谢和平 余外宾 岳阳市交通公路工程建设总公司

1.工程概况

本工程全长15.373km，控制集水面积约27095km2。受水土流失、洪水冲刷、人类活动影响，加之河流河曲较发育，河道弯曲度较高，部分河段淤积严重，造成河道过流断面缩小，故需对湖南某河道进行防洪清淤疏浚，挖出河道内的砂石、淤泥，清除河道内的阻碍物，增加泄洪能力并改善河道通航能力，具有兴利除害的作用。

2.工程地质及项目环境背景

本工程发源于湖南省某市区西北部干旱塘，为湘江级支流，2011年根据前期对底泥全面的本底值调查和实验室小试结果，确定环保清淤、重力脱水和土工管袋脱水减容以及稳定化固化处理底泥的技术路线，对该工程重金属污染进行治理。

工程区属河流冲积堆积地貌，河流两侧为高低起伏的丘陵岗地。本河床和漫滩表层为中粗砂，阶地表层为砂壤土，下部为圆砾层，丘陵岗地多为风化砂岩。在本工程区中，地表被第四系全新统冲积堆积物覆盖，下伏基岩均为白垩系沉积岩。该项目断面年平均流量为718m3/s，Cv（变差系数）=0.31，Cs/Cv（（水文频率分析））=2.0，年平均径流深为839mm。为满足本次治理河段的设计需要，对枯水位和常水位的实际情况展开分析与计算。

3.河道清淤工程淤泥方量计算方法分析

3.1 洪水水面设计

结合常水位、设计枯水位、设计最低通航水位，通过推理水面线得出工程所在河段各断面的水位。4～6月常水位为93.24m，将12月～次年2月定义为枯水期，并以此为基础设计枯水期流量和水位，最终计算得到某河口断面枯水期的设计流量为345m3/s，设计最低通航流量保证率为95%。设计最低通航水位范围为90.8m、流量为73m3/s，其能达到规划的Ⅴ（2）级航道要求。通过查读水位站水位-流量关系曲线确定相应的流量分别为217m3/s、350m3/s。

3.2 河道断面设计

本工程在规划初期，主要以改善水质、增强泄洪能力、保障通航安全为出发点，结合工程现状规划河道断面、行洪能力和水位。河底纵断面疏挖在不改变治理河段的河道比降、天然河道走势的基础上，采用假设高程。水位站假设高程-0.34m，水下土质基本为砂土，疏挖边坡不陡于1∶10。考虑到现有水坝利于通航，本次设计保留现有水坝，以其上游20m、下游35m作为疏挖控制边线。

3.3 工程量测计算

本工程施工期间需占地276.86亩，其中林地169.61 亩，空闲地107.24 亩。本工程清淤疏浚量为636.48万m3，其中砂料、砾石料属于可利用料，在去除约5%的淤泥含量后可利用量仍有604.65万m3，弃渣量为31.82万m3。采用岸上处理方案处置河道疏挖的弃土，但需结合实际设置专门的弃渣堆放场。

3.4 径流计算及清淤高程设计

降水是本流域的主要径流来源，本区域最大年平均流量1269m3/s（1975 年）为最小年平均流量233m3/s（1963年）的5.45倍。平均月径流以6月为最大，12月份最小，通过目估适线法和P-Ⅲ型理论频率曲线线型分析计算某河口断面1957～2015年共59年年径流频率，最终得出某河口断面年平均流量为718m3/s，Cv=0.31，Cs/Cv=2.0，年平均径流深为839mm。某河口各设计代表年逐月平均流量如表1所示。

表1 某河口各设计代表年逐月平均流量表

但需注意：清淤疏浚河段的河底高程要接近于现状河底高程，不宜改变河道比降，治理段的疏挖断面河底高程需与天然主河槽最低点持平。若局部河底高程不满足通航水深段，结合现场实际适当下切，但不能改变整治河段整体比降。

