安康汉滨区防洪工程最优护坡形式比选探讨

黄 峰，汪 培

(陕西省安康市汉滨区水利局，陕西 安康 725000)

月河是汉江左岸较大的一级支流，发源于汉阴县凤凰山主峰铁瓦殿，由西向东流经安康市汉阴县、汉滨区两地，在安康市汉滨区建民街道办事处红莲村汇入汉江，流域面积2 830 km2，干流长95.2 km，平均比降2.79‰。月河流域降水丰沛，常出现暴雨，形成洪水。整个流域呈扇形，汉滨区境内较大支流有恒河、洋溢河、花园沟及付家河等。岚河汉江右岸一级支流，发源于平利县大巴山马家垭口，在汉滨区岚河镇汇入汉江，流域面积2 130 km2，干流长153 km，平均比降6.03‰。黄洋河汉江右岸一级支流，发源于平利县凤凰尖山，在汉滨区张滩镇奠安村汇入汉江，流域面积964 km2，干流长126 km，平均比降7.9‰。

汉滨区地处北亚热带边缘湿润季风气候区，气候温和、四季分明、雨量充沛、无霜期长，热量充足、光照适中。区域多年平均气温为15.6 ℃；极端最高气温为41.7 ℃，极端最低气温为-9.5 ℃；多年平均日照时数为1 739.4 h；多年平均霜日数为47.8 d；初霜日期为11月18日，终止日期为3月12日；多年平均降雪日数为12.9 d，积雪日数为2.1 d，最大积雪深为11 cm；最大冻土深为7 cm，多年平均降水量为825.6 mm；多年平均蒸发量为1 477.8 mm(20 cm蒸发器)。

1 月河汉滨区段堤防工程建设概况

汉滨区在境内的月河流域，以及汉江的岚河、黄洋河从2011年开始实施中小河流治理项目，到目前已分段分批次实施了七个项目(见表1)，其中月河干流实施4段次，支流实施1段次，岚河、黄洋河各实施1段次。采用了多种护坡形式，经过几年运行，其中优缺点逐步显现，本文作者从自己亲身实施、管护出发，总结各类护坡特点，分析较适合当地堤防护坡形式的类型，为以后该类工程建设提供借鉴和参考。

由表1可以看出，在月河干流段已采用的护坡形式有生态砼护坡和干砌石护坡，在支流采用的护坡形式有铰接式护坡，岚河堤防采用浆砌石挡墙，黄洋河堤防采用浆砌石护坡。这些堤防均已经过了至少一个汛期的考验，算是成功的护坡形式。

2 堤防护坡设计

2.1 生态砼护坡

生态砼护坡也叫无砂生态砼护坡，是近年广泛推广应用的新型砌护材料，也称环保型绿化混凝土，是适应植物生长、可进行植被作业的砼，具有砌护功能、通过利用生态砼孔隙植草改善自然环境功能。该项技术于2011年首次在月河干流“恒口段堤防工程”中引进并成功使用，经过近10个汛期，特别是经受住了2012年7月4日月河接近20 a一遇洪水的考验。随后在干流大同至五里镇、五里集镇段两处应用，效果也比较好。

表1 安康汉滨区已实施堤防工程汇总表

2.2 干砌石护坡

在月河大同至五里镇段采用的干砌石护坡，是浆砌石框格网内嵌干砌石，算是浆砌石护坡与干砌石护坡的改进型。干砌石缝隙间充填粘土，撒草籽，自然生长草皮护坡。框格采用M7.5浆砌石，横截面尺寸40 cm×50 cm，框格间距为2.4 m×2.4 m(中线距离)，框格内净间距2.0 m×2.0 m；框格内填干砌石厚40 cm，干砌石下铺设厚10 cm砂砾石垫层。沿水平方向每六个方块为一个单元，每个单元长度为14.8 m，单元与单元之间留2 cm伸缩缝，内填闭孔泡沫板。

2.3 浆砌石护坡

2.4 铰接式护坡

铰接式生态护坡设计在月河左岸最下游支流—付家河建民办事处段，该种护坡形式是由一组尺寸、形状和重量一致预制混凝土块，用镀锌的钢缆或聚酯绳相互连接而形成的连锁型护坡矩阵。具有较强的适应性和耐久、抗水流冲性能。

