第三节 控导工程

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一、工程标准
规划治导线。1985年,黄委对陶城铺以上河段制定河道整治的治导线,其基本原
则为:按照微弯型治理方案,尽量利用原有工程,不断配套完善,新续建控导工程,
因势利导,促使河势朝规划流路发展。选定河道设计治导线宽度为:高村以上1000米,
高村至孙口800米,孙口至陶城铺600米。排洪河槽宽度定为2.5—3公里。2002年,黄
委对工程治导线进行局部调整和修改,排洪河槽宽度减少为2—2.5公里。陶城铺以下
河段,由于整治工程比较完善,没有再制定治导线。
整治流量与工程高度。1986-2000年,黄委规定河道整治流量为5000立方米每秒,
2000-2005年,《“十五”可研》改为4000立方米每秒。1986-2000年,工程高度:陶
城铺以上为5000立方米每秒流量相应水位超高1米,以下为与当地滩面高程平;20 00
年开始,控导工程高度修改为陶城铺以上按2000年水平4000立方米每秒流量相应水位
超高1米,陶城铺以下为按当地滩面高程加超高0.5米。
工程布置。新建工程按规划治导线尽量修成凹入型,续建工程有计划地调整改善
原有凸出型和平顺型河湾。工程位置线即整治工程坝(垛)头的连线,设计采取连续弯
道式复合圆弧线,特点是“上平下缓中间陡”。水流入弯后,诸坝均匀受力,以坝护
弯,以弯导流,具有导流能力强,出流方向稳定,坝前淘刷较浅,易于修守的优点。
控导工程由丁坝、垛和护岸组成。陶城铺以上河段河道较宽,平面布置以丁坝为
主,陶城铺以下河段河道相对较窄,平面布置以垛(短丁坝)为主,坝垛之间必要时修
筑护岸。为便于送溜出弯,一般工程末端的几段丁坝较上中段的坝稍长。
丁坝、垛的型式及间距:丁坝采用下挑式,原则上是短丁坝,小∩距,坝轴线与
经常来溜方向成30°—60°的夹角,坝长一般100米,裹护长度100米,为适应河势溜
向多变的特点,丁坝间距与坝长之比多采用1∶1。丁坝坝头平面形状主要有圆头型、
拐头型、斜线型、流线型和椭圆头型5种,实践表明以圆头型和椭圆头型较好。垛的
垂直长度一般为10—30米,间距50—70米,裹护长度5 0—70米,平面型式有人
字型、鱼鳞型和雁翅型等。
备防石料。1986-1999年,控导工程备防石料采取国家防汛常备物资储备料物的
办法购置。1986年,控导工程石料储备定额为2000立方米每公里,1999年提高为250
0立方米每公里。2001年后,黄委在《亚行可研》、《近期可研》中对新续建控导工
程单独增列了备防石料。

二、工程结构
(一)土石结构
工程建设材料以土石为主,由于使用以柳枝(或秸、苇料)为代表的软料,故称之
为柳石结构,是黄河下游控导工程多年采用的主要结构形式,也是传统的结构形式,
包括柳石枕、柳石搂厢工程。1986-1998年,修建坝垛基本采用土石结构形式,1998
年后,部分坝垛采用了新技术、新材料、新工艺及新结构,如铰链式模袋混凝土沉排
护底、混凝土插板桩护根等。

图3-28 1986-2005年山东黄河柳石搂厢示意图。

图3-29 1986-2005年山东黄河柳石枕示意图。

控导工程土石结构的坝垛、护岸均由土坝基、护坡(裹护)、护根三部分组成。土
坝基一般用壤土填筑,护坡用块石抛筑,基础护根采用块石、铅丝(石)笼或柳石枕等
抛筑。
控导工程的建设按照实施条件不同分为旱地筑坝和水中进占。旱地筑坝土坝基一
般顶宽10—15米,并用粘土包边和修筑坝胎,厚0.5—1米,边坡1∶2,有裹护段边坡
1∶1.3,坝前挖槽1—2米,以加深护砌深度。石方裹护顶高与土坝基平,自挖槽底面
开始裹护,一般用柳石枕、散抛石及铅丝石笼,内坡1∶1.3,外坡1∶1.3—1∶1.5,
顶宽1米,按照靠溜部位采用不同裹护断面,并考虑预留冲刷铺宽基础。设计坝岸冲
刷深度,陶城铺以上河段为12米,以下河段为9米。水中进占施工,根据水流流速的
大小采取不同的方式。当水流流速小于0.5米每秒时,可直接往水中倒土填筑坝基,
并及时在坝基的上游侧抛柳石枕防冲。当水流流速大于0.5米每秒时,需在土坝基上
游侧采用柳石搂厢进占,设计占体一般高于施工水位1米,顶宽5—8米,占体下游(背
水)坡直立,上游(迎水)坡1∶0.1。一次搂厢进占体长4—6米,完成一个占体需抓紧
分别在其上、下游侧抛柳石枕护根及水中倒土修筑坝基。

