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1、关于黄河河道整治工程根石走失的分析与措施:河道整治实施方案 摘要：河道整治工程经过多年的日常管理及达标整修，尤其是近几年随着管理养护水平日益提高，工程面貌发生了很大改变，抗洪实力得到了进一步提高，工程效益得到了较好的发挥。目前，存在的一个突出问题是根石丢失从上表可以看出，河道整治工程因根石丢失而抢险用石占全年抢险用石总量比例相当大。因此，如何有效地防止根石丢失始终是河道整治工程设计、防汛抢险及日常管理养护中亟待解决的一个问题，历来受到水利专家和基层广阔管护人员的重视。关键词：河道整治 根石丢失 分析与措施黄河河道整治工程一般包括险工和控导工程，其整治建筑物主要有坝、垛、护岸三种形式。修建这些建
2、筑物的目的主要是限制主溜、稳定河势，确保工程平安。河道整治建筑物的坝垛主要有坝体(土胎)、护坡、护根三部分组成。由于黄河下游河床沙粒组成较细，抗御水流的冲刷实力很弱，因此坝前会形成很深的冲刷坑。为了爱护坝的平安，必需实行措施，刚好用块石、柳石(淤)枕、铅丝笼等抛护。就坝的横断面而言，护根是坝的防护重点，也是用料最多的部位。由于护根的主要料物是石料，因此习惯上称为“根石”。河道整治工程经过多年的日常管理及达标整修，尤其是近几年随着管理养护水平日益提高，工程面貌发生了很大改变，抗洪实力得到了进一步提高，工程效益得到了较好的发挥。目前，存在的一个突出问题是根石丢失从上表可以看出，河道整治工程因根石丢
3、失而抢险用石占全年抢险用石总量比例相当大。因此，如何有效地防止根石丢失始终是河道整治工程设计、防汛抢险及日常管理养护中亟待解决的一个问题，历来受到水利专家和基层广阔管护人员的重视。1.根石丢失缘由分析依据有关试验及原形观测可知，根石丢失主要有三种形式：一是在折冲水流的作用下沿坝面对冲刷坑底滚动，这部分块石一般块体较大，使丁坝根基加深加厚，下部坡度变缓;二是沿回流冲刷深槽分布，且在丢失量和体积上沿程递减。上述两种形式均有利于坝体的稳定，因此称为根石的有效位移;三是在水流冲击下沿丁坝挑流方向顺流而下，远离坝体和冲刷坑，已失去原有的护根防冲作用，故称为根石的无效位移。1.1水流条件的影响黄河下游丁坝
4、大多是非沉没的下挑式丁坝。当水流遇坝受阻后，一般便一分为三：一股由于坝的挑流作用沿坝前下泄(顺坝溜);一股由于坝的挡水作用沿坝体逆流而上(回溜);另一股则垂直坝体下切(搜根溜)。其中后二者相遇便形成一种具有强大牵引力的螺旋流，导致横向输沙的不平衡。当螺旋流与河床土质不能维持均衡时，河床即遭遇破坏而变形，形成不规则的冲刷坑。当冲刷坑的深度超过工程根石的埋置深度时，根石即下蛰，亦即根石丢失。湾道内，由于水流横向环流的作用，将泥沙推向凸岸，则出现“湾退则滩进，撇湾则失滩”的现象。一旦主溜入湾，则河面缩窄，流速加大而河床下切，形成所谓“河脖”。如湾道下嘴有胶泥潜滩，则极易形成“入袖”河势，(俗称“秤勾
5、河”)。这种河势使湾道内工程吃溜较重，对坝基冲刷力较强，极易发生根石丢失。综上所述，笔者认为水流条件的影响是引起根石丢失的一个主要缘由。1.2根石埋置深度的影响依据黄河下游11016至2000年防洪工程建设可行性探讨报告计算结果知，当乱石坝结构的坝高为20m，坦顶宽1 m，坦高5 m，坦石内外坡均为1：1.0，根石台宽2 m，根石深15 m，根石外坡1：1.3，内坡1：0.7时，坝体整体滑动系数为1.02，护坡平安系数为1.15。由此可以认为，当根石外坡达到1：1.3时，根石是基本稳定的。模型试验及原型观测均表明：坝体的稳定主要取决于根石与其上部的土石压力是否相适应。当根石上部土石压力肯定时，
6、稳定性主要取决于根石的厚度、坡度、深度，其中以深度和坡度对坝体的稳定影响最大。而根石的坡度受制于其深度，也就是说根石达到肯定深度后，根石坡度才能保持相对稳定，坝体出险几率才会相应削减。由上述计算成果知，1：1.3 稳定坡度是依据设计根石深度15 m计算得出，而由历年来原阳控导工程根石探测资料知，根石深度大于15 m的断面占探测总断面数的比例很小。总之，根石埋置深度较浅是引起根石丢失的又一个主要缘由。2.防护措施2.1加强工程管理，做到“五知五会”工程管理要严格执行班坝人坝责任制，做到分工明确、任务落实详细、责任到人、奖惩结合。其详细任务为：视察河势、巡查险情、检坦固根、整修沿子石、维护查河桩、
7、根石探测断面桩等。工程管理班在制定每周工作安排时，应将上述任务列为一项重要内容，赐予个人肯定的工作时间，以保证其所担当的任务能顺当完成，使工程处于良性运行状态，以提高其抗洪实力。管护人员应对所管工程做到“五知五会”。即知工程概况、知重大历史河势改变及坝岸着溜状况、知抢险及用料状况、知根石状况、知备料数量;会查险报险、会抢险、会整修、会探测根石、会视察河势。会查险主要是指检查坝岸有没有发生险情。对吃溜较重的坝岸应固定专人检查，必要时应昼夜轮班检查。检查的内容主要有：坝顶裂缝、坦石坍塌下蛰状况、根石下蛰状况。检查方法主要有看、听、测三种。一看，是指观看坝岸各部位，尤其是拐点迎水面至上跨角重要部位有
8、无出险迹象;二听，假如水下根石有连续响声，则说明根石在丢失，声音越强说明丢失越严峻，这时要警惕会出现大的险情;三测，是指用探水杆探测水下根石有无陡坡陡坎险象发生。如坡度过陡，应刚好抛石加固，以免突发较大险情。查险次数应依据坝岸吃溜轻重刚好间长短来支配，对吃溜较重时间较长的坝岸应多看、多听、多测，发觉有根石丢失现象刚好抢护。坝岸出险的一般规律是峰前峰后比洪峰期间出险多，峰后比峰前出险多。会报险是指报险时应当遵循“刚好、全面、精确、负责“的原则，发觉险情马上上报，重大险情应边抢护边报告。险情的发生多由于河势改变引起，因此管护者要勤于视察，擅长分析，总结河势改变规律。一般状况下本段河势的改变与上游河势的改变有关，如上弯河势上提，本弯河势亦上提;上弯河势下挫，本弯河势亦下挫，或者是相反的关系等。故工程出险后，应实地查勘上一弯乃至数弯的河势及滩岸改变状况，只有这样，才能积累阅历，驾驭河势改变规律，提高分析水平，精确预料河势发展趋势，使防守和抢险做到心中有数。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页