董 軍

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 沈陽 110006)

遼河是我國七大江河之一，也是遼寧省第一大河流，其兩岸是遼寧省經(jīng)濟(jì)、文化的中心，防洪安全地位毋庸置疑。20 世紀(jì)“七五”期間遼河治理的完成及石佛寺水庫的建成，標(biāo)志著遼河兩岸防洪工程體系基本建立。接下來，遼河的主要治理方向?qū)⒓性陔U(xiǎn)工險(xiǎn)段和沙堤沙基治理上。

1 遼河險(xiǎn)工成因及治理情況

遼河兩大支流東、西遼河在昌圖縣福德店匯合，其下始稱遼河，遼河干流從福德店到河口河道全長約538km，兩岸岸坎總長約1076km。遼河大部分河段屬于蜿蜒型河段，河道平面形態(tài)蜿蜒曲折，彎道凹岸眾多，從福德店到河口總共有較大彎道156 處，河道陡坎長度超過600km。部分凹岸發(fā)展速度較快，且距大堤較近，對(duì)大堤安全構(gòu)成威脅，形成了險(xiǎn)工，經(jīng)過近幾十年的不斷整修，目前遼河干流仍有險(xiǎn)工209 處，險(xiǎn)長超過200km。

遼河河道險(xiǎn)工成因很多，比較突出的有兩點(diǎn):其一為水流條件，其二為床沙條件。水流條件受上游來水流量、下游水位和河道地形等因素綜合影響，而河道床沙則多為上游流域面地表土隨雨、洪沖泄而下至下游河道流速降低后淤積而成。遼河歷來有“東水西沙”之說，因?yàn)檫|河主要洪水來自于東部支流，如上游從吉林流入的東遼河、開原市的清河、鐵嶺主城區(qū)上游入?yún)R的柴河等，不論是洪水還是中小水均是遼河的主要來源，由于東部支流多發(fā)源于山區(qū)，流域內(nèi)自然植被良好，水流較清，泥沙含量低;而遼河泥沙則多來自于西部支流，從上游內(nèi)蒙古流入的西遼河、新民市流入的養(yǎng)息牧河、柳河等，基本全部為多泥沙河流，是遼河泥沙的主要來源，遼河河床質(zhì)尤其是柳河口以下河床質(zhì)幾乎均來自于柳河，進(jìn)而形成遼河?xùn)|部支流水多而沙少，西部支流水少而沙多的獨(dú)特現(xiàn)象。這也是遼河?xùn)|部支流河口及其干流下游段河床質(zhì)較粗，且河道平面形態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，而西部支流河口及其干流下游段河床質(zhì)較細(xì)，且河道平面形態(tài)變化相對(duì)較快的原因。

遼河河道險(xiǎn)工治理歷史悠久，據(jù)記載，早在明清時(shí)期官方及民間就組織了數(shù)次較大規(guī)模的治理，現(xiàn)尚發(fā)揮作用的包括20 世紀(jì)六七十年代的很多治理工程，80年代末期，國家對(duì)遼河實(shí)施了全面的整治，現(xiàn)在每年國家及地方政府仍安排有遼河險(xiǎn)工專項(xiàng)治理資金。

2 遼河險(xiǎn)工治理型式分析

遼河的險(xiǎn)工治理型式很多，有20 世紀(jì)六七十年代建設(shè)，現(xiàn)今基本完好的高洪土丁壩、80年代以后至今仍廣泛建設(shè)的短丁壩群，以石籠及軟體排為主的平順護(hù)岸，以及更加側(cè)重生態(tài)效果的各種生物護(hù)岸等。

從各治理型式的運(yùn)行效果看，高洪丁壩和短丁壩群對(duì)于河道主流的改變作用最為明顯，而平順護(hù)岸則基本以控制河勢(shì)發(fā)展為主，對(duì)于河勢(shì)的改變幾乎沒有影響，生物護(hù)岸則多施行于順直過渡段，其更主要的作用是配合其他硬性工程保護(hù)并改善河流生態(tài)。