图3-30 1986-2005年山东黄河河道整治工程水中进占结构示意图。

(二)结构创新
20世纪80年代后,控导工程建设开始采用一些新材料、新工艺、新技术、新结构,
取得了一定成效。
塑料编织袋土枕筑坝。1985-1987年,在鄄城桑庄、东明老君堂、高村险工下延3
处工程新建坝岸中,使用塑料编织袋装土做成土袋枕、代替柳石筑坝护根。3处工程
共计完成土袋枕19755立方米,与柳石枕相比,节省投资32.5万元,少用柳枝250万公
斤,石料7500立方米,并经受了1988年、1989年洪水考验。
铰链式模袋混凝土沉排。采用有一定强度和渗透性的双层合成纤维有纺布作模
(袋)板,内充填混凝土或砂浆,在灌注压力作用下,混凝土或砂浆形成一个个相互联
接、高强度的固结体。块与块之间在模袋内预设高强度的连接绳索(类似铰接),排体
下部铺设一层反滤布,防止排体下的土颗粒被水流带走。1999-2002年,在高青北杜、
垦利十八户、利津东坝、东明老君堂、垦利清4、鄄城营房下延6处工程18段新建坝岸
先后采用了铰链式模袋混凝土沉排,共计7.9万平方米。经过几个汛期及调水调沙期
洪水冲刷考验,观测表明,多数抗冲效果明显,基本达到了不抢险或少抢险的预期目
的。2002年,鄄城营房下延工程67号、68号坝发生坦石塌陷和墩蛰等险情,表明该结
构的应用尚需进一步完善。
土工格栅堆石进占筑坝。主要是利用土工格栅的隔离及抗拉增阻作用,将河床与
块石隔离开,增加河床承载力,减少近床块石塌陷走失,提高坝体稳定性,主要用于
水中进占筑坝,达到缩小占体断面、提高块石利用率、降低工程造价的目的。2000-
2001年,在郓城杨集上延控导工程9—13号坝建设中采用该结构,取得了一定效果。
土工织物长管袋褥垫沉排护底。利用土工织物的强度高、柔性大、抗冲刷、易透
水等性能,内充泥浆,排水固结后形成排体。将排体铺放在坝前受溜部位,排体随坝
前冲刷坑的发展逐步下沉,达到防冲护底和护根目的。长管袋间用化纤绳相连,管袋
下铺设土工织物排布、并与之连接构成褥垫,上端布设散石或编织袋压载保证排体的
稳定。2002年在东阿南桥上延工程中应用。
钢筋混凝土水力插板桩坝。水力插板桩是运用水力冲切技术,在预制的钢筋混凝
土板桩中预埋纵向导流钢管,施工时注入高压水,通过板桩底部的喷水管射出高压水
流切槽,靠自重使板桩沉入地基预定深度,并在板桩顶部现浇混凝土圈梁维持结构稳
定。1997-2000年,在河口地区包括八连、十四公里、清3控导工程和丁字路口护岸、
崔家护滩取水口等处采用此项技术,工程经过运行,随着水流的冲刷,有的在稳定性
方面出现一些问题。插板桩坝的稳定主要与插入基础的深度有关,深度的增加,有利
于增强其稳定性,但造价会因此增加。1997年,在八连控导工程使用插板桩修建21号
坝,采取了后拉结构,增强了工程稳定性,直到2005年底,工程运行良好。

三、附属工程
2001年开始,为加强工程管理,新建控导工程在设计时均安排了一些附属工程。
工程防护。土坝基非裹护段及联坝坡面修建排水沟和植草防护,在联坝坝顶两侧
种植行道林。
联坝。顺水流方向连接各坝垛的土坝称为联坝,一般顶宽10米,外包厚0.5米粘
土,边坡1∶2。
交通设施。主要解决工程的交通问题,通过新建或改建防汛道路,经滩地通往工
程的联坝。防汛道路一般宽6米,采用碎石路面。
管护设施。对滩地较宽、距离大堤较远的控导工程,在工程建设时一并考虑修筑
守险房房台,新建、改建守险房,为管理人员开展工程管理和运行创造条件。
工程管护地。1987年《山东省黄河工程管理办法》规定,控导工程护坝地宽度为
坡脚外10米;2005年规定,控导工程保护用地为其联坝背河坡脚外30米,超过30米的,
以确权划界确定的宽度为准。在实际工作中,控导工程按此规定办理划界,但由于不
办理征地手续,尚未进行确权。

