王 旭
(建平縣江河流域保護管理局 遼寧 建平 122400)
建平縣位于遼寧省西北部,郎營子河流域位于朝陽市建平縣行政區(qū)域內(nèi),是老哈河的一級支流,發(fā)源于建平縣熱水農(nóng)場西崗分場小房身,于西崗分場匯入老哈河,流域面積36.54 km2,河流長度14.12 km,河道平均比降15.75‰。郎營子河干流先后流經(jīng)小房身、郎家營北、郎家營南、西崗分場,區(qū)間有水泉溝、乃林皋溝、北梁溝、張家屯溝等4條較大支流匯入。局部河道淤積嚴重,致使過流斷面嚴重不足。河道沿線僅公路側建有漿砌石護岸,運行多年,河底下切嚴重,部分河段護岸基礎懸空,岸坡失穩(wěn),失去防洪作用。其余河段多為土質自然岸坎,每遇暴雨,山洪淘刷兩岸岸坎,岸坎逐年坍塌后退,對岸上村屯、公路造成嚴重威脅。
郎營子河治理后,沿岸5個村屯受益,受益人口3 625人。同時,提高了河道過流能力,安全地將洪水輸送到下游,有利于減輕沿河兩岸村屯、農(nóng)田的洪水威脅,改善防洪緊張情況。對村屯段、險工段岸坎進行防護,避免沖刷進一步向岸上發(fā)展,保護岸上交通道路等重要基礎設施,減輕人民群眾生產(chǎn)、生活安全威脅,為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供安全保障。現(xiàn)已構建出工程措施與非工程措施相結合的山洪災害防治體系,可有效防御山洪災害,避免人民群眾傷亡和財產(chǎn)損失。郎營子山洪溝防洪治理工程將大大改善河道的排澇行洪能力,減輕洪水危害,促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展,助力沿岸村莊的美麗鄉(xiāng)村建設。
2.1 直立式固濱擋墻防護形式概述。直立式固濱擋墻防護形式是將生態(tài)網(wǎng)格組裝成一定規(guī)格的網(wǎng)箱,并按要求裝入一定粒徑的塊石等填充材料的河道防洪擋墻,一般應用于骨干山洪溝和小型河流治理。
2.2 常見結構形式概述。固濱擋墻常見結構形式分為直立式和錯階式,石籠分為2層,底層厚度一般設置為1.0 m,上層厚度要求在0.75 m以上。為了石籠擋墻結構穩(wěn)定,高度每增加1.0 m,下層應比上層網(wǎng)箱寬0.3~0.5 m。
2.3 直立式固濱擋墻結構特點
2.3.1 抗沖能力較強。固濱擋墻防護具有延展性和柔性較強的特點,能夠隨地基變化而變化,卻不會因地基不均勻沉陷產(chǎn)生沉陷縫,所以說直立式固濱擋墻防護的抗沖能力較強。
2.3.2 景觀效果一般。固濱擋墻一般較厚,造成無法在墻頂種植草皮、灌木及水生植物,所以建成的固濱擋墻景觀效果一般。
2.3.3 生態(tài)效果一般。固濱擋墻是柔性透水結構石籠,對土壤生態(tài)系統(tǒng)與溝道流水之間的生態(tài)交換連接有利。但是固濱擋墻一般較厚,對于岸坡上的生態(tài)系統(tǒng)及生物生存的環(huán)境會產(chǎn)生一定程度的破壞,生態(tài)效果表現(xiàn)一般。
2.3.4 工程造價較高。固濱擋墻一般用于對沖刷要求較高的山洪溝。施工組織設計較為繁瑣,包括工程清基、土方開挖、土方回填、土工布鋪設、砂墊層鋪設、網(wǎng)箱內(nèi)人工砌筑塊石等多個部分,工程造價一般較高。
