楊昊天
(懷化市水利水電勘測設(shè)計(jì)院貴州分院,貴陽 550001)
臺(tái)江縣位于貴州省東南部,黔東南苗族侗族自治州中部,地處云貴高原東部苗嶺主峰雷公山北麓、清水江中游南岸,東西寬36 km,南北長53 km,總面積1 115 km2,耕地面積6 213 hm2。東南與劍河縣相連,西與凱里市、雷山縣接壤,北與施秉縣、黃平縣隔清水江為界,有G65高速公路和G320國道穿縣而過,距州府凱里38 km,距省城貴陽248 km。
本次設(shè)計(jì)的一期工程綜合治理河段為:干流翁你河(南市段)及支流南市河。干流翁你河起于南市公路橋,止于打巖溝與翁你河交匯處,治理河道總長約1.7 km,河岸線工程治理長度3 358.20 m;支流為南市河,起于南市河河口上游約60 m處,止于南市河與翁你河交匯處,治理河道總長約60 m,河岸線工程治理長度66 m。
本期河道治理工程設(shè)計(jì)范圍包括干流翁你河及支流南市河。干流翁你河起于南市公路橋,止于打巖溝與翁你河交匯處,治理河道總長約1.7 km,河岸線工程治理長度3 358.20 m;支流為南市河,起于南市河河口上游約60 m處,止于南市河與翁你河交匯處,治理河道總長約60 m,河岸線工程治理長度66 m。
為避免盲目開發(fā)、人為侵占河道和違章建設(shè),留下防洪隱患,堤防工程實(shí)施依據(jù)以下6項(xiàng)進(jìn)行布置:
1)服從河流的流域規(guī)劃,充分結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)等因素,并有利于工程的安全和工程綜合效益的發(fā)揮[1]。
2)堤線走向與河道水流方向保持一致,為了少占農(nóng)田,盡可能沿原河道線布置,不考慮河道改線,考慮在原河道線路的基礎(chǔ)上拓寬加深和轉(zhuǎn)彎段堤防線形的適當(dāng)修整,盡量做到河道的線形平順,減小對(duì)河道行洪斷面的影響,保證設(shè)計(jì)洪峰流量能順利通過。
3)與城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào),有利于城鎮(zhèn)景觀的美化。
4)兼顧節(jié)約用地和減少拆遷補(bǔ)償。
5)盡可能減少對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
6)考慮工程施工、工程運(yùn)行、管理、維護(hù)及防洪搶險(xiǎn)的要求等。
2.3.1 方案擬定
根據(jù)治理河段地形、地質(zhì)條件,并結(jié)合城市發(fā)展總體規(guī)劃及移民征地等具體情況,因設(shè)計(jì)洪水位均高于現(xiàn)狀地面高程,需建設(shè)堤防,故選擇兩種堤型進(jìn)行方案比選:方案I為:土堤+臨水側(cè)漿砌石護(hù)坡方案;方案Ⅱ?yàn)?土堤+生態(tài)式護(hù)坡方案。兩方案堤線基本一致,行洪斷面相當(dāng),其具體描述如下:
方案Ⅰ:堤頂寬3.0 m,最大堤高2.4 m,擋墻頂部高程高出P=5%洪水水面線0.5 m,迎水面采用衡重式M7.5漿砌石擋土墻,擋墻頂寬0.6 m,擋墻背水側(cè)上墻坡比為1∶0.3,下墻坡比為1∶0.25,衡重臺(tái)寬1.0 m;迎水側(cè)上部直立,下部(親水平臺(tái)以下)坡比為1∶0.1,擋墻迎水側(cè)下部設(shè)親水平臺(tái),平臺(tái)基礎(chǔ)采用C15埋石混凝土結(jié)構(gòu),上部設(shè)C20混凝土排污溝。擋墻后設(shè)Φ50PVC排水孔,排水孔后設(shè)反濾料,擋墻迎水面采用M7.5水泥砂漿勾凸縫。擋墻每隔10 m設(shè)置伸縮縫,縫寬20 mm,縫內(nèi)用瀝青杉板填縫。堤防背水側(cè)坡比為1∶1.5,采用草皮護(hù)坡,堤腳沿線修建0.3 m×0.3 m排水溝。見圖1。
圖1 土堤+臨水側(cè)漿砌石護(hù)坡方案典型斷面圖(方案Ⅰ)
方案Ⅱ:堤頂寬3.0 m,最大堤高2.4 m,擋墻頂部高程高出P=20%洪水水面線0.8 m,迎水面采用1.0 m高M(jìn)7.5漿砌石擋墻護(hù)腳,漿砌石擋墻以上至親水平臺(tái)采用M7.5漿砌石護(hù)坡,坡比為1∶1.5,親水平臺(tái)設(shè)C20混凝土排污溝,親水平臺(tái)至堤頂坡比為1∶1.5,采用漿砌石框格草皮護(hù)坡,堤防背水側(cè)坡比為1∶1.5,采用草皮護(hù)坡,堤腳沿線修建0.3 m×0.3 m排水溝。見圖2。
