摘要:大青河河道防洪能力低，行洪能力不足，洪水频发，由于洪水洪量大，而形成灾害性洪水，直接对城镇人民的生命财产形成严重威胁，给社会经济造成巨大损失。通过对大青河洪水成因，防洪现状进行分析，选取格宾石笼网箱箱坡式护岸，现浇混凝土面板坡式护岸，浆砌石坡式护岸三种材料的护岸型式进行比较，最终确定采用格宾石笼网箱箱坡式护岸形式。河道治理后，可保障沿岸城镇人民的生命财产安全，促进当地社会经济发展。
关键词:大青河;护岸;河道治理;设计
1大青河概况
大青河又称大青格里河，位于青河县城北部，发源于阿尔泰山东麓的布尔根达板、查干郭勒一带，由高山冰雪融化、雨水及泉水汇集而成。全长103km，流域平均宽度19km，最大宽度40km，流域面积1934km2(其中水文站以上流域面积1702km2)，流域平均海拨高度2371m，最高点海拨高度3659m，流域平均坡度29.4%。每年的春末夏初，大青河洪水频发，而尤以暴雨融雪混合型洪水为主，由于洪水洪量大，而形成灾害性洪水，直接对城镇人民的生命财产形成严重威胁，给社会经济造成巨大损失。据青河县政府统计，从1987－2015年间，青河县城发生洪灾9次，几乎每两年发生一次较大洪水，造成直接经济损失约1374万元。
2洪水特征、洪水灾害及防洪现状
2.1洪水成因及类型
根据大青河水文站多年实测洪水资料分析，积雪消融和暴雨是大青河流域形成洪水的主要原因。该流域洪水从成因上分析主要有暴雨型洪水、融雪型洪水和混合型洪水。春季主要是季节性积雪消融形成的融雪型洪水，夏季主要是暴雨型洪水以及在积雪消融过程中又遇降雨产生的混合型洪水，这类洪水对大青河最具危害性，多发生在5－6月。
2.2防洪现状
青河本次治理河段，河床宽而且浅，河道内杂草纵生，植被较多，水流流速较慢，洪水来临时，没有较好的泄洪出路，形成漫滩。另外，由于河床的冲刷和淤积，河床形态发生变化，河流的水位及走向也发生变化，河床的变化又反过来影响水流流态，它们互相影响，互相制约，处于不停的变化和发展桩号。每到洪水季节，河道内主流摇摆不定，对两岸冲刷越来越严重，局部河段河岸已严重塌陷，同时见到沿岸树木倾斜。特别是2016年多年不遇的特大洪水灾害过后，该河段被洪水淘蚀，岸坡坍塌严重，多处岸坡被冲刷成1－2m左右的陡坎，土堤段边坡系数在0－1.50范围内，冲毁了农牧民大量的耕地和草场，已成险段，无法抵御设计标准洪水。
3工程范围依据
《新疆阿勒泰地区乌伦古河防洪规划报告》及本次对大青河两岸河道防洪现状调查和存在的问题，河道治理选择在受灾严重的河段，本次选择在大青河阿克郎克村段河道，该段河道岸边无人口居住，主要为草场及生态林，根据天然河道水面线推算，该段河道现状不能通过10a一遇的洪水，同时河道凹岸冲刷坍塌严重，草场和生态林面积逐年减少，为了防止洪水淘刷塌岸，本次河道治理对该段河道左右岸凹岸水流冲刷较严重的河段进行防护治理，基本沿着现状河堤做护岸处理，其中左岸治理段共7段，分别为:左岸72+135—72+335，73+335—74+435，74+735—74+935，88+265—89+971等4段。右岸71+902—72+342，78+908—79+103，83+817—84+625等3段。护岸处理主要是尽量沿着现状河堤布置，堤顶高与现状河堤齐平，该段河道的堤防在设计洪水标准情况下，允许越浪，护坡结构形式仍为坡式护岸，河道护岸总长度4.652km。
4护岸设计
4.1堤防边坡拟定
均质土堤迎水面、背水面堤坡的稳定性，与堤高、等级、堤身填筑材料的物理力学性质、堤基地质条件、施工碾压质量以及承受的荷载及坡面的坡度等因素有关，采用振动碾碾压，可获得较高的密实度和较大的变形模量，具有良好的抗滑稳定性，其堤坡结合主要地质构造、堤身填筑材料的物理力学性质、地震情况等，采用工程类比进行拟定，本次河道治理段迎水面边坡为1∶1.75，背水面边坡为1∶1.50。
