荊英楠
(沈陽(yáng)國(guó)源科技發(fā)展有限公司,遼寧沈陽(yáng)110000)
顧洞河發(fā)源于北票市金廠溝梁,是大凌河的一級(jí)支流。自北向南依次流經(jīng)龍?zhí)多l(xiāng)、哈爾腦鄉(xiāng)和桃花吐鎮(zhèn),在桃花吐鎮(zhèn)坤頭營(yíng)子村匯入大凌河。全長(zhǎng)57.77公里,流域面積451平方公里。項(xiàng)目區(qū)位于龍?zhí)多l(xiāng)顧洞河上游,河道起點(diǎn)至項(xiàng)目區(qū)終點(diǎn)范圍內(nèi)河長(zhǎng)4.79公里,流域面積為46.12平方公里,河道總比降為7‰。
由于人為的濫采亂棄和水流的沖淤破壞,導(dǎo)致河道出現(xiàn)大量的沙堆和沖坑,嚴(yán)重阻礙了河道行洪。為保證河道的過流能力,避免河道形態(tài)在水流作用下的進(jìn)一步惡化,需要對(duì)項(xiàng)目區(qū)上游河道實(shí)施清淤疏浚工程。同時(shí)項(xiàng)目區(qū)河道下游有過水路面一處,過水路面下游兩岸已有石籠護(hù)岸,為避免水流對(duì)過水路面上游河道兩岸造成的沖刷破壞,需要對(duì)過水路面上游河道兩岸進(jìn)行防護(hù)。同時(shí),結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)建設(shè)規(guī)劃,在保證河道過流能力的前提下,為進(jìn)一步改善河道生態(tài)環(huán)境,對(duì)兩岸岸坡進(jìn)行生態(tài)防護(hù)。
項(xiàng)目區(qū)內(nèi)多年平均降水量為475毫米,降雨年際變化較大,時(shí)空分布不均,多集中在7~8月,約占全年降水量的51.7%。流域內(nèi)多年平均徑流深為86.8毫米,徑流量以洪水下泄為主,非汛期河道徑流量較小。冬季氣候寒冷干燥,冬春季節(jié)雨、雪稀少,最大凍土深度為1.50米。
根據(jù)顧洞河河勢(shì)的變化規(guī)律,結(jié)合工程布置情況,本次計(jì)算共布置了2個(gè)控制斷面。本次設(shè)計(jì)按照十年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行護(hù)岸穩(wěn)定性及沖刷計(jì)算,洪峰流量為348.52方立米/秒。
以最下游處控制斷面為起始斷面,利用HEC軟件進(jìn)行水位推求。糙率資料取自《大凌河河道保護(hù)治理規(guī)劃》,由于項(xiàng)目區(qū)河段較為狹窄、主槽和灘地段界線模糊,結(jié)合上述情況分析,該河段糙率率定為0.033。
在平面位置上,以河道現(xiàn)有的兩岸岸坎線作為本次清淤疏浚工程的工程線。
在縱斷面上,以現(xiàn)狀河道最低點(diǎn)作為設(shè)計(jì)河底高程,以不改變整個(gè)河段的現(xiàn)有比降、平順銜接上下游河道。
在橫斷面上,考慮到項(xiàng)目區(qū)土壤條件,按照1∶1.5的設(shè)計(jì)坡度對(duì)左岸岸坎進(jìn)行填挖修整。
綜上所述,確定清淤疏浚總長(zhǎng)度1057米、比降8‰、平均寬度40~50米、平均深度0.67米。
選取典型斷面進(jìn)行計(jì)算,坡比為1∶1.5,高度為2.5米。不同工況下的土堤抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果,見表1。
表1 岸坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算表
通過對(duì)典型斷面的抗滑穩(wěn)定計(jì)算分析,在坡比為1∶1.5時(shí),岸坡抗滑穩(wěn)定滿足要求。
在橫斷面上,考慮到項(xiàng)目區(qū)土壤條件,按照1∶1的坡度進(jìn)行護(hù)岸石籠基槽開挖。石籠護(hù)岸工程采用“品”字形結(jié)構(gòu),共三層石籠網(wǎng)箱疊放,從下至上采用的石籠網(wǎng)箱規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高)分別是:4.0米×1.5米×1.0米、4.0米×1.2米×1.0米、4.0米×1.0米×1.0米三種規(guī)格的石籠網(wǎng)箱,石籠埋深不少于1.5米,網(wǎng)箱采用8#鍍鋅鐵絲機(jī)編,網(wǎng)眼大小為13厘米×15厘米,網(wǎng)箱與網(wǎng)箱之間采用8#鍍鋅鐵絲連接,網(wǎng)箱內(nèi)填充塊石粒徑介于25~50厘米之間,級(jí)配良好,填充后空隙率小于30%,塊石強(qiáng)度不低于30Mpa。
沖刷計(jì)算依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)中平順護(hù)腳沖刷深度計(jì)算公式計(jì)算,計(jì)算彎曲段沖刷深度結(jié)果為1.258米,平順段沖刷深度結(jié)果為1.417米。可知采用十年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖刷計(jì)算時(shí),沖刷深度不大于1.5米,因此,本次設(shè)計(jì)的護(hù)岸建筑物埋深取1.5米,可滿足抗沖要求。
岸坡修整后,為起到防洪固坡作用,需對(duì)岸坡及坡腳進(jìn)行植物措施防護(hù),防護(hù)形式主要為岸坡播撒草籽,植草種類主要為高羊茅、麥冬草以及狗牙根草,按等比例混合種植。
顧洞河險(xiǎn)段治理工程設(shè)計(jì)以增加河道過流能力、防沖為主,兼顧河流生態(tài)修復(fù)。采取的河道整治工程措施可以滿足十年一遇流量下的防沖要求。采取的植物綠化措施,可以改善水質(zhì)條件,恢復(fù)項(xiàng)目區(qū)河段的生態(tài)功能。
河道險(xiǎn)段防護(hù)工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求為,以防護(hù)為主,兼顧上下游及左右岸,保證項(xiàng)目區(qū)河勢(shì)穩(wěn)定、邊坡安全;在河勢(shì)上,盡量保留河流的自然形態(tài);在生態(tài)上,盡量保護(hù)物種的多樣性;在滿足上述要求的前提下,河道治理規(guī)劃應(yīng)與區(qū)域規(guī)劃相協(xié)調(diào),與周邊環(huán)境及發(fā)展相協(xié)調(diào)。