滚龙河入河口段河道综合治理方案设计研究

张海波

(朝阳市水务工程技术审查中心，辽宁 朝阳 122000)

0 引 言

近年来，随着乡村建设的不断发展，乡村河道污染、河岸坍塌、破损等问题日趋突出，加之生活污水与工业废水直排、生活垃圾与建筑垃圾随意倾倒等造成水体污染，已严重影响到沿岸居民日常生活。因此，河道治理逐渐成为现阶段乡村建设的关键内容之一。河道治理涉及的专业多、部门多，传统的治理手段主要是利用修建堤防、修筑混凝土或浆砌石护坡、硬化河床等工程措施，从防洪的角度实施治理，大大降低了河道自净功能和生物多样性，其原有生态环境受到极大的破坏，并且景观效果较差、渠坡硬化范围广。随着人们对生态景观要求的提高以及河道治理工程的普遍开展，河道治理理念出现了明显的转变。现状河道治理既要达到排水、防洪要求，又要创造错落有致、景色优美、供居民休闲娱乐的场所[1-2]。

1 工程概况

滚龙河属于大四家子河较大的支流，规划治理段均位于朝阳县南双庙镇以及北四家子乡境内。河道治理范围为滚龙河入河口以上河段，治理河长16.67km，布置工程段全长15.6km，其中干流长14.4km，支流长1.2km，河道宽度为30-60m，海拔高程位于201-300m，河流比降7‰。现状主河道蜿蜒曲折，漫滩较多，局部为偏滩，漫滩与河岸多为平缓过渡，局部岸坡高出河床1-2m，经测绘及附近探坑揭露，总体上部地层岩性以卵石为主，并沿上游至下游方向，卵石粒径逐渐变小，局部下部揭露基岩。

河道两岸山体与林地、耕地相间分布，沿岸有西山村、三家村2处村庄10个村民组，部分村级道路紧邻河道；治理段河道两岸无系统规划设计，各个段分布着不连续砂埂及干砌石护岸，干砌石护岸由于修建年限较久远，石头风化比较严重，大部分岸坡未进行任何防护并且出现倒塌、变形现象；由于缺乏科学治理，河道内存在乱扔乱堆现象。

河流距离村屯较近，地势相对平坦，河道凹岸受到严重的冲刷，虽然近几年未出现较大洪水，河势暂时稳定，但未从根本上消除河道险情，一旦遭遇较大降雨，将危及两岸居民、工矿企业和交通干线的安全。河道两岸有部分矿厂以及河道内的废弃沙场，堆积严重侵占河道，应按统一规划予以清除，因此迫切的需要对该流域河道进行治理，改善当地的生活环境及投资环境。

2 工程任务

2.1 工程等级

根据《防洪标准》、《河流治理工程初步设计》等确定滚龙河入河口段治理工程护岸稳定及抗冲刷能力设计标准为10a一遇，工程等别为Ⅴ等，护岸稳定性及抗冲能力满足10a一遇防洪标准，工程合理使用年限为20a。

2.2 治理理念

河道建设工程必须科学规划、全面保护、防治结合、综合治理，实行治理保护与发展民生并举，在确保防洪安全的前提下，兼顾环境、生态、经济等多重经济效益，促进水土资源的有效保护与合理开发，结合新农村建设和水生态文明建设大局，逐步实现沿河农民收入的增加、区域及河道生态环境改善的总体目标。

树立兼顾河流生态修复、河道综合治理为主的治理理念，遵循非工程与工程措施相结合、河道治理与流域治理措施相结合的方针。同时，要有别于传统的自然保护区管理和河道治理，兼顾河道与生态协调、同步治理。

2.3 工程目标

工程规划治理河段为大四家子河源头至滚龙河入大四家子河河口，河道全长16.67km，均为农村段，工程布置总长度15.6km，其中干流14.4km，支流1.2km。规划采用护岸工程、河道平整工程、生态工程等形式，消除险情隐患，减少河岸冲兑和水土流失，稳定局部河势，美化两岸环境，保护农田及公路等。

3 综合治理方案设计

3.1 护岸工程

1)护岸型式的比选。根据各个方案的优缺点(表1)，对于河道较窄、岸坎陡坎明显的情况，设计选取Ⅲ方案直立式护岸。工程段河道为农村河段，考虑两岸耕地较多，河道宽度较窄，选取格宾石笼护岸符合当地实情，经济、合理。

表1 方案比较情况表

2)断面设计。石笼护岸背为直立面，挡墙高3.2m，分3层砌筑，底层高1.2m，中层高1.0m，顶层高1.0m，由上至下，一层、二层石笼迎水侧错台0.5m，墙顶宽1.0m，石笼底宽2.0m，挡墙设10KN/m土工布，土工布自墙顶沿墙背铺至基础，基础铺设15cm厚砂石垫层。石笼网箱4m一分笼，网箱内每米设隔断，石笼护岸结构见图1。

图1 石笼护岸断面图

3)石笼护岸设计。石笼护岸：在设计河底以下埋深1.2m，石笼网箱尺寸采用1.0m×1.2m×4m的2个，基础以上高度为2m，石笼网箱尺寸采用1.5 m×1 m×4m，1 m×1 m×4m各1个。经计算，石笼护岸设计断面在正常运用和非常运用条件下，均满足各项稳定要求。通过冲刷深度计算，最大冲刷深度可达0.93m，根据计算结果、河道不稳定因素，结合当地工程经验，确定护岸工程基础埋深为1.2m。

