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      格賓石籠護坡在烏倫古河河道治理上的運用

      時間:2016-05-13 19:22:51 | 來源:晟江格賓網 | 作者:晟江格賓網 290

      摘要:文章主要介紹了格賓石籠護坡技術在河道治理中的應用。

      格賓石籠護坡在烏倫古河河道治理上的運用
        1、概況:
         烏倫古河屬內陸河,河源由大、小青河組成。發源于阿爾泰山脈東段海拔 3 552 m 的達拉的大坂,大青河同小青河在青河縣城附近匯合后稱為青格里河,沿程有查干河匯入。青格里河與發源于蒙古境內阿爾泰山脈東部的布爾根河匯合后稱為烏倫古河。烏倫古河由北向南流向二臺,經二臺向南流出山口后折向西北,二臺后僅有山洪溝匯入,經約 500 km 的流程最后注入考勒湖( 又名吉力湖) 。
         烏倫古河河長 821 km,自河源達拉大坂至青河縣城,河道比降 11. 38‰,青河縣城至二臺河道比降 1. 74‰,二臺至考勒湖口更為平緩,為 0. 97‰。該水系流域面積為 6. 14 萬 km2 ,其中國內集水面積為 3. 84 萬 km2 。二臺水文站處多年平均河川徑流量 10. 3 億 m3 ,為阿勒泰地區第二大河流。該河流經青河縣、富蘊縣、福?h及兵團農十師 182 團。烏倫古河流域由于各種原因,治理速度緩慢,主要干支流和山溝小河都沒有得到較好的治理,目前已建的堤防工程和其他防洪設施不僅簡陋,而且標準低。因此,經常受洪水的侵害,洪災頻繁發生,給國家和人民生命財產帶來嚴重損失。
       
      2、河道現狀及存在的問題:
       
      2.1、防洪工程現狀:
         烏倫古河流域內現建有 15 座水庫,設計總庫容 4. 44 × 108 m3 ,興利庫容 2. 91 × 108 m3 ,其中,典型的攔河式水庫 11 座,設計總庫容 0. 96 × 108 m3 ,興利庫容 0. 46 × 108 m3 。據相關資料調查,烏倫古河干、支流上已建攔河水庫中,均無承擔下游河道防洪的任務。原因是,已建攔河式水庫均屬于小型水庫,設計總庫容僅有 0. 96 × 108 m3 ,興利庫容 0. 46 × 108 m3 ,也沒有設置用于下游防洪的防洪庫容。由于庫容偏小,相比于烏倫古河汛期較大的洪水總量,對于削減洪峰、減小災害的作用很小,鑒于此,這些小型水庫均不具備承擔下游防洪任務的基本條件。流域內現已建各種形式水閘 47 座,其中攔河式水閘共 21 座。
         這些水閘中,絕大部分修建時的建設標準都偏低,還有因為維修養護資金經費缺乏,建成后未曾做過保養和修護,被水損毀嚴重,進而影響了水閘的引水過洪能力。為了避免出現險情,在汛期,多采用短期引水和間斷性引水來保證其安全運行,大型水閘等骨干水閘,則根據來水情況確定其引水時間,一般引水時間較長較長,且承擔引水任務較重。流域內河道共有交通橋 35 座,其中富蘊縣 15 座,青河縣 14 座,福?h 6 座。
         目前,流域內的防洪工程大部分為黏土堤防,防洪設施非常簡陋,而且防洪標準都偏低。除青河縣內小青河縣城段修建有漿砌石和混凝土防洪堤,其余部分段有土堤和干砌石防洪堤防外,沿線多處防洪搶險區段則連基本的、簡易的防洪工程都沒有。而且,2010 年洪水將現有的防洪工程全部沖毀。流域防洪工程和非工程建設嚴重滯后,已威脅到流域內人民群眾的生命財產安全。
      格賓石籠護坡在烏倫古河河道治理上的運用
      2.2、 防洪工程存在的問題:
       
