朱萬(wàn)濤
(瓦房店市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 遼寧大連 116300)
楊家溝位于遼寧省大連市境內(nèi),為嵐崮河支流,發(fā)源于崗店小紅山,流經(jīng)九龍賈河屯、楊家溝、九龍街里,在關(guān)嵐子?xùn)|南入嵐崮河,全長(zhǎng)7.19km,全流域面積8.6km2。本次工程對(duì)楊家溝河李店?yáng)|橋上游段606.4m進(jìn)行治理,堤頂高程51.47~57.09m,治理段河道比降8.69‰。堤防工程級(jí)別為5級(jí),設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為十年一遇。
本次整治工程的主要任務(wù)是清淤、筑堤、綠化,改善環(huán)境質(zhì)量,在滿(mǎn)足河堤防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下大力抓生態(tài)水利,將楊家溝河李店?yáng)|橋上游段改造成碧波綠水的自然生態(tài)景觀。
楊樹(shù)溝河位于遼東半島南部西側(cè),渤海邊岸丘陵地帶,山丘海拔一般在200~350m,河谷地面一般在10~30m,屬于千山山脈西南延伸部位山地丘陵。
地層巖性以震旦系石英砂巖及石英巖和印支燕山運(yùn)動(dòng)期侵入巖為主,第四紀(jì)分布于河谷山間,一般厚度為3~5m,以粉砂、粉質(zhì)粘土、礫印石層為主,河口部位厚度可達(dá)10~20m,丘陵山地頂部第四紀(jì)不發(fā)育。區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育,主要由印支燕山活動(dòng)期巖漿侵入活動(dòng),構(gòu)造走向以NE、NNE、NW及邁EW向構(gòu)造,為印支燕山活動(dòng)期樣生斷裂。
區(qū)內(nèi)地下水賦存于第四紀(jì)松散巖性以及巖層風(fēng)化殼淺層和構(gòu)造斷層破碎帶及影響帶內(nèi)。第四紀(jì)孔隙水以潛水為主,主要分布在山間低洼及河流谷地部位,巖層裂隙水以風(fēng)化裂隙水和構(gòu)造裂隙水為主,具有承壓性。
地下水主要來(lái)源為大氣降水入滲補(bǔ)給,在河谷及第四紀(jì)低洼部位河套切割第四紀(jì)含水層或構(gòu)造裂隙水層,形成泉水向低洼部位排泄地下水。在近海、地下水受潮汐影響,河口部位水位一般在1~2m,并隨海潮汐變化,水位一定程度變化,變幅0.5~1.0m。
該流域內(nèi)降雨主要集中在夏、秋兩季,汛期7~9月,該時(shí)段內(nèi)降雨占全年降雨量的70%。主汛期7、8月份的降雨占全年降雨量50%左右,洪水主要由暴雨形成。河川基流、洪峰水量集中,洪峰水量的大小取決于暴雨的大小,洪水與暴雨存在著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,略緩于暴雨。
表4 防汛墻漫決情況分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表
在萬(wàn)分之一的地形圖上量算出控制斷面以上的流域面積,河道長(zhǎng)度和河道比降。采用24h降雨量為設(shè)計(jì)雨量,根據(jù)1998年《遼寧省中小河流〈無(wú)資料地區(qū)〉設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法》,采用集雨面積小于300km2的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法計(jì)算,楊家溝河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果見(jiàn)下表。
①堤線(xiàn)布置力求平順,在堤線(xiàn)方向改變時(shí)應(yīng)用平緩曲線(xiàn)連接,并考慮在洪水發(fā)生時(shí),堤線(xiàn)應(yīng)與洪水主流大致平行。②在滿(mǎn)足防洪需要的前提下,盡可能保留天然河道軌跡,減少裁彎取直,以利于河道的自然化。③盡可能利用已有堤防和較高的地形,以利減少堤防工程量。④盡可能避開(kāi)不利地形,力求不占耕地或少占耕地,少拆或不拆建筑物,以降低補(bǔ)償費(fèi)用。⑤堤線(xiàn)布置應(yīng)考慮方便工程管理和有利于防汛搶險(xiǎn)。⑥保全恢復(fù)河流自身流動(dòng)形成的復(fù)雜地形。⑦保全恢復(fù)河流的連續(xù)性。⑧考慮周邊自然植被和農(nóng)作物環(huán)境,烘托整體自然效果。
根據(jù)地形特點(diǎn)和地理環(huán)境,堤防基本順原河床走勢(shì)布置,力求少占房屋和樹(shù)木,保證安全行洪,改良生態(tài)環(huán)境,決定以河心樁號(hào)0+234.1為界分上下兩段設(shè)計(jì)河寬,上游段河寬14m,下游段河寬為20m,各段連接采取漸變方式。
針對(duì)本工程具體特點(diǎn),堤防采用漿砌石擋墻與土堤相結(jié)合的型式,為增加綠化面積,本工程設(shè)計(jì)高1m、寬2m的壩炕,壩炕外腳線(xiàn)起堤防,在壩炕、堤防上植被綠化。
本工程水深設(shè)計(jì)采用明渠均勻流計(jì)算公式,漿砌墻糙率取0.02,土堤糙率取0.03,分別計(jì)算出20m河寬、14m河寬處水深。
