大凌河的一级支流。自北向南依次流经龙潭乡、哈尔脑乡和桃花吐镇，在桃花吐镇坤头营子村汇入大凌河。全长57.77公里，流域面积451平方公里。项目区位于龙潭乡顾洞河上游，河道起点至项目区终点范围内河长4.79公里，流域面积为46.12平方公里，河道总比降为7‰。

由于人为的滥采乱弃和水流的冲淤破坏，导致河道出现大量的沙堆和冲坑，严重阻碍了河道行洪。为保证河道的过流能力，避免河道形态在水流作用下的进一步恶化，需要对项目区上游河道实施清淤疏浚工程。同时项目区河道下游有过水路面一处，过水路面下游两岸已有石笼护岸，为避免水流对过水路面上游河道两岸造成的冲刷破坏，需要对过水路面上游河道两岸进行防护。同时，结合乡镇生态建设规划，在保证河道过流能力的前提下，为进一步改善河道生态环境，对两岸岸坡进行生态防护。

1 水文计算

1.1 洪峰流量

项目区内多年平均降水量为475毫米，降雨年际变化较大，时空分布不均，多集中在7～8月，约占全年降水量的51.7%。流域内多年平均径流深为86.8毫米，径流量以洪水下泄为主，非汛期河道径流量较小。冬季气候寒冷干燥，冬春季节雨、雪稀少，最大冻土深度为1.50米。

根据顾洞河河势的变化规律，结合工程布置情况，本次计算共布置了2个控制断面。本次设计按照十年一遇的防洪标准进行护岸稳定性及冲刷计算，洪峰流量为348.52方立米/秒。

1.2 水面线计算

以最下游处控制断面为起始断面，利用HEC软件进行水位推求。糙率资料取自《大凌河河道保护治理规划》，由于项目区河段较为狭窄、主槽和滩地段界线模糊，结合上述情况分析，该河段糙率率定为0.033。

2 清淤疏浚设计

2.1 清淤疏浚工程设计

在平面位置上，以河道现有的两岸岸坎线作为本次清淤疏浚工程的工程线。

在纵断面上，以现状河道最低点作为设计河底高程，以不改变整个河段的现有比降、平顺衔接上下游河道。

在横断面上，考虑到项目区土壤条件，按照1∶1.5的设计坡度对左岸岸坎进行填挖修整。

综上所述，确定清淤疏浚总长度1057米、比降8‰、平均宽度40～50米、平均深度0.67米。

2.2 抗滑稳定校核计算

选取典型断面进行计算，坡比为1∶1.5，高度为2.5米。不同工况下的土堤抗滑稳定安全系数取值及计算结果，见表1。

表1 岸坡抗滑稳定计算表

通过对典型断面的抗滑稳定计算分析，在坡比为1∶1.5时，岸坡抗滑稳定满足要求。

3 护岸工程

3.1 护岸工程设计

在横断面上，考虑到项目区土壤条件，按照1∶1的坡度进行护岸石笼基槽开挖。石笼护岸工程采用“品”字形结构，共三层石笼网箱叠放，从下至上采用的石笼网箱规格（长×宽×高）分别是：4.0米×1.5米×1.0米、4.0米×1.2米×1.0米、4.0米×1.0米×1.0米三种规格的石笼网箱，石笼埋深不少于1.5米，网箱采用8#镀锌铁丝机编，网眼大小为13厘米×15厘米，网箱与网箱之间采用8#镀锌铁丝连接，网箱内填充块石粒径介于25～50厘米之间，级配良好，填充后空隙率小于30%，块石强度不低于30Mpa。

3.2 冲刷深度校核计算

冲刷计算依据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）中平顺护脚冲刷深度计算公式计算，计算弯曲段冲刷深度结果为1.258米，平顺段冲刷深度结果为1.417米。可知采用十年一遇防洪标准进行冲刷计算时，冲刷深度不大于1.5米，因此，本次设计的护岸建筑物埋深取1.5米，可满足抗冲要求。

4 植物绿化工程

岸坡修整后，为起到防洪固坡作用，需对岸坡及坡脚进行植物措施防护，防护形式主要为岸坡播撒草籽，植草种类主要为高羊茅、麦冬草以及狗牙根草，按等比例混合种植。

5 结语

顾洞河险段治理工程设计以增加河道过流能力、防冲为主，兼顾河流生态修复。采取的河道整治工程措施可以满足十年一遇流量下的防冲要求。采取的植物绿化措施，可以改善水质条件，恢复项目区河段的生态功能。

河道险段防护工程设计应满足的要求为，以防护为主，兼顾上下游及左右岸，保证项目区河势稳定、边坡安全；在河势上，尽量保留河流的自然形态；在生态上，尽量保护物种的多样性；在满足上述要求的前提下，河道治理规划应与区域规划相协调，与周边环境及发展相协调。