圖2 土堤+生態(tài)式護(hù)坡方案典型斷面圖(方案Ⅱ)
2.3.2 方案比較
2.3.2.1 結(jié)構(gòu)比較
方案Ⅰ(土堤 +臨水側(cè)漿砌石護(hù)坡):工程占2.07 hm2,結(jié)構(gòu)型式較為復(fù)雜,工程護(hù)岸與自然環(huán)境不協(xié)調(diào)。
方案Ⅱ(土堤 +生態(tài)式護(hù)坡方案):工程占地2.87 hm2,結(jié)構(gòu)型式簡單,工程護(hù)岸采用生態(tài)式護(hù)岸,與自然環(huán)境協(xié)調(diào)。
因本河段位于山區(qū),土地較少,方案Ⅱ?qū)⒄加猛恋乇确桨涪穸?.8 hm2,擠占后期城市建設(shè)用地,考慮后期主要用于城市開發(fā),所以綜合結(jié)構(gòu)型式及工程占地各方面比較,方案Ⅰ略優(yōu)于方案Ⅱ。
2.3.2.2 工程投資比較
方案I(土堤+臨水側(cè)漿砌石護(hù)坡):不考慮土地增值費(fèi)用情況下,總投資為1578.17萬元。
方案Ⅱ(土堤+生態(tài)式護(hù)坡方案):不考慮土地增值費(fèi)用情況下,總投資為1029.47萬元。
綜合投資比較,在不考慮土地增值費(fèi)用的情況下,方案Ⅰ總投資比方案Ⅱ高548.71萬元。考慮本河段防洪治理工程建成后即將進(jìn)行城市開發(fā),故考慮土地增值費(fèi)用,方案Ⅱ比方案Ⅰ多占用農(nóng)田0.8 hm2,土地增值費(fèi)用根據(jù)現(xiàn)狀臺(tái)江縣城區(qū)土地價(jià)格為950元/m2,計(jì)算得方案Ⅰ土地增值費(fèi)比方案Ⅱ多760萬元。計(jì)入土地增值費(fèi)用,方案Ⅰ比方案Ⅱ省211.29萬元。因此,方案Ⅰ優(yōu)于方案Ⅱ。
綜合以上各項(xiàng)比較,同時(shí)考慮到山區(qū)由于土地較少,為了給后期城市建設(shè)發(fā)展留有足夠空間,同時(shí)與臺(tái)江縣城區(qū)已建成防洪堤型式統(tǒng)一協(xié)調(diào),故本期主要選擇工程占地少、考慮土地增值費(fèi)用后投資省的方案Ⅰ(土堤+臨水側(cè)漿砌石護(hù)坡)。其余河段根據(jù)地形地質(zhì)不同情況選擇合適斷面型式。
本工程治理河段為臺(tái)江縣城區(qū)規(guī)劃近期規(guī)劃范圍,該河段無防洪建筑,本期堤線的布置基本上沿原河道岸坡布置,盡量少占用耕地,對(duì)河道行洪能力不足斷面進(jìn)行適當(dāng)加寬處理,并盡量使堤線布置平面上平順連接。
本工程治理范圍起于南市公路橋,止于打巖溝與翁你河交匯處,治理河道總長1.76 km,其中干流翁你河1.7 km,支流南市河0.06 km。干流翁你河河岸線工程治理長度為3 358.20 m,左岸樁號(hào)為K左Ⅰ0+000.00~ K左Ⅰ1+273.60、K左Ⅱ0+000.00~K左Ⅱ0+451.60,總長2 685.08 m;右岸樁號(hào)為 K右0+000.00~K右1+633.00,總長3 070 m。支流南市河河岸線工程治理長度為66 m,樁號(hào)為 K左Ⅰ1+273.60~K左Ⅰ1+339.60,治理河段分布在右岸,與干流左岸K左Ⅰ0+000.00~K左Ⅰ1+273.60形成一封閉防洪體系。
本工程因治理河段較長,綜合縣城城區(qū)規(guī)劃情況、保護(hù)對(duì)象的重要程度及輕重緩急等因素情況考慮,采用P=5%設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)[2]。
南市河段已納入城市規(guī)劃范圍,近期內(nèi)即將建設(shè)南市旅游服務(wù)中心,通過防洪工程建設(shè)使該區(qū)域形成一封閉防洪體系,使該區(qū)域能抵御20 a一遇以下洪水威脅。
本工程堤防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)各河段不同地形地質(zhì)條件布置,具體設(shè)計(jì)如下:
樁號(hào)K左Ⅰ0+000.00~ K左Ⅰ1+273.60、樁號(hào)K右0+000.00~ K右1+633.00:
1)堤防:堤頂寬3.0 m,采用150 mm厚C15混凝土路面,路面下設(shè)150 mm厚碎石墊層,堤頂外側(cè)設(shè)混凝土仿石欄桿;堤高0.6~2.4 m,迎水面采用衡重式M7.5漿砌石擋土墻,擋墻頂寬0.6 m,擋墻背水側(cè)上墻坡比為1∶0.3,下墻坡比為 1∶0.25,衡重臺(tái)寬1.0 m;迎水側(cè)上部直立,下部(親水平臺(tái)以下)坡比為1∶0.1,擋墻高度根據(jù)地形不同沿程變化,擋墻后設(shè)Φ50PVC排水孔,排水孔后設(shè)反濾料,擋墻迎水面采用M7.5水泥砂漿勾凸縫,擋墻每隔10 m設(shè)置伸縮縫,縫寬20 mm,縫內(nèi)用瀝青杉板填縫[3]。堤防背水側(cè)坡比為1∶1.5,采用草皮護(hù)坡,堤腳沿線修建C15混凝土排水溝,排水溝底板及壁厚0.15 m,過水?dāng)嗝娉叽鐬?.3 m×0.3 m。
2)親水平臺(tái):擋墻迎水側(cè)下部設(shè)親水平臺(tái),平臺(tái)寬1.5 m,平臺(tái)基礎(chǔ)采用C15埋石混凝土結(jié)構(gòu),上部設(shè)C20混凝土排污溝,排污溝縱向坡度為2‰,過水?dāng)嗝娉叽鐬?.8 m×0.8 m,地板及側(cè)墻壁厚0.2 m,頂部采用預(yù)制C20鋼筋混凝土蓋板,板厚0.12 m。排污溝每隔400 m設(shè)置Φ 0.4 m預(yù)留孔,后期與市政排污管網(wǎng)連接。親水平臺(tái)頂部高程高于常年水位0.6 m以上。
工程現(xiàn)狀有多條排水溝排水至翁你河內(nèi),堤防建成后,防護(hù)區(qū)域形成一個(gè)封閉區(qū)域,現(xiàn)有排水溝不能正常排水,極易產(chǎn)生內(nèi)澇。因此,結(jié)合本工程實(shí)際情況,擬布置4座排澇閘,4座排澇閘位置分別為:K左Ⅰ0+096.66、K左Ⅰ0+627.77、K左Ⅰ0+953.16、K右1+509.13。排澇閘分進(jìn)口段、消能段、穿堤涵管段、出口段4部分組成,具體設(shè)計(jì)如下:
1)進(jìn)口段:設(shè)5.2m渠道與原渠道相接,渠道寬1.0m,渠道兩側(cè)設(shè)1.5m高漿砌石擋墻,底板采用0.3 m厚C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
2)消能段:進(jìn)口段后設(shè)跌坎消能,共3級(jí)跌坎,每級(jí)跌坎長1.2 m,高0.8~0.9 m,跌坎后設(shè)2.0 m×1.0 m(長×寬)消力池,底板均為0.3 m厚C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
3)穿堤涵管段:穿堤涵管長4.0 m,采用 Φ 1.0 m混凝土預(yù)制管,預(yù)制管四周外包0.3 m鋼筋混凝土,出口設(shè)Φ 1.0 m鑄鐵拍門。
4)出口段:涵管出口設(shè)2.0 m×1.0 m(長×寬)沉砂池,沉砂池后設(shè)2.4 m反坡段把水排入河道,反坡坡比為1∶1.5,反坡后設(shè)0.5 m長平段,該段底板及邊墻均采用0.3 m厚C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
為了方便附近居民下河取水及休閑散步,左、右岸每隔約200 m設(shè)置下河步級(jí),左、右岸每隔約400 m設(shè)置下河碼頭,下河步級(jí)采用M5漿砌磚結(jié)構(gòu),下河碼頭采用M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)。為了汛期行洪通暢,下河碼頭左、右岸交替布置。
該治理工程的興建可提高臺(tái)江縣翁你河城鎮(zhèn)河段的防洪能力,減少洪災(zāi)造成的損失,改善環(huán)境,保證社會(huì)的安定,帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì),具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。要做好治理工程,做好設(shè)計(jì)是首要條件,應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及實(shí)際情況,做好治理工程總布置以及主要建筑物設(shè)計(jì)。
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