3.5 岸坡稳定

岸坡主要由第四系全新冲积层组成，土质为砂壤土、中粗砂以及圆砾层，岸坡土层结构松散，抗冲刷能力较差，当河水水位处于中粗砂层附近时，粗粒土层处于最大流速带附近，很容易被冲刷，从而导致坡脚临空失稳崩塌。汛期来临或雨水较多时影响就会更大，冲刷现象将更为严重。迎流顶冲河段受到河水冲刷侵蚀作用就更加强烈，崩岸的可能性会在短时间内快速增加。在整个施工期和水位降落期，通过计算抗滑稳定安全系数的方法，可将此时土的抗剪强度指标应分别采用快剪和固快指标；若整体处于稳定渗流期，则可直接计算抗滑稳定安全系数，此时土的抗剪强度指标也可采用慢剪指标。

计算断面及参数：根据河道沿线地质条件选择典型的清淤设计断面计算分析岸坡稳定程度。运行期，坡前水位为5.5m，坡后稳定地下水位为7.5～8m。

治理区河道较顺直，河床宽阔，水流缓慢，大部分河岸矮、坡度缓或为岩体裸露，山体基本稳定；沿线低洼地段均设有防洪堤，堤外坡均进行了护岸，部分未设堤防处大部分为山体，山体表面多为基岩裸露，岸坡稳定性较好。

4.施工方法

4.1 河道清淤疏浚

本工程为河道清淤，水下清淤疏浚工作由清淤疏浚船完成，配套拖轮、砂驳、输砂趸船、胶带输送机等设备，将清淤疏浚料运至岸边指定堆料点，由疏浚砂石统一经营管理单位负责接收、保管、处理及经营。采用分层开挖方式，避免出现因泥量过大而产生逃淤或泥量过小影响效率的情况。分层开挖既保证了河道底泥被充分吸取，又提高了开挖精度。清淤过程中要严格控制清淤疏浚船的推进速度和左右横移速度等参数，同时还要严格控制监测水体中的SS浓度。

结合施工区域周边环境、疏浚土的土质条件及现场实际情况等，疏浚产生弃土选择弃土回填，此举能在一定程度上节省处理费用，减少占地，降低污染及对生活环境的影响；同时采用回填处理疏浚土，将疏浚土运输至堆料场，余水通过物理和化学方法进行双重处理，避免处理后自动进入周边水系的余水污染水体。堆料场填满后，预留50cm的深度用以覆盖耕植土，栽植绿化属木和草皮，在做好施工区域周边环境保护的同时防止水土流失。

堆料场区不存在较大的地质构造形成的不稳定地质体及滑坡、崩塌等不良地质作用现象，河道疏浚料直接堆放在场区内，河道疏浚料堆放后不易产生次生灾害。堆料场区地下水主要为第四系松散堆积层中的孔隙潜水，受大气降水补给。

4.2 工程措施

截、排水沟用于收集弃渣场周边坡面范围、堆积边坡坡面及堆积平台台面的雨水径流。其断面形式为梯形，内外坡比为1∶0.5；边坡系数m=1，排水沟深h=0.3m，上底宽B=0.9m，下底宽b=0.3m；表土回填弃渣结束后，屏渣并压实其厚度以20cm为准；挡渣墙，墙高在3.5m以内，顶宽1.2m，墙面坡比为1∶0.5，墙背垂直于墙底水平。挡渣墙沿长度方向每隔10m设一道缝宽20mm的伸缩沉降缝，缝中填塞沥青杉板；沿纵向每1m、横向每2m呈梅花型布设直径为75mm的UPVC排水管，并在排水孔进口处设置反滤层。

5.结束语

河道治理工程会在一定程度上影响周边的水体环境、空气环境和生态环境。因此在施工前和施工过程中需立足于多方面，在保证工程既定要求的基础上尽量降低影响，提升周围的环境质量。河道清淤疏浚不仅能增加河道的深度，提升蓄水能力、行洪能力和通航能力，减轻干道的防洪压力，还能帮助改善河道水质，为周边人们的生活带来便利，推动地方经济发展。河道治理工程是一项持久且具有重要意义工程和工作，相关部门和单位应给予重视和支持，共同为河道治理和环境保护创造有利条件。