石笼网箱采用生态网格工艺，每4m一分石笼网箱，网箱内每1m设隔网，所用生态网格为机编五铰六边形，材质是热镀锌丝，网孔为150×150mm，丝径为φ3.75mm，热镀锌丝含锌量60g/m2。格宾石笼钢丝抗拉强度应为350MPa-500MPa，采用三铰工艺，双线铰合部分长度：格宾石笼≥55mm。网体绑扎间隔为200m，填充材料可采用天然块石或卵石，要求填筑材料具有耐久性好、不易碎、无风化迹象，填料的粒径为1.5-2倍网孔尺寸，填充料级配应合理，填充后空隙率应<30%，抗压强度不低于30Mpa，填充材料容重>20kN/m3。

4)原有护岸的拆除与利用。根据河道基本情况及防洪现状情况中介绍的现有护岸工程情况，护岸工程破损严重，使用年限过长，已失去了防护作用，并对河道安全产生一定影响，本次针对破损严重地部分进行拆除重建，并重新建设防护工程，确保有效的稳定河势，保护岸坎。拆除后的块石放置重建护岸护脚位置，作为护脚进行防护，增加护脚的抗冲能力，见图2[3-4]。

图2 拆除工程护脚防护位置

3.2 河道平整工程

1)典型断面设计。治理段部分河道因多年淤积，未曾清淤，缩窄了行洪断面，造成河道弯曲，河床不稳定，影响行洪；部分河段由于采砂等原因造成河道下切严重，河床不稳定，因此对治理段进行平整，恢复河道泄洪能力，以确保河道的行洪安全。河道平整总长度13934m，其中干流河道平整长度12745m，对应中泓桩号K0+205-K12+950，支流平整长度1189m，对应中泓桩号Z0+000-Z1+189，典型断面设计见图3、图4[5-6]。

图3 河道平整典型断面图(Ⅰ)

图4 河道平整典型断面图(Ⅱ)

2)设计比降。干流：桩号K0+205-K0+636段设计比降3.3‰；桩号K0+636-K1+800段设计比降4.1‰；桩号K1+800-K4+956段设计比降4.4‰；桩号K4+956-K6+977段设计比降5.1‰；桩号K6+977-K9+300段设计比降6.8‰；桩号K9+300-K10+853段设计比降8.9‰；桩号K10+853-K12+950段设计比降10.7‰。支流：桩号Z0+127-Z1+189段设计比降12‰。

经计算，河道平整总量20.87万m3，其中干流段20.32万m3，支流段0.55万m3。土方就近运至低洼或用于墙后回填，剩余土方开挖量-填方量=17596.03m3，运至大四家子河河道岸坎冲刷严重区域，恢复原有岸坎或耕地。

3.3 生态工程

1)护岸林。护岸护脚种植耐涝的杨树，洪水时，可减缓洪水流速，防风防浪，抢险时又可就地取材。护岸林种植2排，株距2.5m，行距为3m，树种为杨树，胸径4-6cm。杨树栽植树坑尺寸为1.0×1.0×0.5m，种植土厚度0.5m，种植土外运，平均运距3km。

2)护岸带。在护岸护脚1m宽度栽种棉槐，棉槐选择棉槐，两年生，高50cm，每簇2株，棉槐间距0.3m×0.3m，种植2排，种植总长度12980m，其中左岸长7572m，右岸长5408m。植树坑尺寸为0.3m×0.3m×0.3m，种植土厚度0.3m，种植土外运，平均运距3km。

3)生态带。在河道中泓桩号K12+950-K14+605段左右岸自然岸坡种植棉槐，河道长度1.66km，每岸种植排数3排，间距0.3m×0.3m。植树坑尺寸为0.3m×0.3m×0.3m，种植土厚度0.3m，种植土外运，平均运距3km。生态工程典型断面形式见图5。

图5 生态工程典型断面图形式

3.4 主要技术参数

1)石料。工程所需石料，要求质地均匀、不易碎、无风化迹象、耐久性好的优质块石，块石饱和抗压强度不低于30Mpa(MU30)，比重不<2.65t/m3，填充空隙率≤30%，外围岩石粒径≥网孔，尺寸≥200mm。

2)土工布。工程土工布标称断裂强度≥10kN/m。

3)石笼网箱。工程选用热镀锌石笼网箱，技术参数如下：网丝采用φ3.75mm热镀锌钢丝，热镀锌丝含锌量60g/m2。网孔型号150×150mm(D×D)，允许公差±5%。钢丝抗拉强度：350MPa-500MPa，延伸率：≥10%。石笼网箱每4m一分笼，笼内每米设隔断。

4 结 论

水是自然界最重要的生态环境要素，通过对滚龙河入河口段河道实施生态工程，有利于改善流域的水环境，使治理河段成为一条具有安全、生态的美丽河道，沿河两岸环境清新，营造水清、岸绿的生态环境。通过整治河道，岸线平顺，可以开发利用更多的土地资源，消除险情隐患，减少河岸冲兑和水土流失，稳定局部河势，美化两岸环境，保护农田及公路等。河道治理具有极大的经济效益，能够给沿河村镇发展带来生机。