王莉，王曰鑫

（1．阜康市水利局，新疆 阜康831500；2．山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷030801）

新疆維吾爾自治區(qū)阜康市四工河河谷形態(tài)呈“U”型，河床縱坡4．3%，河谷最大寬度為480 m，河谷兩岸發(fā)育有三級階地，河道兩岸多年遭受洪水的嚴(yán)重侵蝕破壞，直接危及到了下游引水干渠、耕地、村莊的安全。2010年，重點對該段河道采用漿砌石導(dǎo)流堤進(jìn)行了總體綜合整治，經(jīng)過2011年一年的運行，經(jīng)歷了3次洪水沖刷，建筑物沒有產(chǎn)生變形、沉降、傾覆等破壞，壩身之間形成了淤積淺灘，達(dá)到了設(shè)計預(yù)期目的。說明了該河道險工治理中漿砌石護(hù)坡工程設(shè)計取得了圓滿成功。該工程采取漿砌石護(hù)坡措施，可有效地降低護(hù)坡工程造價而且確保該工程的安全性，可為同類工程提供一種值得借鑒的處理方法。

1 工程概況

阜康市范圍內(nèi)四工河河道治理工程總長13．5 k m，10年一遇的洪水流量為41．5 m3·s－1，河道在沒有綜合整治以前，護(hù)岸、護(hù)堤、護(hù)坡等建筑物極少，局部的護(hù)堤零星分布，形式單一，且較不規(guī)整，未進(jìn)行系統(tǒng)的綜合規(guī)劃設(shè)計。已有的護(hù)堤構(gòu)筑物也年久失修，基本上已喪失其護(hù)岸功能，不能正常發(fā)揮作用。河床不斷被沖刷或淤積，河床形態(tài)不斷發(fā)生變化，河道主流游擺不定，河床的變化又反過來影響水流狀態(tài)，它們互相影響，互相制約，處于不停地變化和發(fā)展過程中。每年夏季汛期，河道內(nèi)主流游擺不定，對兩岸河岸沖刷很嚴(yán)重，尤其西岸的沖刷更為嚴(yán)重。近幾年，這種侵蝕破壞仍在繼續(xù)發(fā)展，并且愈演愈烈。本次河道整治的目的就是采取系統(tǒng)的工程措施，對河道進(jìn)行治理，使河道形狀及水流形態(tài)向有利的方向發(fā)展，避免洪水時造成巨大的災(zāi)難。

2 工程任務(wù)及規(guī)模

2．1 工程任務(wù)

防洪標(biāo)準(zhǔn)：

根據(jù)現(xiàn)行《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201－94）［1］、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50286－98）［2］及《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252－2000）［3］，確定該堤防工程等別屬Ⅳ等工程，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級；洪水設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。

防洪規(guī)劃目標(biāo)及建設(shè)內(nèi)容：

整治工程為四工河渠首上游段13．5 k m的河道整治及四工白楊溝、力孜溝及孤溝3條山洪整治工程。

通過本次工程，提高其防洪能力，確 保河道兩岸的耕地、村莊、建筑物的防洪安全，使其防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)。

3 河道治理工程狀況

3．1 河道治理規(guī)劃的原則

對境內(nèi)四工河河道進(jìn)行全局規(guī)劃、綜合治理，規(guī)劃中一方面要兼顧上下游及左右岸的利益，另一方面要分清主次，遵循因勢利導(dǎo)、重點整治的原則，順于河流的自然演變規(guī)律。

3．2 河道治理工程措施

阜康市境內(nèi)四工河河谷兩岸有三級階地，其中比較大的沖溝有力孜溝、西溝和白楊溝。河道受沖溝水流影響，在橫向水流作用下，凹岸沖刷，凸岸淤積十分明顯，大部分地段形成了河道險工段。險工治理擬主要采取河道裁彎取直及漿砌石護(hù)坡等工程措施。

3．2．1 河道裁彎取直工程

河道裁彎取直是根本改善蜿蜒曲折型河勢的重要措施。對于河窄水深河段的凹岸險工單純用護(hù)岸工程是無法控制和穩(wěn)定河勢的，特別是彎曲率較大的河勢，應(yīng)首先考慮人工裁彎方案。如遼河的何家裁彎與蘭家裁彎，自1987年人工裁彎后，實踐證明是成功的，基本穩(wěn)定了河勢。本河道裁彎取直工程主要采用了新建漿砌石護(hù)岸壩體工程。

式中：hB為局部刷深度（m）從水面算起；hp為沖刷處的水深（m）以近似設(shè)計水位最大深度代替；vcp為平均流速（m·s－1）；v允為河床面上允許不沖流速（m·s－1）；n為與防護(hù)岸坡在水平面上的形狀有關(guān)，一般取n＝1／4［2］。

