杨光
昌图县三江口河道管理所
摘要:文章介绍了东辽河三江口段的自然概况、险工段成因,并对存在的问题及采取的措施进行分析论证。
关键词:险工险段;提防工程;治理方法
一、东辽河三江口段自然概况
东辽河原称叶赫河、是辽河上游干流,发源于东辽县小葱顶子山,流经辽源、梨树、公主岭、双辽等市、县。流经三江口与西辽河故道(现为长岭南部及双辽排水沟渠)汇合称辽河。继续南流与清河汇合后水量始大。民国时期北方气候逐渐转为干旱,流经科尔沁荒漠草原的辽河干流中上游(即西辽河)开始出现季节性枯水,叶赫河在枯水季节是辽河昌图段的唯一来水、从此更名为东辽河。
东辽河源头,俗称辽河掌,位于长白山系吉林哈达岭支脉萨哈岭,即东辽县辽河源镇福安村境内。东辽河,为辽河正源,由辽河掌、渭津河、拉津河、兴隆河、乌龙河、二道河、梨树河、杨木河共七十多条河流汇聚而成。流经四平、梨树、双辽等市、县,于辽宁省昌图县福德店与西辽河故道汇合,始称辽河,在盘锦市以豪迈之势奔入渤海。
发源于吉林省中南部山区的东辽河与发源或流经该地区的其他几条属第二松花江流域的河流(辉发河、饮马河、伊通河干支流)同样有旱季污水横流、雨季泛滥成灾的特点。但由于中游有大I型水利枢纽二龙湖水库的调节、所以东辽河下游较该地区其余诸河相对稳定。
当东辽河流过三江口大桥、进入辽宁省境内不远后就流进了一条宽阔的荒漠、荒漠中间一道细水挣扎着与东辽河河水相汇。这条荒漠带就是西辽河故道、接下来的河段就叫做辽河了,从远处的岸堤能看出辽河曾经的辽阔。
二、东辽河三江口段险工险段:
三江口地带1986、1987、1989年均发生了大洪水,虽经国家和地方投资,对大堤进行了全面整治.已收到了一定成效.但是,河道的险工仍然存在,严重威胁大堤的安全。
险工成因:河道险工最直接的表现就是堤岸坍塌。根据一般经验,坍塌常伴随着主流发生,主流靠近哪里,哪里就容易发生坍塌。坍塌主要有两种类型:一种叫崩塌,大块堤岸连顶带坡塌入水中;一种叫滑脱,部分堤岸向水内滑动。这两类险情,以崩塌最为严重。坍塌的原因十分复杂,但主要是由于堤岸土体内部的摩擦力和粘结力抵抗不住土体的自重和加在土体上的其他外力,使土体失去平衡;或由于土体内部的结构和孔隙发生了破坏和变化,使土体失去了稳定,因而发生坍塌。使土体失去平衡,造成河道险工,主要有以下几种原因。
水流冲淘。由于水流的冲淘,使堤岸基础发生冲刷或淘空,形成陡峻的浪坎,堤岸失去了平衡,因而发生坍塌现象。坍塌现象经常发生在以下地方:
有丁坝或其他建筑物束窄河槽的地方。河道的凹岸主流集中,河槽深、流速快。由于弯曲使水压向凹岸,并使水流的上层成为下降水流,以极大的流速猛烈地冲刷凹岸和附近的河底,把冲刷的泥砂携带到凸岸淤成滩。结果使凹岸的坡脚变陡或淘空,失去了支持力,因而发生坍塌。
河流转折的地方,水流顶冲堤岸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水流靠近堤岸时形成折冲水流,猛烈地冲刷堤岸和河底,在堤岸坡脚下冲成深坑,因而引起坍塌和滑脱。垂直的丁坝,有时使水沿坝的上游边直冲堤岸。发生横流时,有的流向与堤岸接近90°,水流也直冲堤岸或折向上游。由于水流突然被阻,发生很大的冲击力,时常引起堤岸的崩塌。
堤岸抗剪强度的减弱。堤岸边坡的抗剪强度与土体的内摩擦力和粘结力有关,而内摩擦力与土的密度有关。土的密度越大,各土粒间的接触点越多,摩擦力就越大;粘结力是由土粒间吸引力和胶质体粘结的缘故,密度越大,土壤比较干燥,则其粘结力越大。摩擦力和粘结力大的时候,边坡就比较稳定。当堤岸被水浸润以后,土的孔隙充满了水,密度减小,内摩擦力也减小;且充满水后,水把各土粒隔离较远,并把土内的胶质体溶解,土的粘结力也就减小。在饱和的粘土中,粘结力可以完全消失,因此堤岸本身浸湿以后,抗剪力急剧降低。