3.1 坡式綠濱墊防護形式概述。坡式綠濱墊防護形式是將離散不抗沖的石塊填充至金屬絲網(wǎng)箱中,在需要防護的坡面覆蓋形成穩(wěn)定性、抗沖性均勻的抗沖整體。主要材料格網(wǎng)網(wǎng)面一般為鋼絲材質,網(wǎng)孔為六邊型,網(wǎng)面需要做鍍鋅或鍍鋁合金防腐處理。主要填充物為塊石或卵石。廣泛應用于小河流治理和骨干溝治理中。
3.2 結構形式概述。應用綠濱墊防護的岸坡坡比常為1∶2.0,還有1∶3.0的,厚度常用17 cm、23 cm及30 cm。建平縣郎營子河位于遼寧西部,建設綠濱墊需要考慮來水沖擊力及冬季冰的膨脹作用,綠濱墊厚度選30 cm;鋼絲直徑不小于2.7 mm,端部鋼絲直徑不小于3.4 mm,網(wǎng)徑8 cm×10 cm;內(nèi)填石料最小粒徑不小于15 cm,最大粒徑不大于30 cm。
3.3 坡式綠濱墊防護特點
3.3.1 抗沖能力較強。綠濱墊防護形式能將離散的較小塊石、卵石集合,具有整體穩(wěn)定性好、能夠適應岸坡基礎的不均勻沉降、抗沖能力較強的特點。
3.3.2 景觀效果突出。綠濱墊建成后坡面坡度一致,形成堤岸整齊劃一的視覺效果。護坡覆土綠化后,可在坡面種植草皮、灌木及水生植物,后期景觀提升空間較大,景觀效果良好。
3.3.3 生態(tài)效果突出。綠濱墊柔性透水特點突出,有利于工程附近生態(tài)系統(tǒng)與溝道流水之間的生態(tài)連接和生態(tài)交換,生態(tài)效果較好。
3.3.4 工程造價較高。坡式綠濱墊防護的施工組織設計包括工程清基、土方開挖、土方回填、綠濱墊網(wǎng)面、網(wǎng)箱內(nèi)人工砌筑塊石等幾部分,一般工程造價較高。
通過比較分析,坡式綠濱墊比直立式固濱籠擋墻的防護抗沖能力及生態(tài)效果好,綠濱墊的總體優(yōu)勢為:
4.1 生態(tài)功能較強。綠濱墊防護體由于填料之間全是空隙,表層覆蓋泥土后可進行綠化,有利于植物生長。即使不覆蓋泥土,填料之間有一定空隙,可為一些草本類植物創(chuàng)造生存條件。
4.2 地基條件適應性很好。綠濱墊防護體的鋼絲抗拉性強、適應變形能力強。如果地基發(fā)生不均勻沉降或地震等災害,箱內(nèi)填充料會因為箱籠約束自行調整形成新的平衡;如果防護工程外表發(fā)生小的變異,又因箱籠柔性作用不會發(fā)生裂縫,進而不會出現(xiàn)防護體被破壞的問題。
4.3 施工操作簡單。綠濱墊箱籠依照設計,可以在制作工廠提前生產(chǎn)出半成品,再運至施工場地組裝定型,填充石料,操作簡便易行。
4.4 透水性能突出。因綠濱墊防護體填充石料存在大量空隙,可使防護體前后水體自由交換。綠濱墊防護體用于水下時,河水與土體間交換通暢自然,提高了水體的自凈能力,為水中棲息的微小動植物提供良好的生存環(huán)境。當綠濱墊防護體用于水上時,可很快排除降雨后形成的地面入滲徑流,減輕處在墻后的水壓力,保證工程安全可靠。
隨著社會發(fā)展突飛猛進,新時代工程建設標準也隨之增高,新型的生態(tài)護坡形式—生態(tài)石籠在河道防洪工程應用中得到了廣泛認可。綠濱墊具有柔性、透水性、整體性、環(huán)保等優(yōu)越性,而且具有美觀大方、生態(tài)環(huán)保、施工方便、經(jīng)濟實惠、方便快捷的工程特性,受歡迎程度與日俱增,在推廣應用中取得了突出的效益。