計算結(jié)果為hB＝2．95 m，取hB＝3．0 m。

繪制漿砌石平順護(hù)岸工程斷面圖如圖1所示。

該工程2010年當(dāng)年設(shè)計，當(dāng)年施工，年底竣工。

3．2．4 護(hù)岸工程施工

（1）施工條件

治理河段均位于四工河河道內(nèi)，各河段的施工場地均有簡易的碎石路面與烏奇公路相通，對外交通較為方便。

3．2．2 漿砌石護(hù)岸工程

護(hù)岸工程主要有平順護(hù)岸、丁壩護(hù)岸及混合式護(hù)岸等工程措施。阜康四工河河道治理主要采用平順護(hù)岸。工程斷面圖見圖1。0－500～0＋000段堤防低滲的邊坡為1∶0．8，堤高為1．6 m，堤身采用混凝土板式護(hù)砌，厚度15 c m，堤的背水面坡為1∶1，堤基采用漿砌石坡式護(hù)堤，厚度為0．5 m，堤基平均深度為3 m，漿砌石采用細(xì)石混凝土卵石砌筑，0＋000～2＋600段堤防低滲的邊坡為1∶0．8，堤高為2．0 m，堤身采用混凝土板式護(hù)砌，厚度15 c m，堤的背水面坡為1∶1，堤基采用漿砌石坡式護(hù)堤，厚度為0．5 m，堤基平均深度為3 m，漿砌石采用細(xì)石混凝土卵石砌筑。

工程施工中對漿砌石的要求［4～6］：1．邊坡為漿砌卵石，混凝土要求用細(xì)粒混凝土，標(biāo)號為C20，砂必須用水洗砂，含泥量不得超過3%。砌筑卵石一定要清洗干凈；2．堤頂部寬度為1．5 m，包括漿砌石寬度，渠道外邊坡度為1∶1；3．需要填方段，一定要夯實才能砌筑，渠底回填時必須要碾壓、夯實，相對密度不小于0．8；4．洪道邊梅花石直徑必須≥30 c m。

3．2．3 護(hù)岸工程布置

根據(jù)彎道的長度和彎道的發(fā)展趨勢，確定護(hù)岸長度主要材料采用漿砌石。其施工步驟及方法為：

（1）將迎水坡面修為1∶0．8的斜坡，漿砌石砌筑于坡面上，并延伸到河底的深泓線。

（2）基礎(chǔ)采用漿砌石砌筑，厚度為50 c m。沖刷深度按非淹沒式?jīng)_刷深度公式計算。

計算公式為：

圖1 工程斷面圖（單位：c m）Fig．1 Engineering profile

在施工場地布置時，應(yīng)合理利用河道兩側(cè)的空地，綜合考慮多方面因素進(jìn)行施工場地的布置，施工場地位于河道附近，施工用水可就近采用河水。

（2）施工工期要求

該工程為河道防洪工程，主要施工作業(yè)面位于河道內(nèi)。各河道都屬于季節(jié)性洪水溝河道，水量隨汛期的到來有很大的增減，為了減低汛期施工可能帶來的洪水沖毀臨時導(dǎo)流設(shè)施的風(fēng)險，盡量減少洪水造成的意外損失，所有河道的施工均應(yīng)避開主汛期。

（3）施工導(dǎo)流

四工河為季節(jié)性河流，在非汛期仍然會有小降雨量產(chǎn)生的洪水，仍然可能在非汛期產(chǎn)生暴雨洪水。

建筑物保護(hù)對象為4級永久建筑物，導(dǎo)流建筑物級別為5級，導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇，主河道導(dǎo)流設(shè)計流量為35．12～38．38 m3·s－1，山洪溝設(shè)計流量為2．1～6．7 m3·s－1。采用塑料編織袋裝砂礫石堆筑堤防形式導(dǎo)流。

4 運行效果

該工程2010年底竣工后，經(jīng)過2011年一年的運行，經(jīng)歷了3次洪水沖刷，建筑物沒有產(chǎn)生變形、沉降、傾覆等破壞，壩身之間形成了淤積淺灘，達(dá)到了設(shè)計預(yù)期目的。河道主流不再游擺不定，得到了控制，汛期節(jié)省了大量防洪人力和物力，經(jīng)專家鑒定認(rèn)為可達(dá)到長期安全穩(wěn)定的效果。經(jīng)過初步的運行，證明阜康市四工河河道整治效果非常明顯，基本控制了水患，確保了引水干渠、耕地的安全，取得了巨大的防洪效益。這也說明了該河道險工治理中漿砌石護(hù)坡工程設(shè)計取得了圓滿成功。

河道整治是進(jìn)行河道防洪的重要方式，工程設(shè)計中選擇合適的工程措施，采用合適的筑壩材料，對保證工程的安全具有重要意義。在河道整治中應(yīng)注意順壩的使用條件，仔細(xì)分析河道特征和水流特性，選擇合適的治導(dǎo)線，因地制宜，因勢利導(dǎo)，切忌生搬硬套，違背客觀規(guī)律。阜康市四工河河道整治工程設(shè)計及運行效果充分證明了這一點。

［1］中華人民共和國水利部．防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB 50201－94）［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994：1－4．

［2］國家技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國建設(shè)部．堤防工程設(shè)計規(guī)范（GB 50286－98）［S］．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998：1－2．

［3］水利部長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院．水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL252－2000）［M］．北京：中國水利水電出版社，2000：7－9．

［4］水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院．工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（水利工程部分）［M］．北京：水利水電出版社，2004：1－17．

［5］中華人民共和國水利部．水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范（SL303－2004）［M］．北京：中國水利水電出版社，2004：30－42．

［6］中華人民共和國水利部．水工建筑物抗冰凍設(shè)計規(guī)范（SL211－2006）［M］．北京：水利水電出版社，2006：16－21．