于 鵬 賈 慶 張劍鋒

沂沭河中小洪水搶險

于 鵬 賈 慶 張劍鋒

沂沭河位于山東省東南部，是縱貫沂蒙山區(qū)的兩條大型山洪河道，自北向南，并駕齊驅(qū)，蜿蜒曲折，經(jīng)魯南流向蘇北，并通過分沂入沭水道使兩河相連。山東境內(nèi)控制流域面積17253 km2，保護面積2703 km2，保護人口400余萬。沂沭河沿河兩岸人口密集，土地肥沃，資源豐富，經(jīng)濟發(fā)達,沂河洪水安全與魯南、蘇北地區(qū)的人民生命財產(chǎn)安全及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。

一、沂沭河洪水特點

沂沭河?xùn)|鄰黃海，北有沂蒙山屏障，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，降雨時空分布不均，汛期6～9月降雨一般占全年的70%～80%，暴雨主要由黃淮氣旋及臺風(fēng)切變而成。沂沭河上中游均為山丘區(qū)，河床比降大，洪水陡漲陡落，往往暴雨過后幾小時，主要控制站便可出現(xiàn)洪峰。沂河臨沂站1960年洪水流量從4000m3/s 到10600m3/s只有4個小時，特殊的地理位置及河道特征決定了沂沭河防洪的難度。

二、沂沭河中小洪水險情成因

沂沭河河道塌岸是沂沭河中小洪水通常發(fā)生的險情。這一險情具有發(fā)生突然、發(fā)展迅速、后果嚴重的特點，如不及時搶護，將會危及堤防安全。

沂沭河河道塌岸發(fā)生的主要原因是水流沖淘刷深河岸坡腳。在河流的彎道，主流逼近凹岸，在水流侵襲、沖刷和彎道環(huán)流的作用下，河岸灘地逐漸被淘刷，使岸坡變陡，上層土體失穩(wěn)而最終崩塌，危及堤防。如遇強風(fēng)，水面波高浪大，波峰來臨時，沖擊坡面；波谷來臨時，形成負壓抽吸坡面，會造成河岸土體崩落。

三、搶險技術(shù)

沂沭河河道塌岸搶護的原則是：緩流消波，增強崩岸的抗沖能力。搶護措施應(yīng)根據(jù)河勢，特別是近岸水流的狀況、崩岸后的水下地形情況以及施工條件等因素，酌情選用。首先要穩(wěn)定坡腳，固基防沖。待崩岸險情穩(wěn)定后，再酌情處理岸坡。

1.腳固基抗沖

一旦發(fā)生塌岸險情，首先考慮拋投料物，如石塊、石籠、砂袋等，以穩(wěn)定基礎(chǔ)、防止塌岸險情的進一步發(fā)展。

（1）拋石塊

拋投石塊從險情最嚴重的部位開始，依次向兩邊展開。首先將石塊拋入沖坑最深處，逐步從下層向上層填充，以形成穩(wěn)定的阻滑體。在拋石過程中，要隨時測量水下地形，掌握拋石位置，以達到穩(wěn)定坡度（1∶1～1∶1.5）為止。拋投石塊盡量選用大的石塊，以免流失。在流速大、紊動劇烈的壩頭等處，石塊重量一般應(yīng)達30～75kg；在流速較小，流態(tài)平穩(wěn)的順坡坡腳處，石塊重量一般不小于15kg。

在水深流急情況下拋石，應(yīng)選擇突擊搶拋的施工方法。集中力量，一次性拋入大量石塊，避免零拋散堆，造成不必要的石塊流失。從堤岸上拋投時，為避免砸壞堤岸，采用滑板，保持石塊平穩(wěn)下落。

（2）拋石籠

當現(xiàn)場石塊體積較小，拋投后可能被水沖走時，可采用拋投石籠的方法。預(yù)先編織、扎結(jié)鉛絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)，在現(xiàn)場充填石料，石籠體積一般達1.0～2.5m3。拋籠從險情嚴重部位開始，并連續(xù)拋投至一定高度。在拋投過程中，需不斷檢測拋投面坡度，使該坡度達到1∶1。

