王超磊
(臨沂市水利勘測設(shè)計(jì)院 山東 臨沂 276000)
唐村河發(fā)源于鄒縣東部南王村西山峪,經(jīng)鄒縣,在平邑縣北龐王村西入平邑縣境,后注入唐村水庫,向東流經(jīng)平邑鎮(zhèn)匯入北支魯埠河,于地方鎮(zhèn)東北入費(fèi)縣境,在南東州與溫涼河交匯后入祊河。
唐村河系浚河支流,屬沂河水系,工程區(qū)地貌形態(tài)以河谷地貌類型為主,主要為唐村河河谷,河谷呈開闊的“∪”字型,局部經(jīng)人工改造。主要的微地貌為主河床、漫灘、階地,河床寬度一般20.0m~80.0m,河底高程為146.0m~152.6m,平均比降約為1.00‰,漫灘普遍分布,寬度10.0m~30.0m,高出河床1.0m~2.5m,階地呈左右不對稱分布,高出河床4m~5m。
唐村河流域多年平均氣溫13.4℃,流域多年平均年水面蒸發(fā)量為1246mm,多年平均陸面蒸發(fā)量為510mm。多年平均降雨量805mm,降水主要集中在6月~9月,暴雨則多發(fā)生在7月~8月,降雨年際變化較大,最大年降雨量1337.6mm,最小年降雨量503mm。洪水主要集中在汛期,具有洪水峰高量大,源短流急,暴漲暴落的特點(diǎn)。
平邑縣平邑鎮(zhèn)為Ⅳ等防洪城鎮(zhèn)(一般城鎮(zhèn))。唐村河治理段堤防工程按防御20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),建筑物級(jí)別為4級(jí)。
(1)防澇標(biāo)準(zhǔn)低。
唐村河堤防總體防洪減災(zāi)能力低,攔河建筑物大多數(shù)年久失修,可用率低,可靠性較低。該流域人夏多雨,山洪較大,河堤坍塌現(xiàn)象嚴(yán)重,且河堤沿岸為農(nóng)田,土質(zhì)疏松,不耐大雨沖刷,所以總體上防洪能力較差。在對汛前的全面普查中,發(fā)現(xiàn)多處水毀工程及險(xiǎn)工段,嚴(yán)重威脅沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
(2)淤積、堵障嚴(yán)重。
唐村河河道內(nèi)建筑、生活垃圾以及農(nóng)牧殘留物傾倒現(xiàn)象十分普遍,部分河段行洪斷面甚至被縮窄至臨近上下游斷面的三分之一。另外,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,土地資源越來越緊張,許多單位和個(gè)人非法擠占河道現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致洪水漫堤頻發(fā)。
(3)沖刷嚴(yán)重。
唐村河流域地形起伏較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,河道坡降陡,洪枯變幅大,沖刷、水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。危及兩岸大片良田。
(4)河道生態(tài)遭受破壞。
隨著唐村河道周邊農(nóng)村及集鎮(zhèn)生產(chǎn)和生活的不斷提高,用水量大幅度增加,導(dǎo)致河道內(nèi)水量減少,水體污染現(xiàn)象嚴(yán)重。原有完整的河道自然水系變得支離破碎,同時(shí)河道內(nèi)外取土、采砂,亦使得河道原有生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞。
根據(jù)洪水推求結(jié)果,河道中泓樁號(hào)104+000~105+050、105+050~105+850、107+900~108+650、108+450~109+830、111+350~111+950段,不能滿足20年一遇設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,采取加高堤防工程措施。
2.1.1 堤線布置
本著減少占遷、節(jié)約投資和便于管理及施工的原則,堤線盡量沿原堤布置,并綜合考慮交通等因素影響,對局部不滿足行車道轉(zhuǎn)彎半徑要求的堤段理順堤線。堤線布置與現(xiàn)狀河勢相適應(yīng),且與大洪水的主流線大致平行。堤距根據(jù)地形、地質(zhì)條件、生態(tài)環(huán)境的需求,結(jié)合設(shè)計(jì)堤防控制的水位、流速等要素分河段確定。
本次工程共筑堤2.52km,其中左岸治理堤線長1.34km,右岸治理堤線1.18km。
2.1.2 堤頂結(jié)構(gòu)
根據(jù)堤防工程等級(jí),并考慮防汛搶險(xiǎn)、工程管理、工程施工、堤身構(gòu)造及平邑縣城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃等要求,確定唐村河左堤樁號(hào)1+014~1+444段取 12.0m,左堤樁號(hào)4+150~5+060段取 4.5m,右堤樁號(hào)4+100~4+900、7+390~7+840段取 6.0m。堤防型式為粘土斜心墻堤防,斜心墻厚1.0m,設(shè)在迎水側(cè)。
2.1.3 筑堤材料與堤身填筑標(biāo)準(zhǔn)
土料:防滲體選用粘性較大的土,且不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜質(zhì);填筑土料含水率與最優(yōu)含水率的允許偏差為±3%,防滲體粘土壓實(shí)度值不應(yīng)小于0.90。
砂礫料:主要采用河道開挖砂礫料,要求耐風(fēng)化、水穩(wěn)定性好;含泥量宜小于5%;無粘性土的相對密度不應(yīng)小于0.70。
2.1.4 堤防邊坡
根據(jù)堤頂高程計(jì)算結(jié)果,堤防高度約1.0m~3.5m。根據(jù)堤防等級(jí)、筑堤土質(zhì)、施工運(yùn)用條件以及堤防邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果,結(jié)合以往工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn),經(jīng)綜合分析確定,本次唐村河設(shè)計(jì)堤防邊坡仍采用一期工程堤防設(shè)計(jì)邊坡,即迎水坡1∶2.5,背水坡1∶2.5,新筑堤坡采用草皮護(hù)坡。
