沈壯宇
(新鄉(xiāng)市農田水利水土保持技術推廣站,河南 新鄉(xiāng) 53000)
衛(wèi)河起源于新鄉(xiāng)縣合河鎮(zhèn)的合河節(jié)制閘,新鄉(xiāng)市境內東到小河口,長71.10 km。干流上連焦作市,下接鶴壁市,由西向東依次穿越獲嘉縣、輝縣市、新鄉(xiāng)縣、新鄉(xiāng)市區(qū)和衛(wèi)輝市。
衛(wèi)河合河~淇門段位居最上游,其西北部為太行山區(qū),西南部和南部為黃河流域,地貌分山丘區(qū)、山前沖積傾斜平原和黃河沖積平原區(qū)。流域地勢南、西、北三面高而東部低。右岸主要支流有鏡高澇河、西孟姜女河、人民勝利渠、東孟姜女河等,屬平原區(qū),遇雨集水慢,往往形成大面積內澇積水。
新鄉(xiāng)境內衛(wèi)河河道彎曲,堤距及兩岸灘地寬度變化較大,河槽多為復式斷面,河口寬30~60 m,槽深3~7 m,比降1/6 000~1/10 000,右堤基本完好,堤頂寬3~5 m,高1.30~3 m,邊坡1∶1.50~1∶30。左堤較小,殘缺不全,斷斷續(xù)續(xù),由于新鄉(xiāng)市境內衛(wèi)河多年來未進行過全線系統(tǒng)性治理,加上引黃退水的影響,尤其是市區(qū)段上下游,淤積嚴重,堤防標準低。目前衛(wèi)河除澇能力不足兩年一遇,防洪不足十年一遇,不能滿足國家《防洪標準》要求:堤身邊坡偏陡,大部分堤段內邊坡為1∶1.50,有的堤段甚至更陡,土堤穩(wěn)定性差,局部滲漏嚴重,堤防存在安全隱患。
鑒于衛(wèi)河擔負著新鄉(xiāng)市、衛(wèi)輝市的排漬除澇、防洪保安任務,共產主義渠右堤是新鄉(xiāng)市抵御西北部山洪的唯一屏障,同時京廣鐵路、新菏鐵路、新焦鐵路、107國道、京港澳高速、濟東高速等國家重要交通樞紐貫穿其間,因此,衛(wèi)河安全的地位十分重要,防洪除澇任務異常艱巨。但現狀河道主槽存在不同程度淤積,排澇水位抬高,堤防高程不足,險工險段等問題急待處置,穿堤建筑物年久失修,嚴重影響河道行洪安全,加之灘地上高稈作物和林木阻水,致使河道行洪能力嚴重降低。
衛(wèi)河治理工程是貫徹落實省委、省政府“四水同治”治水思路的具體體現,是推行河長制的基礎,是打贏水污染攻堅戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié),是推進生態(tài)文明建設的重要內容,事關人民群眾切身利益。根據市委、市政府要求,在現有河道的基礎上,因地制宜,因河施策,對共產主義渠進行綜合治理,以達到建設文明新鄉(xiāng)、綠色新鄉(xiāng)、美麗新鄉(xiāng),構建河暢、水清、岸綠、景美的水環(huán)境。
綜上所述,對衛(wèi)河干流河道進行全面治理,保障兩岸地區(qū)的防洪排澇安全,是非常必要的。
衛(wèi)河主槽按3年一遇除澇標準清淤疏浚,堤防按20年一遇防洪標準加高培厚。干流清淤長度58.95 km;兩岸復堤75.06 km。
安排堤防岸坡護砌共22 段,總長4 085 m,均為漿砌塊石護岸。
根據衛(wèi)河涵閘現狀調查情況,已經廢棄的或已埋入大堤的,均做拆除回填處理;正在使用而部分損壞嚴重的需要做拆除重建,保證涵閘的正常使用。衛(wèi)河涉及涵閘35座,其中拆除重建29座、維修延長5座、廢棄拆除1座。
重建箱涵進口采用重力式一字墻結構,與原排水渠道自然銜接。出口處無灘地采用混凝土護坡至渠底,鋪設拋石護底;出口處有灘地采用混凝土矩形渠道連接箱涵,并用混凝土護坡至渠底,鋪設拋石護底。
重建涵管進口采用一字墻結構,與原排水渠道自然銜接。出口采用八字墻結構,并用混凝土護坡至渠底,鋪設拋石護底。八字墻兩側至渠底高度范圍內設置30 cm 厚,寬度為5 m的漿砌石護坡,渠底設置深度1 m的拋石護底。
由于河道及堤防的擴寬,原有的提灌站不能行使其功能,此次提灌站拆除重建19座、維修加固45座、拆除回填5座。灌溉規(guī)模仍按照原來的灌溉規(guī)模進行設計。
工程新建泵房,面積19.28 m2,軸線尺寸5.30 m;房屋整體為坡屋頂磚混結構,砌體標號為MU7.5,室內地坪高出地面0.30 m,屋頂為C30 鋼筋混凝土現澆結構,基礎為漿砌石剛性基礎。窗戶為統(tǒng)一塑鋼制窗,外加不銹鋼護窗,房門統(tǒng)一為深紅色防盜門。泵房內僅放置水泵、管道、閥門、配電柜等一些電器設備。
汲城橋、娘娘廟橋原設計標準為公路Ⅱ級折減,上部結構為鋼筋混凝土橋板,下部為漿砌石墩,欄桿、橋面損壞、部分開裂漏筋。此次對其進行拆除重建。