遼河主流靠近防洪堤的河段以及距保護(hù)村莊較近的河段目前基本均建設(shè)有一定數(shù)量的丁壩，從運(yùn)用效果看，確實(shí)起到了改變河勢(shì)、保護(hù)大堤的作用，但也間接促成了上下游及對(duì)岸新的險(xiǎn)工形成，可謂是有利有弊。由于遼河多數(shù)河段為兩縣甚至是兩市的界河，河道主流的改變還經(jīng)常引發(fā)兩岸的土地爭(zhēng)端，甲縣地界有乙縣耕地，致使農(nóng)民種地還要?jiǎng)澊^河，不但不便于河道管理，兩岸群眾意見也很大，容易引發(fā)社會(huì)矛盾，與建設(shè)和諧社會(huì)大的社會(huì)背景不相容，因此近年遼河治理，尤其是省級(jí)層面的規(guī)劃治理中已很少采用丁壩這一治理型式。

平順護(hù)岸一般按結(jié)構(gòu)性質(zhì)可分為剛性和柔性兩大類，從近些年國內(nèi)外尤其是省內(nèi)一些河流的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)看，剛性護(hù)岸如:混凝土面板、漿砌石、混凝土墻等，無論從運(yùn)行效果還是經(jīng)濟(jì)性上都不能令人滿意，因此遼河除石佛寺水庫庫區(qū)等有特殊應(yīng)用要求及個(gè)別作為科學(xué)試驗(yàn)的河段外，很少采用剛性護(hù)岸，而一直堅(jiān)持采用適用性和經(jīng)濟(jì)性更好的柔性護(hù)岸。遼河柔性護(hù)岸應(yīng)用較多的有3種，第一種為石籠護(hù)岸、第二種為軟體排護(hù)岸、第三種為柴排護(hù)岸。其中石籠護(hù)岸水上水下均有應(yīng)用，而軟體排和柴排護(hù)岸則多作為枯水位以下護(hù)腳之用。

3 目前遼河運(yùn)用效果較好的柔性護(hù)岸種類及特點(diǎn)

遼河河道多數(shù)為沖積型河床，河床質(zhì)以細(xì)砂及粉細(xì)砂為主，地基承載力較低，且河道地形多變，因此在遼河上采用單位重度較低，適應(yīng)河床變形能力較強(qiáng)的柔性護(hù)岸是較為合適的，從目前運(yùn)行效果看也是較為理想的。

柴排護(hù)岸主要以柞條作墊，以拋石壓頂防沖，在細(xì)砂河床下其淤積河岸效果明顯，但工程造價(jià)也較高，而水下柴排施工質(zhì)量又很難控制，因此目前柴排護(hù)岸除遼河下游個(gè)別險(xiǎn)工外，已鮮有應(yīng)用了，加之近年柞條價(jià)格一路上漲，貨源緊缺，而新興土工材料及生態(tài)網(wǎng)箱產(chǎn)品又不斷出現(xiàn)，致使柴排性價(jià)比及實(shí)用性大大降低，更加快了其退出遼河險(xiǎn)工治理行列的速度。

石籠護(hù)岸目前有傳統(tǒng)的鐵絲石籠編織及近年流行的網(wǎng)箱內(nèi)裝塊石兩種，防護(hù)型式則基本相同，均為石籠下墊無紡布或丙烯布作反濾層平鋪在河底和河岸邊以保護(hù)堤岸防止沖刷。傳統(tǒng)鐵絲石籠的最大缺點(diǎn)之一是施工進(jìn)度慢，網(wǎng)格編織質(zhì)量不好控制，再者即是鐵絲石籠的鋼絲在水中和空氣中耐腐蝕性較差，一般石籠鋼絲的耐腐蝕性均不超過5年，5年以后隨著石籠鋼絲的銹蝕，石籠整體強(qiáng)度下降，洪水期整體性容易遭到破壞，防護(hù)效果得不到保證。而近年流行的網(wǎng)箱則很好地克服了傳統(tǒng)石籠的兩大缺點(diǎn)，新型鍍鋅及鍍高爾凡鋼絲及鋼絲外鍍塑技術(shù)使得鋼絲的使用壽命延長至20～50年，很好地解決了石籠護(hù)岸的使用壽命問題。石籠網(wǎng)片編制的機(jī)械化和整體網(wǎng)箱安裝技術(shù)又大大提高了石籠護(hù)岸的建設(shè)速度，網(wǎng)片質(zhì)量也更加容易控制，使得石籠護(hù)岸的建設(shè)真正實(shí)現(xiàn)又好又快的發(fā)展，更能符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。由于新式石籠既繼承了傳統(tǒng)石籠的整體性強(qiáng)、抗沖性能好的優(yōu)點(diǎn)，又兼顧了工程質(zhì)量和建設(shè)速度，因此迅速得到了管理部門和設(shè)計(jì)部門的青睞，加之石籠護(hù)岸特別適合冬季冰上沉排施工，因而既提高了工程整體性，又降低了工程投資，一定程度上抵消了其造價(jià)相對(duì)于傳統(tǒng)石籠略高的缺點(diǎn)，是遼河近幾年岸坎防護(hù)的首選工程型式。