      ( 1) 防洪工程線長、群眾負擔重: 流域沿線現有防洪工程極少,僅有幾個重點區域和重要設施段修建了防洪工程,而且防洪工程特別分散,不能做到流域沿線全覆蓋,而流域防洪和山洪防范線長; 再者已有防洪工程的防洪標準均偏低,一次暴雨過后就會形成全流域受災的狀況,每年因防洪投入的人力、物力和財力巨大。據統計,2010 年一年,青河縣投入防洪的資金為 1 257 元 / 人,占人均純收入的 33. 4% ; 富蘊縣投入防洪的資金為 740. 63 元 / 人,占人均純收入的 14. 19% ; 福?h投入防洪資金為 2 406 元 / 人,占人均純收入的 44. 68% ; 182 團防洪資金投入為 1 670 元,占人均純收入的 10% 。防洪已成為烏倫古河流域農牧民的沉重負擔。
       
      ( 2) 缺乏防洪工程建設資金: 目前,烏倫古河流域防洪工程的搶險工作的一般程序為: 流域各縣政府( 防洪指揮部) 領導下達抗洪搶險指令,縣屬各機關單位干部職工參與搶險,資金來源則由縣水利局從所收水費中截留出 3% ~ 5% 來支付。但與每年近百萬元的洪災搶修資金相比,各縣防洪工程建設資金則顯得杯水車薪,由于資金相對短缺,只能是毀一處修一處,每年受災后,只能保證被水毀區段的修復和下一年應防范的重點區域和重要設施,僅能做到對損毀的防洪工程進行部分維修、加固,無多余資金做長遠規劃及災害治理。
      格賓石籠護坡在烏倫古河河道治理上的運用
      ( 3) 河道漫溢情況: 由于烏倫古河現狀無永久性防洪工程,河道兩岸均為當地老百姓自發組織堆填的臨時性防洪堤,據
      《烏倫古河防洪規劃報告》成果,烏倫古河防洪段共計 92 處,其中,洪水漫溢段 18 處,長度為 55. 57 km。據調查,烏倫古河上游青河縣現狀修建臨時性堤防工程的長度約為 11 km,烏倫古河中游河段富蘊縣現狀修建建臨時性堤防工程的長度約為21. 40 km,烏倫古河下游福?h現狀修建建臨時性堤防工程的長度約為 23. 17 km,而對全流域來說青河縣是臨時堤防工程修建較多的一個縣,這些臨時性防洪堤壩由于防洪標準達不到 5
      年一遇,每年烏倫古河洪水期,河道洪水漫溢情況嚴重,據統計,每年洪水期烏倫古河上游青河縣河道漫溢處多達 10 處,河道中游富蘊縣洪水期河道漫溢處達 5 處,洪水期烏河下游福?h河道漫溢達 3 處。洪水期由于河道洪水漫溢給烏倫古河兩岸居民財產及生命帶來威脅。
       