根據(jù)《堤防設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,堤頂高程為設(shè)計(jì)水深加堤頂超高,堤頂超高=波浪爬高+風(fēng)壅水面高+安全加高。即:
式中:Y ——堤頂超高(m);
R——設(shè)計(jì)波浪爬高(m);
e——設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度(m);
A ——安全加高(m)。
波浪爬高采用莆田實(shí)驗(yàn)站公式確定,風(fēng)壅水面高可忽略不計(jì),安全加高為定值,最后確定出堤頂高程。其中河寬20m處壩炕上堤防高為0.80m,河寬14m處壩炕上堤防高為1.15m。
生態(tài)治河的意義并不僅僅是筑堤防洪,它更大的作用是將洪水肆虐的天然河道改造成和諧自然的生態(tài)景觀,綠化設(shè)計(jì)作為生態(tài)治河的重中之重,每一個(gè)步驟都要嚴(yán)格遵循“生態(tài)、和諧、自然”六字。
選擇植物要綜合考慮硬性條件與軟性標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合工程造價(jià)和美學(xué)效果制定合理方案。就本工程而言,因地處東北地區(qū),耐寒--尤其是臨水植物的耐寒是必要考慮條件,除此之外,還要考慮到土壤酸堿度、不同植物花期的協(xié)調(diào)性、色彩搭配、形態(tài)美觀等諸多因素。
植物搭配切忌品種貪多,否則將會(huì)造成雜而不協(xié)的敗筆。
選擇植物要考慮植物的環(huán)境適應(yīng)性與成活率、工程特點(diǎn)以及整體效果三個(gè)方面。本工程提防采用漿砌墻與土堤結(jié)合式,可供植被綠化的分別為壩炕、堤內(nèi)坡、堤頂、堤外坡、上游三角地五部分。
由于壩炕高程較低,逢洪必沒(méi),故需選擇耐水性良好的植物,本工程選用垂柳。垂柳為楊柳科落葉喬木,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,喜潮濕深厚的酸性及中性土壤,耐寒,特耐水濕,成活率高,正適合本地區(qū)氣候需要。上游三角地作為壩炕的延伸,特點(diǎn)與壩炕相近,又考慮到整體合一的效果,故也選用垂柳。
提防內(nèi)外坡受地形制約而寬窄不一,再加之坡面傾斜,故不適合種植喬木,本工程選用豆科灌木紫穗槐。紫穗槐是豆科紫穗槐屬落葉灌木,高1~4m,叢生、枝葉繁密,紫穗槐喜光、耐寒、耐旱、耐濕、耐鹽堿、抗風(fēng)沙,在荒山坡、道路旁、河岸、鹽堿地均可生長(zhǎng),生命力極強(qiáng),滿(mǎn)足本工程需要。
堤頂平坦狹窄,同樣不適宜栽植大型喬木,堤頂不受洪水影響,耐潮濕已不作為本工程選擇植物的必要條件,又考慮到與垂柳、紫穗槐花期相配和色彩搭配,本工程選用紅王子錦帶。
紅王子錦帶為忍冬科錦帶花屬落葉灌木,株高1.5~2m,抗旱、抗高溫、抗鹽堿、抗病蟲(chóng),滿(mǎn)足本工程要求。
植物栽種過(guò)密,即不利于植物生長(zhǎng)又浪費(fèi)工程資金,反之,植物間距過(guò)疏,留白代黑太甚,又不能充分發(fā)揮綠化效益。綜合考慮本工程特點(diǎn),決定壩炕栽植2行柳樹(shù),株距2m,堤頂栽植紅王子錦帶2行,株距1m,堤防兩側(cè)種植紫穗槐,株距1m。左岸上游三角地大面積栽植垂柳。
垂柳樹(shù)苗高為1.5~2.5m,胸徑為3cm,紫穗槐高為0.6~1.0m,紅王子錦帶高為0.6~1.0m。樹(shù)苗移植需要人工換土,以提高成活率。
通過(guò)環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)施,工程施工中被破壞的植被均能得到恢復(fù),裸露處及施工場(chǎng)的林草覆蓋率達(dá)90%以上,使施工期新增的水土流失得到有效控制,扼制當(dāng)?shù)丨h(huán)境的惡化趨勢(shì)。
植被覆蓋率的提高,改善了項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境,待植物措施發(fā)揮效益后,不但防治水土流失、改善環(huán)境,而且可以美化、綠化河道工程。
中華文化,旨在柔美、中正、和諧,上善若水,水利萬(wàn)物而不爭(zhēng)。大巧不工,至善至美,自然和順,天人合一,是一切藝術(shù)設(shè)計(jì)必須遵循的原則。
本工程分兩步施工,筑提工程現(xiàn)今已基本竣工,綠化工程預(yù)計(jì)在2011年4月竣工。
遙想數(shù)年之后,恰逢春夏之交,漫步河堤之畔,耳聞潺潺流水,目睹華朱葉翠,楊柳依依,絳紫遍地,堤頂胭脂,濃艷茂密,其形佳,其態(tài)美,其韻悠,生態(tài)治河之主旨,盡已不言而喻。
1 GB50201-2000,防洪標(biāo)準(zhǔn)
2 GB50286-98,堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范
3 SL201-97,江河流域規(guī)劃編制規(guī)范
4 GBJ7-89,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范
5中華人民共和國(guó)水土保持法