4.2护岸方案比选
对大青河阿克郎克村段两岸河道防洪现状调查和存在的问题，以及防护对象，确定了对该段河道治理防护型式，基本沿着现状河堤做护岸处理，护岸处理主要是尽量沿着现状河堤布置，堤顶高与现状河堤齐平，该段河道的堤防在设计洪水标准情况下，允许越浪，护坡结构形式仍为坡式护岸。根据大青河道特性及河道附近料场的情况，大青河段附近无混凝土粗细骨料，所需混凝土骨料均需外运，平均运距20km，护岸材料的比选根据经济和施工难易程度来比较。同时结合阿勒泰地区多年来修筑同类工程的成功经验，本次拟选取3种材料的护岸型式进行比较。方案比选表见表1。以上方案从经济、技术和对生态影响程度等方面进行比较，本次设计采用格宾石笼护岸。
4.3护岸工程设计
通过护岸材料的方案比较，本工程采用格宾石笼护岸。护岸迎水面设计边坡为1∶1.75，背水面设计边坡为1∶1.50。护岸格宾石笼厚度为0.40m，护脚厚度为河底以下0.80m，采用2层格宾石笼水平放置，下层水平宽度4.50m，上层水平宽度3.70m，上下层水平护脚要错缝施工。护岸每隔100m设一道格宾石笼横隔墙，墙体设计宽度为0.50m，深度为0.80m。根据护岸的斜长，本次格宾石笼拟采用长3.0m、宽2.0m、厚度0.40m;长3.0m、宽1.50m、厚度0.40m和长3.0m、宽2.0m、厚度0.40m三种规格，局部特殊断面可根据实际需要现场加工。格宾石笼材料要求:1)格宾石笼网箱的材料为异形截面的热镀锌低碳钢丝，外镀10%铝锌合金防腐处理。钢丝材质必须符合GB/T700－1988标准，热镀锌必须符合GB/15393－1994中的3.2条和3.3条规定。2)格宾网必须为由专用机械纺织成的热镀低碳钢丝格宾网片组装而成，确保稳固性和抗拉性。3)格宾网片网孔必须均匀，不得扭曲变形，网孔孔径偏差应小于设计孔径的5%。4)格宾网片的抗压、抗剪强度及有关力学指标、耐腐蚀性必须达到设计要求，钢丝的力学性能必须符合相应的规范规定［1－3］。5)网孔为80mm×100mm，钢丝的抗拉强度不少于38kg/m2，钢丝≥φ2.70mm(镀层重量不小于245kg/m2)，边丝≥φ3.40mm(镀层重量不小于265kg/m2)，绑扎钢丝φ2.20mm(镀层重量≥230kg/m2)。填充料必须是坚固密实、耐风化好的石料，网箱内填充石直径≥10cm，每块石头重量≥5kg，70%以上宜采用大于30kg的块石，严禁使用风化石［4－5］。
4.4筑堤材料和填筑标准
根据《堤防工程设计规范》(GB50286－2013)及地质勘查资料，确定护岸采用梯形断面，护岸内外边坡均参考已建工程初步拟定，筑堤材料选用当地材料。根据河道治理原则，大青河全河流统一规划，突出重点、兼顾一般，近远期结合、上下游结合、工程措施与非工程措施结合。护岸筑堤材料均为含土砂砾石，采用基础和削坡开挖后可利用料，不足量可从河床开采，护岸岸坡砂砾石料碾压后相对密度≥Dr≥0.75。
5结论
根据青河县已建护岸、堤防工程的经验，按照因地制宜、因势利导的原则确定河道治理导线，分析河道不同段的水流条件和地质条件，充分考虑河流走势，利用已有地形，通过护岸材料的方案比较，采用格宾石笼护岸。护岸迎水面设计边坡为1∶1.75，背水面设计边坡为1∶1.50，护岸每隔100m设一道格宾石笼横隔墙。河道治理后可保障沿岸城镇人民的生命财产安全，促进当地社会经济发展。
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