（3）拋砂（土）袋

在缺乏石料的地方，可利用草袋、麻袋或土工編織袋充填砂（土）料進行拋投護腳。每個砂（土）袋重量宜在50kg以上，袋子裝砂（土）的充填度為70%～80%，以充填砂、砂壤土為好，裝填完畢后用鉛絲或尼龍繩綁扎封口。在施工過程中，需先拋一部分土袋將水面以下深槽底部填平，袋口向內(nèi)，然后層層錯縫疊壓，順坡上拋，坡度1∶1，直砌到高出浪高處。如果河岸坡陡，在最下一層砂（土）袋前，可打一排木樁，以阻止土袋向外滑動。河岸坍塌太陡時可簡易削坡。

上述幾種拋投料物措施的根本目的在于固基、阻滑和抗沖，特別要注意將料物投放在沖坑最深處，避免將料物拋投在下滑坡體上加重險情。

2.搶修短丁壩

為了減緩塌岸險情的發(fā)展，必須采取措施防止急流頂沖的破壞作用。丁壩可以導(dǎo)引水流離岸，防止近岸沖刷，這是一種間斷性有重點的護岸形式。在急流頂沖明顯、沖刷面不斷擴大的情況下，可應(yīng)急采用石塊、鉛絲石籠、砂石袋等拋堆成短壩，調(diào)整水流方向，以減緩急流對坡腳的沖刷。盡量采用機械化施工，以贏得時間。

四、搶險案例

1.2005年沂河右岸北新汪塌岸應(yīng)急搶險

（1）基本情況

北新汪塌岸險工位于山東省臨沂市郯城縣勝利鄉(xiāng)北新汪村東沂河右岸，相應(yīng)堤防樁號28+140～28+640，全長500m。該處河床、灘地土質(zhì)為砂土，抗沖性差，灘地距堤防最近處20m左右，現(xiàn)狀河床下切，當上游來中小洪水時，主流靠近右岸沖刷，造成灘地坍塌，危及堤防安全。2005年6月24～26日，沂沭河上游普降暴雨，受連續(xù)降雨影響，27日3時沂河臨沂站出現(xiàn)了1960m3/s的洪峰流量，27日9時30分北新汪塌岸開始坍塌，到27日下午4時，坍塌長度為500m，坍塌寬度為6～8m，灘地距堤腳最近處僅13m，形勢嚴峻。

（2）應(yīng)急搶險方案

①砂袋護坡

從6月27日下午4時到6月28日上午11時，完成了430m塌岸搶險加固，并做成坡長達7～8m的護坡，基本控制住了險情。

搶護方法：首先用挖掘機對塌岸進行削坡，使坡比達到1∶1.5左右。組織搶險隊伍裝砂袋、護坡，每6人一組，安排運料、裝砂、整排等工序，沿河塌岸每1m為一組，以組為單位進行合理有序搶護。砂裝袋裝滿60%～70%，扎口在頂部。水下砌砂袋基礎(chǔ)，寬度達到2m，人工碼放，砂袋扎口朝向河岸，排嚴、整平，層排層壓?；A(chǔ)出水面后，水上護坡，貼住岸坡拋砂袋，層層壓實，上層壓下層的中間或偏后，避免對縫和直縫。

②丁壩搶護

由于砂袋臨時護坡很容易滑塌，再有中型洪水出險的可能性極大，為了進一步鞏固搶護成果，采用丁壩挑流、減小塌岸附近水流流速控制塌岸險情發(fā)展。確定在塌岸距堤防較近的河段布置5條丁壩，壩長15m，頂寬3m，邊坡1∶1.5，壩頂高程采用2000m3/s流量對應(yīng)的洪水位高程。同時對已完成的砂袋護坡進行重新整理。

搶護方法：首先根據(jù)河勢選定壩址，在河道內(nèi)壩頭處插上兩根花桿，岸邊設(shè)置標記，確定壩址。利用挖掘機和裝載機各一臺配合作業(yè)，挖掘機在壩根處操作，裝載機協(xié)助轉(zhuǎn)運石料，石料運到岸邊后，挖掘機將石料放到壩體位置，壩體從岸邊向河內(nèi)、從中間向兩側(cè)逐步推進。拋石丁壩頂寬比挖掘機履帶寬1m，保證挖掘機在壩頂暢行。先將石料盡量堆高，然后利用挖掘機向河內(nèi)推進，在推進的同時下壓，起到壓實壩體、避免小塊石料被水流沖走的效果。壩體整理成形后，及時用挖掘機裝水沖洗壩體中的砂、土等，讓石塊緊密結(jié)合。

