字應蘭
(雙江縣水利局水利水電勘測設計隊,云南 雙江 677300)
勐勐河是貫穿我縣縣城的一條主要河流,是沿河兩岸農田灌溉用水的主要水源,又是我縣重點骨干企業(yè)-雙江糖業(yè)有限責任公司生產用水的唯一水源。因此,勐勐河的治理問題,直接影響雙江經濟的發(fā)展。
勐勐河流域形狀近似樹葉壯,水系呈羽壯發(fā)育,為讕滄江二級支流,發(fā)源于臨滄縣南美鄉(xiāng)小南美2500米的山地,在臨滄縣境內稱為南美河,在界橋處匯入雙江縣境,經冰島、南等、嘎告、邦溜進入勐庫壩區(qū)直到大河彎稱為勐庫大河,后經甸頭貫穿勐勐壩至石門坎稱勐勐大河,整條河道統(tǒng)稱勐勐河。最后于小黑江大橋匯入瀾滄江一級支流小黑江,勐勐河徑流面積1410平方公里,干流河長80公里,雙江縣境內長60公里,河床平均比降4.5‰,流域東鄰瀾滄江,北靠南丁河,分水嶺高程在2200-3000m之間;西邊與小黑江上游段南碧河流域相接,以四排山為分水嶺,高程在2000-3233m之間;河谷與分水嶺相對高差1000-2000m,河道寬30-120m。雙江縣境內降水形成的地表河流(不含瀾滄江和小黑江過境水)勐勐河及1km以上支流106條,其中勐勐河支流60條,直接匯入瀾滄江21條,匯入小黑江25條。勐勐河流域水系發(fā)育,在60余條支流中,徑流面積60km2以上的較大河流有22條。這些支流均為山區(qū)河流,河道坡降大,枯季水量小,汛期洪水陡漲陡落。由于集雨面積小,暴雨集中且強度大,匯流時間短,水流速度快,夾沙能力和沖刷能力強,其推移質和懸移質多,危害性不容忽視。輕則河岸坍塌、淤塞河道,重則損毀耕地、農田、摧毀河道兩岸的城鎮(zhèn)、村莊,直接威脅人民群眾的生命財產安全。通過近幾年對勐勐河雙江壩區(qū)段的治理實踐證明,要治理好勐勐河,無論在規(guī)劃設計階段,還是在實施階段,都必須根據勐勐河的具體情況,如歷史洪水、成災的原因、災害性質、保護對象的重要性、地形地質情況等,進行具體分析,制定出基本完整、切合實際的治理方案,達到河道治理費省效宏,事半功倍的目的。
勐勐河河流,水文條件、水力要素情況復雜。流域面積小,流程短,匯流快,河道比降大,汛期洪水陡漲陡落,枯期流量很小,河岸或河堤承受高水位壓力的時間不長,但一遇洪水,水流速度快,沖刷力特強,推移質多,再遇洪水,災害損失迅速擴大。所以在規(guī)劃治理中,要因地制宜,綜合考察上下游、左右岸、甚至整個流域的相互關系,統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合治理。一方面在流域內采取水土保持措施,退耕還林,封山育林,減持地面徑流,減少泥沙進入河道。另一方面進行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、護岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的攔擋壩、沉砂庫,攔截泥砂;下排就是疏導河道,清除阻水障礙,使河道暢通。其次,在關鍵河段修建堤防護岸工程,約束水流,保護岸坡。近幾年來雙江縣水利局在壩區(qū)段的治理對保護兩岸農田、城市、村莊取到了很好的作用。
在規(guī)劃中,還應注意河道的生態(tài)平衡問題,遵循自然規(guī)律,不宜過多改變河道自然特性,盡量保護天然河道的作用。尤其是對河道進行截彎取直和擴寬河道堵口,要特別慎重。河道截彎取直后,即改變了洪水流向,增大了河槽比降、流速和水動能,又加劇了水流對河岸的沖刷和河槽的下切,使原有堤防和河岸垮塌更為嚴重,往往前功盡棄;擴寬河道堵口,雖然能夠增大下泄流量,減輕上游的淹沒損失,但對下游的淹沒損失可能更大,往往顧此失彼。因此,對河道進行截彎取直和擴寬河道堵口時必須認真調查,充分研究,結合水能、水文計算結果,客觀分析下泄流量和經濟損失,采取多方案比較,確定出科學的方案,設計合理的斷面尺寸達到治理的最佳效果。
