王曉華，楊春普

（1.遼寧江河水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司,遼寧沈陽110003；2.遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計研究院有限公司，遼寧沈陽110003）

1 工程概況

此次工程治理范圍為大遼河大石橋段，河道全長49.41km，該工程段防洪標準為50年一遇。包括北萬段平順護岸工程500m、鮑家段丁壩護岸工程1713m、維修18座丁壩，賞軍段丁壩護岸工程1169m、維修17座丁壩，水源段維修24座丁壩，恢復(fù)八一段平順護岸596m、維修9座丁壩，維修加固穿堤建筑物22座。工程投資概算1.16億元。

2 工程技術(shù)難點及先進性

1）以尊重自然、綠色水利、因地制宜為設(shè)計理念，符合城市總體規(guī)劃發(fā)展要求。大遼河系感潮河段，枯水期潮區(qū)界可達渾河的三界泡和太子河的官草溝附近，潮流界可達三岔河。河口系不規(guī)則半日周潮，潮流速、潮流量隨潮水向上游推進而減小，同一次漲潮營口站潮流量最大可達5400m3/s，田莊臺站達1975m3/s，三岔河站僅為462m3/s。

大遼河各河段的河道特性由其所受的河水與潮水作用的不同而有所差異。根據(jù)實測資料統(tǒng)計分析，可將大遼河劃分為3個河段。

三岔河至田莊臺段河長55.29km，為河流段，具有洪沖枯淤的特性，河道蜿蜒曲折，灘槽分明，有大小彎道14處，是較典型的平原彎曲型河道，造床流量為1000～1200m3/s，右側(cè)有支流外遼河、新開河匯入。該河段既受河水控制又受潮水影響，使彎道凹岸不斷上提下挫，造成塌岸，形成多處險工。河岸土質(zhì)多為均勻分布的亞粘土和沙壤土。

田莊臺至營口段河長29.38km，為過渡段，主要受潮水控制。平面形態(tài)較上段略為平順，主槽由上至下逐漸擴寬，縱向沖淤交替，塌岸較輕，河道中出現(xiàn)沙洲，水流分散為分岔型河道，泄流以主槽為主。

營口至河口段河長11.33km，為潮流段，完全受潮水控制。平面形態(tài)較平順，有彎道2處，河槽寬深，平面擺動不大。

此次設(shè)計北萬、鮑家、賞軍、水源、八一險工段，沿大遼河自上游北萬段平順護岸工程至下游八一丁壩護岸工程，河長24.03km。河道從上游北萬至西南方向流入，水流流向與堤防夾角為0°～45°，呈典型的“幾”字型彎道，河寬為200～700m，河道水深較大，彎頂處河道最大水深超過18m。

近年經(jīng)歷過多次的維修和加固，但由于該段處于河道環(huán)流頂沖處，河槽較深且緊鄰凹岸，彎頂處河道最大水深超過18m，受彎道環(huán)流的強烈作用且汛期流速較大，河床質(zhì)顆粒較細，抗沖性能較差，不同流量下河道頂沖點上提下挫，加之限于經(jīng)濟和技術(shù)條件等原因，近幾年雖經(jīng)局部維修，險情卻仍未減緩。

①工程設(shè)計符合大石橋市總體規(guī)劃發(fā)展要求。大遼河全河均為感潮河段，獨特的地理自然環(huán)境孕育了區(qū)域內(nèi)高度發(fā)達的農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)殖業(yè)，干支流河道內(nèi)魚塘、蝦池及水稻田廣泛分布，是典型的魚米之鄉(xiāng)。此次設(shè)計以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為出發(fā)點和落腳點，在確保防洪安全的前提下，兼顧環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等多重效益，讓工程建設(shè)與城市發(fā)展完美結(jié)合，符合城市規(guī)劃發(fā)展要求。

②大遼河河道險工治理工程以尊重自然、綠色水利、因地制宜為設(shè)計理念。根據(jù)歷史、近期河道演變及河岸崩塌情況，分析治理河段內(nèi)深泓、洲灘、漢道、岸線等平面變化、斷面變化及河床沖淤特性，分析河道將來的演變趨勢，統(tǒng)籌兼顧，合理布局，就地取材，采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式進行防護，穩(wěn)固岸灘，消除隱患，方便施工，大大節(jié)約了工程投資，同時，為河道生態(tài)建設(shè)和恢復(fù)提供了一個相對穩(wěn)定的外部環(huán)境和更為廣闊的空間。

2）采用淤積探測技術(shù)解決水下拋石探測技術(shù)難題。治理段水深坡陡，彎頂處河道最大水深超過18m，傳統(tǒng)檢測方法很難摸清原有水下險工段防護工程破損程度和受環(huán)流影響河道深泓線變化發(fā)展趨勢。