（3）搶救效果

由于搶險措施得當，北新汪塌岸坍塌情況得到有效控制。砂袋護坡和短丁壩的相互配合阻止了洪水進一步?jīng)_刷河岸，河道內(nèi)上游來水被丁壩挑流離岸，洪水流速明顯減緩，阻止了灘地的進一步坍塌，除險效果好。

2.2012年沂河左岸茶山攔河壩段塌岸應(yīng)急處理

（1）基本情況

險情位于山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)湯頭街道辦事處湯佛崖村西，沂河左岸茶山攔河壩上下游段，對應(yīng)左堤樁號95+950～96+690。該河段河床右岸高左岸低，右岸河床為巖層，左岸河床及灘地土質(zhì)較差，多為砂質(zhì)，左岸灘地寬約120m。

2012年7月9~10日，在前期連續(xù)大范圍、強降雨的情況下，沂沭河流域再次出現(xiàn)強降雨，臨沂市平均降雨111.7mm。7月10日10時20分左右，洪峰通過該險工處，最大流量約2300m3/s，茶山攔河壩左岸壩體發(fā)生潰壩，長度約75m，潰壩改變了河道主流方向，從潰壩處集中下泄，沖刷上下游灘地，形成塌岸險情，坍塌總長740m，寬約100m，最窄處距堤腳12m。

（2）應(yīng)急處理方案

①7月10日17時搶險工作全面展開。在險工上游段現(xiàn)場砍伐楊樹，將樹頭端沉入水面、樹根部用繩索固定在岸邊消減洪水沖刷，在樹木下游處拋筑砂袋丁壩，形成挑流。隨后又緊急調(diào)撥施工機械，在上游坍塌最嚴重處（玉平路大橋下方）拋筑砂石丁壩，進一步形成挑流，降低灘地沖刷強度。至7月11日凌晨2時，第一階段的應(yīng)急搶險基本結(jié)束，險情得到了暫時性的控制。②為使險工得到有效保護，確保應(yīng)對后續(xù)可能發(fā)生的大洪水，7月12日第二階段應(yīng)急處理工作全面啟動，至7月14日下午5點，茶山壩下游段500m塌岸險工防汛應(yīng)急處理工程完工。應(yīng)急處理方案采取打樁拋石護岸加丁壩挑流，具體方案為：搶筑拋石丁壩9條，間距40m，每條丁壩長15m，頂寬2m，水下采用鉛絲籠亂石基礎(chǔ)，水面以上采用拋石砌筑壩體，頂高程為水面高程加2m。打樁拋鉛絲籠石護岸500m，頂高程平灘地高程，坡比1∶1.5，鉛絲籠亂石護坡厚0.8m，護坡腳水平拋投2m后打樁，木樁間距0.5m。同時，茶山攔河壩上游段塌岸治理及壩體拆除工作也在緊張進行中，至7月20日，基本完成了壩體中段拆除、東段堵復(fù)，玉平路大橋橋下行洪斷面整理、中泓行洪通道疏通等應(yīng)急處理工作，有效地改變了河道水流形態(tài)，減少了左岸段的洪水過流壓力。

（3）搶救效果

7月23日15時，沂河再次發(fā)生洪水，該處最大流量達1800m3/s，洪水順利通過，未發(fā)生新的險情，證明該處險情應(yīng)急處理方案是科學(xué)有效的。

五、結(jié)束語

拋石（籠）、拋砂袋結(jié)合搶修短丁壩等搶險措施在1997年沂河右岸碼頭壩下灘地坍塌搶險、2005年沂河右岸北新汪塌岸搶險、2005年老沭河右岸后龍門河岸灘地坍塌搶險、2007年沭河右岸后東莊灘地坍塌應(yīng)急處理、2008年沂河右岸郯城高大塌岸搶險、2012年沂河左岸茶山攔河壩段塌岸搶險等沂沭河中小洪水搶險中取得了良好效果，此種搶險措施方案有進一步研究推廣的價值，也可作為同類型河道搶險的參考

（作者單位:沂沭泗局沂沭河水利管理局 276000）

（專欄編輯：王 適）