2.5 浆砌石挡墙

3 各种护坡形式优缺点

3.1 优点

3.1.1 生态砼护坡

(1)生态砼解决了传统堤防防护工程中“绿化”与“硬化”的矛盾；它集防护、绿化、生态为一体，使混凝土的防护功能和植物的生态功能完美结合。在堤坝安全得到保障的同时，又保护了各种生物的栖息环境，使堤坝变得郁郁葱葱，景色宜人，环境优美，建立起阳光、水、植物、生物、边坡、山体之间的生态系统。

(2)生态砼采用无砂砼，与堤身接触面铺设一层无纺土工布，渗透性能与砌石工程相近，工程性能相同。并在无纺布与砼之间加有特效肥膜，同时生态砼对其碱性进行改善，十分有利于植物生长。

(3)施工采用基础开挖砂料与粉碎骨料，可避免使用块石大面积开山取石而破坏植被，对生态环境有利。

(4)绿化混凝土生态护坡工程的实施，改变了过去的那种整齐划一的边坡断面的静态美，其外观感观质量及实际运行完全符合当前国家提倡的生态环保要求。

3.1.2 干砌石护坡

(1)适应性强：砌石护坡施工主要依照设计砌筑符合规格的浆砌石框格，框内砌筑干块石。浆砌石形成整体连片防护，不易破损。

(2)透水性强：由于砌石护坡框格内填充物为块石等，透水性强，有利于堤身安全。

(3)施工便易：砌石护坡施工为常规作业，施工面易于展开。

(4)块石间自然空隙，有利于自然植被生长，对环境有利。

3.1.3 浆砌石护坡

浆砌石护坡能够有效提高堤防的稳定性，增强堤防抗冲击能力，在水利工程建设中得到广泛应用。

3.1.4 铰接式护坡

用混凝土预制块体代替传统护坡形式，即保证了堤防抗冲刷要求，又可以利用预制块体预留的孔洞植草，增加岸坡生态效果。

3.1.5 浆砌石挡墙

浆砌石挡墙在狭窄河谷区具有优势，因坡式堤防无法布置，而浆砌石挡墙占地少，深受当地群众欢迎。

3.2 缺点

3.2.1 生态砼护坡

生态砼护坡现多为专利产品，受专利保护。施工工艺流程多，工序复杂，施工技术难度大。坡面植草需选用根系发达的草种，养护期内需人员专业维护。在正常运行期需安排专人养护。造价相较传统的砌石护坡较高。

3.2.2 干砌石护坡

砌石护坡采用块石，需大量块石，开山采石易破坏环境植被，对环境不利，也增加了后期环境恢复的工作量及投资。完成后的干砌石护坡靠自然生长杂草，美观程度较生态砼绿化效果稍差。大同至五里镇段干砌石护坡实际运行效果是，砌石缝隙人工植草成活率较差，野生杂草也很少生长。

3.2.3 浆砌石护坡

传统护坡形式，缺乏生态景观效应。

3.2.4 铰接式护坡

混凝土预制块汉滨区当地还没有生产厂家，块体需在外地购置，付家河建民街道办事处段块体来自咸阳兴平市，运距大，成本高，工程造价与生态砼护坡相当，但运行后坡面植草效果不佳。

3.2.5 浆砌石挡墙

浆砌石挡墙无生态景观效应。

3.3 护坡形式优势对比

安康汉滨区已实施的中小河流防洪工程七处，采用护坡形式五类，有传统的浆砌石挡墙、浆砌石护坡、干砌石护坡，也有引进新型的生态砼护坡和铰接式护坡，后两种均属专利产品。七处工程最晚建的也已经过了一个汛期检验，质量均满足设计要求，达到了设计预期。从生态效果看，生态砼护坡生态效果最佳，铰接式护坡次之，其余无生态效果；从节地、受当地群众欢迎程度看，浆砌石挡墙最佳，其他均无此功效；从工程造价角度看，干砌石护坡最经济，其它类型造价都相当。

4 结语

通过对安康汉滨区五类运行良好的堤防护坡形式进行比较，在安康汉滨区月河干流上，使用无砂生态砼护坡形式比较可行，不仅有安全的防洪功能，而且具有良好的生态效果，缺点是需加强后期堤坡草养护。浆砌石挡墙在河道较窄的支流上比较实用，主要是减少堤防占地，深受当地群众欢迎。