軟體排護(hù)岸根據(jù)排體結(jié)構(gòu)不同可細(xì)分為軟體排和軟體柴排護(hù)岸，軟體排采用無紡布或丙烯布作反濾層，配以筋繩作網(wǎng)格，施工中利用部分石籠壓枕將其沉入水中，其上拋壓一定厚度規(guī)格以上的石頭作為壓載，達(dá)到防沖的目的。軟體柴排是在無紡布或丙烯布上加一層柞條把和鋪設(shè)一薄層柞條作墊層，一般柞條把直徑25～30cm，柞條墊層10cm，這樣做的目的一是柞條把可以起到部分固定拋石的作用，二是排體具有一定硬度便于施工，而柞條墊層則可以進(jìn)一步避免拋石對(duì)排體的傷害。無論哪種軟體排均具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于施工且單延米綜合造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，是各地方水利部門應(yīng)急度汛工程防護(hù)的首選，在一些永久性防護(hù)工程中也多有應(yīng)用。與石籠護(hù)岸相比，其整體性及耐久性均稍差，而且后期維護(hù)費(fèi)用高(主要是每年均需拋壓部分石頭，以補(bǔ)充因地形變化和水流沖刷而損失的石頭)，并且軟體排施工多為非結(jié)冰期，水下工程質(zhì)量亦很難保證，這也是省級(jí)層面在險(xiǎn)工處理中很少使用此工程型式的原因。另外，軟體排護(hù)岸工程作業(yè)面較大，施工需多船及船岸密切配合，施工難度及對(duì)施工隊(duì)伍的素質(zhì)要求也相比石籠要高。由于石頭及土工材料均對(duì)水質(zhì)要求不高，對(duì)弱酸和弱堿不敏感，因此在河口地區(qū)險(xiǎn)工治理中軟體排護(hù)岸就成為了河道防護(hù)工程的第一選擇。在河口地區(qū)多采用軟體排護(hù)岸的另外一個(gè)非常重要的原因是遼河河口受潮水的影響，冬季河口尤其是近岸處多數(shù)不結(jié)冰或冰層較薄，需要冰上施工的石籠護(hù)岸在這一地區(qū)也無法應(yīng)用，因此盤山閘以下感潮河段險(xiǎn)工護(hù)岸的護(hù)腳幾乎沒有采用石籠結(jié)構(gòu)的。

4 遼河險(xiǎn)工治理部分經(jīng)驗(yàn)的推廣意義

遼河具有一系列我國北方平原河流的典型特征，如:季節(jié)性強(qiáng)、枯水位較低、多數(shù)河段有漫長的結(jié)冰期(可以保證河面封凍后大型機(jī)械設(shè)備直接進(jìn)入河灘地甚至冰面以上作業(yè))、河床質(zhì)較細(xì)、地基承載力低且河道沖刷嚴(yán)重、河道兩岸城市段較少，這些特征決定了其險(xiǎn)工護(hù)岸型式必須具有非常好的工程適用性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。本文總結(jié)了遼河的兩種護(hù)岸型式，石籠護(hù)岸可廣泛用于非感潮河段工程的永久性防護(hù)，而軟體排則可用于各種河流河口段險(xiǎn)工治理中。關(guān)于施工期安排，根據(jù)遼河治理中摸索總結(jié)得出的經(jīng)驗(yàn):在感潮河段采用的軟體排防護(hù)，施工期選擇以10月、11月和4月、5月為佳;感潮河段以外采用的石籠防護(hù)，施工期選擇以12月至翌年的3月為佳。

正所謂“兵無常勢(shì)、水無常形”，隨著河勢(shì)的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步，治理理念與治理形式還會(huì)不斷發(fā)展變化。望本文能為河流治理提供一些參考。