為確保唐村河防洪堤工程及沿岸民房、農(nóng)田安全,結(jié)合灘地整治對河道臨水側(cè)河岸險(xiǎn)工段進(jìn)行護(hù)砌,共護(hù)砌4處,總長3.68km。
根據(jù)險(xiǎn)工段地形、地質(zhì)和水流條件及平邑縣城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃,本次工程左岸1+014~1+444、右岸0+000~2+140段護(hù)岸采用生態(tài)型護(hù)岸。河灣橡膠壩正常蓄水位148.5m以下采用漿砌塊石護(hù)砌,蓄水位以上采用生態(tài)護(hù)岸。
唐村河為山區(qū)河流,彎道較多,局部淤積現(xiàn)象嚴(yán)重。本次對阻水段進(jìn)行疏浚治理。通過對現(xiàn)狀河底高程及主河槽的分析,確定工程治理段(中泓樁號(hào)104+000~105+900、107+100~107+980、108+450~108+900、111+500~111+700) 按照維持現(xiàn)狀的比降現(xiàn)狀河底高程進(jìn)行河道疏浚,疏浚長度為3.43km。
唐村河防洪堤采用路堤結(jié)合的形式,堤頂路面高程與堤頂高程一致,按唐村河20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。考慮城區(qū)規(guī)劃,左岸堤頂采用瀝青混凝土路面,寬9.0m,右岸鋪設(shè)泥結(jié)碎石路面,寬5.0m,兩側(cè)路肩各0.5m。路面設(shè)i=2%的橫坡,由路中心坡向兩側(cè)路肩;迎水坡、背水坡坡比均為1∶2.5。
河道既是重要的水利設(shè)施,又是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。河道整治是一項(xiàng)長期工程,“理念是基石,規(guī)劃是關(guān)鍵,技術(shù)是支撐,管理是保障”,采取形式多樣的生態(tài)河道治理措施,還其優(yōu)美、宜人、充滿生機(jī)的原貌,為該地區(qū)今后進(jìn)一步深化治河思想提供了依據(jù)。
(1)滿足防洪要求,兼具環(huán)境優(yōu)美。
防洪安全是河道整治的基礎(chǔ),要保證有足夠的排洪斷面,避免出現(xiàn)影響河道宣泄洪水的過分彎曲和狹窄的河段,主槽要保持相對穩(wěn)定,并加強(qiáng)河段控制部位的防護(hù)工程。在滿足防洪要求的前提下,充分兼顧與當(dāng)?shù)丨h(huán)境、規(guī)劃相適應(yīng)的景觀建設(shè),在相應(yīng)的集鎮(zhèn)、城區(qū)部分建設(shè)配套的體育健身設(shè)施,讓沿河群眾切實(shí)體會(huì)到河道整治所帶來的環(huán)境、生活質(zhì)量的改變。
(2)疏浚與蓄水規(guī)劃同步。
河道經(jīng)多年運(yùn)行,河道緩流段泥沙淤積嚴(yán)重,導(dǎo)致河床不斷抬高,降低了河道的泄洪能力。通過疏浚河道,增大縱比降,減輕河道的淤積速率,理順河勢;并將挖出的泥沙用于加固堤防,加以配合其他生態(tài)處理措施,優(yōu)化土方平衡。同時(shí),河道疏浚應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有和規(guī)劃建設(shè)的攔河建筑物,根據(jù)相應(yīng)建建筑的水力條件和應(yīng)用要求,制定不同的疏浚方案。通過疏浚整治不僅可提高現(xiàn)有水工建筑物的蓄水量,增加河道水深,同時(shí)極大改變了河道水生物的生長環(huán)境,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
(3)采取生態(tài)工程措施。
在進(jìn)行河道整治的過程中,應(yīng)按照河道演變規(guī)律,因勢利導(dǎo),調(diào)整、穩(wěn)定河道主流位置,改善水流、泥沙運(yùn)動(dòng)和河床沖淤部位,采取生態(tài)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工程措施,力求工程方案與生態(tài)治理相協(xié)調(diào)。比如在防洪與生態(tài)需求成為河道建設(shè)中并重的背景下,采用生態(tài)護(hù)坡整治模式可以在滿足城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)要求并創(chuàng)造良好生態(tài)環(huán)境條件的同時(shí),使河道具有一定抗洪防沖能力。因而建設(shè)生態(tài)護(hù)坡工程是解決河道整治問題行之有效的方法。當(dāng)前采用的各種生態(tài)護(hù)坡技術(shù)主要有生物工程技術(shù)、土工網(wǎng)復(fù)合植被技術(shù)、生態(tài)混凝土技術(shù)、多自然型技術(shù)等。
(4)嚴(yán)控污染,注重管理。
進(jìn)行河道生態(tài)治理,首要任務(wù)是要進(jìn)行截流流域污水,禁止向河道內(nèi)直接排放污水。河道治理完成后,要加強(qiáng)管理,對水中生物和水體質(zhì)量要定期檢測,及時(shí)掌握生物種群的生長、繁殖情況和水體質(zhì)量變化規(guī)律,對生物的數(shù)量、品種及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。陜西水利
[1]河道整治設(shè)計(jì)規(guī)范 (B50707-2011)[S].2011.
[2]李家星,趙振興.水力學(xué)[M].南京:河海大學(xué)出版社.2001.
[3]李煒.水力計(jì)算手冊 [M].北京:中國水利水電出版社.2006.
[4堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50286-2013)[S].2013.
[5]毛昶熙.堤防工程手冊[M].北京:中國水利水電出版社.2009.