裁彎工程

依據蜿蜒型河道河彎發展的自然規律，藉助水流的沖刷力，將過分彎曲的河道進行人工裁直的措施，又稱人工裁彎工程、裁彎取直。

中文名稱	裁彎工程
英文名稱	cutoff works
定　　義	為防洪、航運，依據蜿蜒型河道河彎發展自然規律，藉助水流的沖刷力，將過分彎曲的河彎進行人工裁直的治河措施。
套用學科	水利科技（一級學科），防洪、治河（二級學科），治河（三級學科）

基本介紹

• 中文名：裁彎工程
• 外文名：cutoff works
• 又稱：人工裁彎工程、裁彎取直

作用

裁彎工程的作用是降低彎道上遊河段的洪水位：消除彎道崩岸給堤防、城鎮、農業生產、交通線等造成的威脅：縮短航程，改善航運條件等。

蜿蜒型河道是沖積平原河流中常見的河型，中國的長江下荊江段、渭河下游、漢水下游等河段，美國的密西西比河下游，發源於土耳其、流經喬治亞和亞塞拜然的國際河流庫拉河及其主要支流阿拉克斯河下游等，都是典型的蜿蜒型河段。蜿蜒型河段的河彎在自然演變過程中，由於凹岸的不斷沖刷和凸岸的不斷淤積，同一岸相鄰兩個彎道之間的距離逐漸縮短，形成河環，河環的兩端相距很近，稱為狹頸。狹頸兩邊水位高差較大，一遇漫灘水流，容易形成串溝並逐漸擴大發展成為新河，這就是自然裁彎。裁彎工程則是利用河流的這種自然規律，在河環狹頸附近，開挖斷面較小的引河，然後利用水流力量，沖刷擴大發展成為新河。

沿革

裁彎工程同其他河道整治工程一樣，是人們在改造自然的實踐中不斷發展、逐步完善起來的。18世紀末，人們在裁彎取直時，曾把新河設計成直線形式，一次挖成最終斷面，並在老河上修築相當於中水位高程的堵壩，使新河很快通過全部流量，結果造成下遊河勢急劇變化，險工段的防守極為被動；新河內，邊灘移動劇烈，反而對航行不利：整個工程的土石方量亦較大。實踐證明，這樣的設計，效果不好而投資大。

19世紀到20世紀初，人們從河流自然裁彎、新河發展中得到啟示，在設計引河斷面時，先開挖一較小斷面，利用水流沖刷，把引河擴大成新河，摒棄了把新河設計成直線和在老河築壩堵流的措施，實施效果良好，為後來的裁彎工程普遍採用。不少國家在裁彎工程方面積累了較豐富的實踐資料，形成了一套較完整的規劃設計程式、理論計算及實施方法。人工裁彎能按照人們的要求，有計畫地整治河道，投資少，工期短，避免自然裁彎帶來的不利影響。

德國1817~1842年在萊茵河沙港至老頭河口的河段內進行了18處裁彎工程：美國1933~1942年在密西西比河下游孟菲斯到巴吞魯日之間進行了16處人工裁彎；原蘇聯（今喬治亞和亞塞拜然）自1922年起在庫拉河及阿拉克斯河上進行了19處裁彎。中國1901~1923年在海河葛沽以上6處河段進行了人工裁彎：1966~1971年在長江下荊江河段實施了中洲子和上車灣兩處裁彎工程。

規劃與設計

裁彎工程是一項重要的治河工程，應當納入河道整治的整體規劃，做好規劃設計和模型試驗。進行裁彎工程規劃時，要研究裁彎河段的演變規律、水文泥沙特性和新河地區的工程地質情況，進行多種方案比較，選擇最優方案。

裁彎工程設計主要包含下列內容：①引河設計。包括引河平面形式、引河進出口位置、引河長度和引河線路的選定，以及引河開挖斷面的設計等。②引河開挖施工設計。包括施工方式的選定：確定機械設備與勞力安排：施工場地布置；編制施工計畫等。③新河控制工程、新河護岸工程和上下遊河勢控制工程的設計。

引河設計直接關係裁彎工程的成敗，設計時要考慮引河能順利沖開，有航運要求的保證枯水期通航：裁彎後形成的新河能與上下遊河段平順銜接：力求工程量最小等。引河的平面形式不宜設計成直線或曲率半徑過大的曲線，一般多採用由複合圓弧與切線組成的曲線形式。引河進出口位置，要求符合進口迎流、出口順暢的原則，進口宜布置在上一彎道頂點下游一定距離。

引河長度一般以裁彎比（裁彎段老河軸線長度與引河軸線長度的比值）作指標。裁彎比視引河地區的土質情況選定。在滿足裁彎後能形成平順微彎河道的條件下，儘可能選擇較大的裁彎比，以便充分利用水流的沖刷力，將引河擴大至設計斷面，減少引河的開挖量。但裁彎比過大會造成引河發展太快，變形急劇，不易控制，還可能使下遊河勢變化過於劇烈，險工防守被動。一些河流的裁彎比如下：中國長江下荊江中洲子裁彎工程，裁彎比為7.8；上車灣裁彎工程，裁彎比為9.3（參見長江下荊江裁彎工程）；美國密西西比河16處裁彎，裁彎比為2.2~10.3。

地質條件是引河選線的關鍵因素，引河線路宜選在黏性土層厚度適當的地區。引河斷面設計包括引河開挖斷面設計和引河發展成新河的最終斷面設計。擬定引河河底開挖高程時，以能保證枯水期通航引河河底開挖高程時，以能保證枯水期通航為原則，一般須挖至通航標準高程。若砂層頂板高於枯水期通航所需要的高程時，可只挖至砂層頂板。引河的開挖寬度要滿足施工要求。新河控制工程參見護岸工程。