      ( 4) 河道塌岸情況: 烏倫古河河長 821 km,自河源達拉大坂至青河縣城,河道比降 11. 38‰,青河縣城至二臺河道比降1. 74‰,二臺至考勒湖口更為平緩,為 0. 97‰。由于烏倫古河上游青河縣河段河道縱坡較大,加之河谷兩岸較厚的松散砂卵礫石層,洪水期河道凹岸極易沖刷,造成塌岸,據《烏倫古河防洪規劃報告》成果,烏倫古河防洪段共計 92 處,其中,洪水塌岸段 74 處,長度為 107. 71 km,據調查,每年洪水期烏倫古河上游青河縣河道塌岸多達 14 處。烏倫古河中游富蘊縣河段,由于河流縱坡較大,流速較快,洪水期水流將對河岸形成沖刷侵蝕,其類型為下蝕 + 側蝕的侵蝕類型,河谷兩岸主要為自然河谷林、草場及新增耕地,在每年的洪水期洪水對兩岸河谷林及草場破壞嚴重,尤其是在凹岸洪水對河岸的沖刷破壞嚴重,據調查,每年洪水期烏倫古河中游富蘊段塌岸達 15 處。烏倫古河下游福?h河段由于河床兩岸Ⅰ級階地上部有砂層 ( 大多為2. 0 ~ 2. 5 m 厚) ,結構松散,下部為砂礫石層。洪水期水流對河道凹岸沖刷嚴重,據調查,每年洪水期烏倫古河下游福?h河道塌岸達 45 處。由于洪水期河道的塌岸對兩岸河谷林及草場破壞嚴重,阻礙了烏河兩岸的經濟發展。
      格賓石籠護坡在烏倫古河河道治理上的運用
      3、護坡方案的選擇:
         根據《新疆烏倫古河防洪規劃報告》,烏倫古河共有險工險段 91 處,總長 163. 28 km,其中堤防 18 處,總長 55. 57 km,護岸74 處,總長 107. 71 km。近年來在綜合考慮烏倫古河河道地形、地質、水流、工程造價、施工條件和河道總體布置等因素,烏倫古河河道治理取得了一定的成功經驗,通過對已建護岸工程的建設,發現烏倫古河河道治理多采用的護坡方案為現澆混凝土護坡和格賓施工護坡。目前烏倫古河河道治理已建設護岸76. 7 km,其中 54. 99 km 為格賓石籠護坡,其余均為混凝土護坡。通過對已實施護坡方案對比,發現混凝土護坡和格賓石籠護坡各有其優缺點,但格賓石籠護坡方案更適用于烏倫古河。
         烏倫古河上已建設的格賓石籠護坡均采用 50 cm 厚,邊坡1: 1. 75 的箱裝格賓網箱,護坡底部采用兩層各厚 40 cm 長度3. 7 m和 4. 7 m 不等的的格賓網箱,網箱尺寸 2 m × 2 m。
         格賓石籠護坡籠網防護結構為變形結構,該結構屬于柔性結構,會隨著拉力的增大而增加抗荷載能力; 具有良好的抗擊震動性能和抗沖擊能力,能很好的吸收外部動荷載施加所產生的能,量適應地基變形,與土層很好的結合,從而達到保持水土的作用。而且網狀物的氧化腐蝕是一個極其緩慢的過程,會比其他結構的老化要來的晚。加上表層的合金保護及優化樹脂膜,增大了網格的耐久性。此外,石籠網防護結構具有天然的透水性,可作為生態環境循環的良好通道,結構內由里而外的植生層,增加了對土壤的加筋作用,從而提高了結構的安全性和耐久性,有了植物的生長就更能,穩固水土,防止水土流失。石籠網防護結構由獨立的單元構成,每個相鄰單元間都由鋼絲絞合,所以還具有很好的整體性。其次是工程施工快,施工難度不大,運行效果好,易維修。
         從利于植物生長及環境保護方面來看,格賓網生態護坡屬生態環保型護坡,不會阻斷水及水中微生物的通過,其透水及透氣性能較好,這樣就能保證一定時間后,植物及水中微生物的正常生長,不會破壞現有的生態環境和秩序; 從工程效果來看,格賓網生態護坡觀賞性強; 因為格賓籠結構屬于柔性結構,故完整性及柔韌性都非常好,這樣有利于其適應外力施加的變形,能滿足河道較大流速對岸坡的沖刷,適應凍脹變形,不易破損,尤其適應北方寒冷地區,是理想的護坡材料。綜上所述,烏倫古河河道治理采用格賓石籠護坡方案。
       
      4、結論及建議:
         格賓石籠護坡結構屬于變形結構,是一種生態環保型格網結構。石籠網由高強度、高抗腐蝕、包覆 PVC 的鋼絲或者有延展性的低碳鋼絲經機械編織而成,格賓石籠網箱就是用石籠編織而成的箱型結構。格賓石籠網箱在施工現場填充石頭,構成具有柔性、透水性及整體性的結構。
         格賓石籠護坡在烏倫古河上的成功應用,證實了這一結構在河道護岸治理上的優越性及適宜性。實踐證明,無論在安全、造價、工期、外觀效果方面都有不可比擬的多種優勢,值得的在類似工程中推廣應用。




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