設(shè)計開始前采用引進德國先進水庫淤積勘察和水下三維全景識別系統(tǒng)，對險工段進行水下探測，摸清水底深度、深泓線位置及水下已有防護措施破損程度。通過側(cè)掃淺剖主機參數(shù)設(shè)置反復(fù)試驗，獲取了達到最佳測掃淺剖數(shù)據(jù)采集效果和最佳實時圖像效果的各項參數(shù)。利用獲取探測效果圖像，實時觀測分析水底地形起伏及障礙物分布情況，水深變化及拋石分布情況等。采集數(shù)據(jù)經(jīng)一系列專用軟件處理后，得到測線水底拋石剖面圖，及測線位置的水底大地坐標和經(jīng)緯度坐標和水深值。并通過這些數(shù)據(jù)計算出探測區(qū)域段的深泓線位置。通過對處理數(shù)據(jù)計算及得到圖像進行分析，獲得險工段原有拋石分布區(qū)域。根據(jù)獲取拋石測掃圖像分析，部分區(qū)域拋石為石籠狀，其它位置水底拋石為散狀不規(guī)則分布。此次探測結(jié)果為河道險工設(shè)計提供水底拋石現(xiàn)狀圖像及位置等數(shù)據(jù)支持，使設(shè)計工作更有針對性，同時，為提高設(shè)計質(zhì)量，節(jié)省工程成本打下基礎(chǔ)。此外，探測成果為研究河道演變、河床沖淤特性提供了技術(shù)支撐。

3）應(yīng)用軟基條件下丁壩新技術(shù)解決了大遼河河床軟弱、防護難度大的難題。治理段河道屬于感潮河段，海水、潮水反復(fù)沖刷，冬季結(jié)冰，凍脹嚴重，地基軟弱，在洪水時河道主槽沖刷下切引起護底沉陷，傳統(tǒng)丁壩護坡修建后極易出現(xiàn)地基不穩(wěn)定、不均勻沉降的狀況發(fā)生。

此次設(shè)計創(chuàng)新性地使用了軟基條件下的丁壩技術(shù)，此防護結(jié)構(gòu)設(shè)計獲得了國家實用新型專利授權(quán)，專利名稱為“一種適用于軟基條件下的丁壩”（ZL201620781437.8）。一種適用于軟基條件下的丁壩，包括丁壩結(jié)構(gòu)軟基基面。丁壩結(jié)構(gòu)軟基基面上鋪設(shè)長絲機織土工布，長絲機織土工布上層鋪設(shè)雙拉塑料格柵，長絲機織土工布的邊緣向上包圍住雙拉塑料格柵的邊緣，并相互固定。雙拉塑料格柵上方為壩體。利用土工合成材料有較高的強度和韌性等力學(xué)性能，且能緊貼于地基表面，施工方便，便于一次性大面積鋪設(shè)。該種丁壩結(jié)構(gòu)適用的土工合成材料，抗拉強度高，能很好地保護和增強地基，避免不均勻沉降。

3 工程效益

1）生態(tài)效益。大遼河河道險工治理工程的實施，穩(wěn)定河勢，穩(wěn)固現(xiàn)狀岸灘，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，有利于沿岸的水土保持和生態(tài)環(huán)境的保護，為河道生態(tài)建設(shè)和恢復(fù)提供一個相對穩(wěn)定的外部環(huán)境和更為廣闊的空間，工程建設(shè)具有明顯的生態(tài)效益。

2）社會效益。河道險工的治理保證了河道沿岸城市的安全，保障城鎮(zhèn)人民安居樂業(yè)，保護沿岸的農(nóng)田免受洪澇災(zāi)害的威脅，促進經(jīng)濟社會發(fā)展和民族團結(jié)，對推動大石橋地區(qū)的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的健康有序運行，促進大石橋的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有非常積極的現(xiàn)實意義。

3）經(jīng)濟效益。大石橋段險工險段受彎道環(huán)流頂沖，防護工程破損嚴重，一直是汛期防洪工程的隱患，也是每年防汛搶險的重點。近年隨著防護工程損壞程度的增加，河岸的沖刷也在加劇，雖幾經(jīng)維修和加固，險情卻仍未減緩。太子河（含大遼河）河道險工治理工程實施后，緩解了防洪壓力，減少了每年防汛搶險的投入，可有效減少因洪災(zāi)發(fā)生導(dǎo)致的經(jīng)濟損失。

4 結(jié)語

該工程以尊重自然、綠色水利、因地制宜為設(shè)計理念，立意新穎。工程設(shè)計過程中，更多地引進了國內(nèi)新產(chǎn)品和新技術(shù)，用于解決感潮河段、水深較大、防護難度大的技術(shù)難題，同時，也注重自主研發(fā)創(chuàng)新，設(shè)計了一種適用于軟基條件下的丁壩結(jié)構(gòu)，首次將淤積探測技術(shù)用于河道險工設(shè)計。該工程的建設(shè)有利于推動大石橋地區(qū)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康有序運行，促進大石橋市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。