土体产生裂隙破坏。堤岸经冻结或融化,时常使土壤的表层变松或发生裂缝;粘性土壤里的水分蒸发后,也经常发生裂缝,筑堤时质量不好,也时常使堤岸发生裂缝。在雨水渗入或地下水浸泡时,土体就有发生坍塌的可能性。在土体被河水浸泡并经水流、风浪振荡后,更容易发生坍塌。
水位骤降。河堤经洪水浸泡饱和后,抗剪力减弱;当水位急剧下降时,又失去水的顶托力,已渗入堤体内的水,又反向流入河内,使坡面易于滑落;饱和的土壤重量增大更加促使边坡滑脱或坍塌。
地下水的冲刷。地下水经砂层流入河道内时,若砂质轻细,时常随地下水流出,将堤岸基础淘空,也会引起堤岸的坍塌。这种现象多发生在低水位。
三、河道险工治理方法
对坍塌造成险工的治理方法,从以下两方面来谈。
1、工程种类及作用
河道险工治理分3类:长丁坝、短丁坝、贴坡护岸。
(1)长丁坝。堤身突出水中,迎挑水流离开堤岸,改变原来流向,掩护下游堤岸滩沿不受水流冲刷。它属于进攻型防御工程,适合于河身较宽、滩沿离堤防较近、而对岸沙滩林立的地方。通过其挑流作用,使主流远离滩沿,流势转折达于对岸,使被保护滩沿逐渐淤积,对岸沙滩冲刷。
(2)短丁坝。其坝身较短,仅能稍为托流外移,维护堤岸滩沿安全,不使对岸水流性质发生显著变化。它属于进攻型防御工程,适用于河身较窄且凹岸岸线不规则的地方。其挑流作用不能对对岸造成冲击,只是使主流远离滩沿,防护流势淘刷,达到保护滩沿的目的。由于短丁坝的挑流作用小,且以坝群的形式出现,易形成各坝同时出险而不易抢护,故一般不能单独应用。一般短丁坝与长丁坝联合运用,或结合护岸护滩工程运用。
(3)贴坡护岸,直接修于堤身滩沿坡面,主要起挡御风浪、防止正流和回流的冲刷。属于防守型防御工程。它不像丁坝那样具有挑流作用,而是通过对坡体的防护和河底基础的保护来达到稳定堤岸滩沿的目的。
2、工程布局
对于险工治理的整体布局,应于工程修建前,先对下游的河势情况、历年大中小洪水变化和深泓演化综合起来,预估将来的变化趋势,确定拟建工程的长短、起始位置,并根据地质情况,选择相应的材料,进行修建。对关键性河湾,必须尽量先控制,考虑河势时应对大、中、小提挫变化,均有对策,特别要着重中小流量的防御。
3、治理措施
辽河流域险工的治理措施分冬季施工和夏季施工,冬季施工中如丁坝工程是将排体在冰面上扎结,排体结构为双层丙烯布上加0.4m厚柳排,根部起向头部抛石,随着抛石量增加,排体下沉,为了增加排体下沉,先在排体周围凿深0.35m、宽0.3m的冰槽,排体下沉后,按设计断面进行抛石。夏季施工采用软体排与排体结构,用双层丙烯布上加尼龙绳网格,用绞磨绳将排体拉入河内,利用驳船进行抛石,但下排与抛石应配合密切,随下随抛,以使排体稳定。
结语
河道险工千差万别,治理方法也相应灵活多变,要根据险工的现状及发展等具体情况选择不同的治理形式。拟定合理的工程布局,采用适宜的材料,运用科学的施工方法,来解决河道的险工问题。做到既能维护河道工程的安全,又能少用材料,节约资金,使河道险段治理工程合理、科学。
论文作者:杨光
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签:堤岸论文; 险工论文; 辽河论文; 丁坝论文; 东辽论文; 河道论文; 水流论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;