四、工程建设
工程安排。1986-1997年,山东河务局每年根据河道整治规划,结合河势变化情
况和上级安排的计划投资情况,拟定需要修建的控导工程并进行工程设计。1988年2
月,黄委《关于黄河下游河道整治工程设计工作的几项规定》明确审批权限为:陶城
铺以下河段,新建工程报黄委审批,续建工程由山东河务局直接批复和下达建设计划;
陶城铺以上至东明上界属于山东与河南两省交叉管理河段的控导工程,需征求河南河
务局的意见,新建、改建及续建工程设计文件均须报送黄委审查批复后实施。199 8
年实施项目管理后,工程设计由具备相应资质的设计院编制,报黄委批准。
新建工程。1986-2005年,山东黄河新建控导工程12处,工程长度14.82公里,修
建坝垛(岸)163段。河口地区新建控导工程7处,坝岸114段,工程长度13.4公里。

1986-2005年山东黄河新建控导工程统计表
表3-16

┌─────┬──────────────┬───┬──┬───────┐
│工程名称 │新建坝垛 │所在县│始建│截至2005年底 │
│ │ │ │年份├────┬──┤
│ │ │ │ │工程长度│坝垛│
│ │ │ │ │(米) │(段)│
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│南桥 │1—13号、15号、17号,1段护岸│东阿 │1986│680 │16 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│高村下延 │39—41号坝 │东明 │1987│300 │3 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│苏泗庄下延│41—46号坝 │鄄城 │1986│758 │6 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│营房下延 │46—55号、62—68号坝 │鄄城 │2000│2760 │17 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│营房下延 │56—61号坝 │鄄城 │2002│(840) │6 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│杨集上延 │1—10号坝 │郓城 │1996│698 │10 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│杨集上延 │-1—-5号垛、11—13号坝 │郓城 │2001│612 │8 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│黄庄 │1—7号坝、1+1号、7+1号岸 │东平 │1998│1311 │9 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│铁扬 │1—5号垛、6号岸 │平阴 │1998│610 │6 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│凌庄 │1—14号垛 │平阴 │1999│840 │14 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│大柳店 │1—5号垛 │济阳 │1997│465 │5 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│张洼 │1—15号垛 │平阴 │2002│1279 │15 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│北杜 │1—6号、9—22号垛、7—8号岸 │高青 │1998│1783 │22 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│十八户 │1—6号垛 │垦利 │1990│720 │6 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│十八户 │1—12号垛、13—20号坝 │垦利 │1998│2000 │20 │
├─────┼──────────────┼───┼──┼────┼──┤
│合计 │ │ │ │14816 │163 │
└─────┴──────────────┴───┴──┴────┴──┘

说明:不包括河口治理部分。

续建工程。因原有工程平面布局不合理,工程长度不足,迎溜、导溜、送溜功能
差,配套不完善,需要对原有部分控导工程进行续建,如东明王夹堤、老君堂、鄄城
郭集下延等。1986-2005年,山东黄河续建27处控导工程,修建坝垛(岸)133段。
加高加固工程。对一些被洪水冲毁、年久失修或坝垛高度不足标准的控导工程安
排进行整修恢复、加高加固。1986-2005年,山东黄河控导工程完成加高加固54处,
坝垛(岸)710段。

1986-2005年山东黄河控导工程统计表
表3-17

┌──────┬──────────┬────────────────┐
│单位 │2005年工程状况 │1986-2005年完成工程量及投资 │
│ ├──┬────┬──┼─────┬─────┬────┤
│ │处数│工程长度│坝岸│土方 │石方 │投资 │
│ │ │(米) │(段)│(万立方米)│(万立方米)│(万元) │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│菏泽市河务局│17 │36200 │341 │396.95 │34.47 │12035.19│
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│东平湖管理局│10 │20577 │211 │50.46 │11.75 │2037.82 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│聊城市河务局│11 │12936 │176 │10.30 │4.01 │603.54 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│济南市河务局│48 │66132 │764 │113.13 │28.15 │5607.51 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│德州市河务局│4 │2135 │35 │1.21 │0.04 │13.99 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│淄博市河务局│7 │12825 │144 │55.67 │6.17 │2373.04 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│滨州市河务局│16 │23635 │271 │90.68 │9.36 │3058.49 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│河口管理局 │11 │21087 │203 │65.61 │14.22 │3564.98 │
├──────┼──┼────┼──┼─────┼─────┼────┤
│合计 │124 │195527 │2145│784.01 │108.17 │29294.56│
└──────┴──┴────┴──┴─────┴─────┴────┘

说明:不含河口工程。河口地区工程共有7处,工程长度13432米,坝岸114段。

1986-2005年,山东黄河控导工程建设累计完成土方784.01万立方米,石方
108.17万立方米,投资2.93亿元。至2005年底,山东黄河共有控导工程124处(不含河
口地区),各种坝岸2145段,工程长度195.5公里。