對勐勐河60條河道規(guī)劃治理中的平面布置,直接影響勐勐河流域、整條河流的總體規(guī)劃,必須做到點、線、面、體的合理布局。點就是要確定治理的重要河段和重要部位,一般以城鎮(zhèn)、集鎮(zhèn)、村莊、耕地面積集中成片的河段為重要河段,以易垮塌,易沖刷,一旦截口損失較大的地段為重點部位。線就是對河道的岸線、堤線進行上下游、左右岸統(tǒng)籌布置,調整好河式和流向,充分發(fā)揮天然河道的作用。為了避免新建的提防、護岸工程侵占行洪斷面,阻礙行紅,抬高水位,加重損失,一是在勐勐河流域內不能建丁壩,只能在坡降較陡的地方建一些潛壩,潛壩高度不應超過河床底板0.5米,即能保護耕地和自身的建筑物,又能防止挑流時影響對岸,同時對堤壩的安全、穩(wěn)定有利。二是河道轉彎半徑不能太小,應成一光華的拋物曲線,并注意上下游堤線的絎接和左右岸的協(xié)調。三是對河道彎曲形成的淺灘、沙洲可以適當縮窄河道斷面。如雙江壩段忙襪河上下游500m,在治理過程中就將原來的河道斷面由80米縮小至70米。用抽心速水歸槽的辦法來增大流速,減少推移質淤墊河槽。面就是處理好整條河流的斷面和擋水面之間的關系。平面上可以利用航測萬分之一地形圖和實測二千分之一地形圖布置,斷面上既要河床斷面即堤距,又要擬定河堤護岸的斷面形式,還要提高堤防護岸迎水面的防沖能力。也就是要達到治理河道的整體效果,結合城鎮(zhèn)建設、生態(tài)環(huán)境建設、農田改造項目,統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調布置,互不干擾,分步分項逐步實施。做到規(guī)劃中與治理后的效果一致。
河道堤防高度的確定,主要應根據保護對象、堤防等級先確定設計洪水標準,按照設計標準,確定洪水流量和洪水位,在加上一定的堤防安全超高來確定堤防安全高度。防洪標準應根據防護區(qū)人口、耕地面積大小等因素確定。根據《防洪標準》GB50201-94,勐勐河防護區(qū)人口少于20萬人,耕地面積少于30萬畝,其防洪標準為P=5~10%之間。從雙江縣的經濟情況來看,我縣地處邊境,人均收入低,屬于特困縣。如果采用P=5%(二十年一遇),工程量較大,不適合雙江縣的經濟條件。因此,勐勐河勐勐段的防洪標準定為P=10%(十年一遇)。但堤防設計洪水的計算方法目前尚不成熟,還處于探索階段,加之山區(qū)河道水文資料短缺,有的根本無資料,常采用經驗公式進行設計洪水計算,其計算成果精度差。實踐中,往往根據洪水調查,結合實際情況,綜合平衡考慮,因此在我國要求對堤防設計采用一個洪水設計標準,加上安全超高來確定,不需效核標準。在山區(qū)保護耕地面積都比較小,一般在千畝左右,上萬畝的很少,根據山區(qū)河流的特性、社會經濟狀況和效益情況,首先考慮以防沖為主,設計標準不宜過高,一般按五到十年的洪水標準設計,結合保護對象的地面高程加一定的超高確定堤頂高程,比較適宜,可避免造成人力、財力、物力的浪費。
山區(qū)河道堤身結構設計和形式,應根據當地的建筑材料、施工技術、交通條件因地制宜地選取,即要經濟合理又要安全可靠。山區(qū)河流水土流失嚴重推移質多,大部分河道內都有充足的卵石材料,河道兩岸岸坡灰石分部較多,都可以就地取材。在結構上可選用重力式結構,這種結構形式簡便,有利于群眾施工,但工程量大,水流條件差;最好選仰臥式或梯形結構,這兩重形式水流條件、穩(wěn)定性均好,投資省,同時減少了工程量,但施工技術要求高,需要專業(yè)隊伍施工,在條件好的地方,還要推廣堤防新型結構,如拉筋擋墻等。
山區(qū)河流修建堤防,基礎是關鍵,從多數沖毀的堤防看,與基礎處理上的好壞直接相關。不少堤防是前一年建成,第二年洪水就掏空堤腳,開始垮塌,形成了年年修堤,連年受災。所以一般都應把基礎嵌進完整的基巖0.5m以上,對沖擊層較深的河段,必須清淤到1.5m以上。對排水困難的河段基礎,應運用水下施工技術,同時對堤腳趾加固保護,防掏腳、抗沖和增加堤防穩(wěn)定性。
堤防工程施工,首先要制定嚴密的施工計劃,要切合群眾施工和專業(yè)隊伍施工相結合的實際,充分利用群眾力量投入治河建設,但必須注意施工安全,搞好施工管理。其次是工程質量問題,應重點做好關鍵部位的施工。
一是基礎一定要嵌進新鮮完整的基巖或者超過不沖深度,通過技術檢驗合格后才下基礎;二是砌筑沙漿應嚴格按設計配合比搭配,并拌和均勻,保證沙漿強度;三是對河道轉彎的凸岸漿砌時要提高沙漿標號或增大河堤斷面尺寸,提高抗沖強度和穩(wěn)定性;四是要把堤身建成一條光滑的曲線或者直線,不能成為折線,影響流態(tài)。在財力許可的地方,還可以對堤頂以混凝土壓頂整平,迎水面勾縫或抹面,以改善水流條件。
工程結束后,還應清除殘留在河槽內的廢棄物,恢復施工中坡面取石造成的創(chuàng)面,采取水土保持措施,搞好堤防工程綠化,保護生態(tài)環(huán)境。
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