新建橋梁上部結構采用C40鋼筋混凝土橋板,板厚0.95 m,鋼筋混凝土欄桿采用可過水欄桿,高1.10 m,C40 鋼筋混凝土橋面鋪裝層厚10~13 cm。下部結構采用雙柱式排架,蓋梁及臺帽采用C30 鋼筋混凝土,蓋梁高1 m、寬1.65 m,臺帽高1 m,寬1.40 m;樁柱采用C30鋼筋混凝土,直徑1 m。
基礎采用鉆孔灌注樁,灌注樁采用C30 鋼筋混凝土,直徑1.20 m,并在灌注樁頂部設置C30 鋼筋混凝土橫系梁作為保護,橫系梁寬0.70 m,高1 m。
依據河道實測資料及數據,按照河道工程設計原則,滿足衛(wèi)河防洪需要,衛(wèi)河疏挖以原河槽中心線為基準,開挖至設計河底。澇水位水面線均按照河道非均勻流理論進行推求,為了與流域規(guī)劃相銜接,淇河口水位采用《漳衛(wèi)河系防洪規(guī)劃報告》規(guī)劃指標反推上去的數據,即:淇衛(wèi)匯合口處河底高程57.97 m,防洪水位64.89 m。此次衛(wèi)河治理項目為河南省計劃的開工建設10 項重大水利工程之一,為實施衛(wèi)河水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水災害“四水同治”,確定此次衛(wèi)河治理工程設計標準:除澇達到3年一遇,防洪為20年一遇。除澇流量24~130 m3/s,行洪流量72~400 m3/s。
5.1.1 水位推算的斷面資料
以2018 年初本院測量成果作為此次水位推算的斷面資料,合河~淇門段衛(wèi)河實測橫斷面間距為200 m,部分實測橫斷面根據1/10 000地形圖進行了延伸補充。
5.1.2 起始水位的確定
根據2019年中水北方勘測設計研究有限責任公司編制了所作《衛(wèi)河干流(淇門~徐萬倉)治理工程可行性研究報告》,衛(wèi)河水面線推算以淇衛(wèi)匯合口64.75 m作為起始水位,衛(wèi)河20年一遇洪水均以此為準向上游推求水面線。
5.1.3 糙率的選定
主河槽:清淤后的主河槽糙率確定為0.022 5。灘地:查《水力計算手冊》(第二版,2006年)中的天然河道糙率表,灘地糙率一般為0.05~0.07,平均值0.06;天然河道糙率表,河槽類型及情況為“第三類,洪水時期灘地漫流”“雜草叢生,散布灌木”(實際為秋玉米)的灘地糙率為0.035~0.070,平均值0.050。經用“96.8”洪水流量和實測的相應水位相對照,率定的斷面灘地糙率值在0.030~0.043 之間(多個點)。經分析取灘地糙率為0.035。
5.1.4 水位推算方式
水位推算按照自然河道的非均勻流理論。
根據水文計算,并結合工程平面布置,衛(wèi)河合河閘~西孟入衛(wèi)口橡膠壩(樁號0+000~11+650),以及前河頭橡膠壩~淇衛(wèi)匯合口(樁號23+800~71+100),兩段總長58.95 km,河道設計底寬為10~40 m,邊坡1∶3。其中,合河閘至西孟入口段(衛(wèi)河樁號0+000~11+650)長11.65 km,主槽疏挖至10 m,縱坡1∶5371,河道河底高程69.77~67.60 m。
7+600~7+779段河道底寬為35 m,8+000~8+650及9+650~10+400段河道底寬為20 m,9+290~9+500段河道底寬為40 m,10+490~10+700段河道底寬為30 m,10+950~11+450段河道底寬為18 m;前河頭橡膠壩和曲里橋段(衛(wèi)河樁號23+800~27+779長3+979 km,主槽疏挖至11 m,縱坡1∶5 101,河道河底高程65.27~64.49 m;曲里橋至姚莊橋段(衛(wèi)河樁號27+779~33+181)長5.402 km,主槽疏挖至11m,縱坡1:6 838,河道河底高程64.49~63.70 m;姚莊橋至下園橋段(衛(wèi)河樁號33+181~41+628)長8.447 km,主槽疏挖至11m,縱坡1:6 924,河道河底高程63.70~62.48 m;下園橋至東孟河入口段(衛(wèi)河樁號41+628~46+750)長5.122 km,主槽疏挖至11 m,縱坡1∶683,河道河底高程62.48~61.73 m。
衛(wèi)河安危直接關系著新鄉(xiāng)市及衛(wèi)輝市的城市除澇及防洪安全,衛(wèi)河河道治理工程規(guī)劃和工程設計需要從現代化的角度進行分析和探討,通過衛(wèi)河河道治理,能使河流充分發(fā)揮其防洪減災、興利和生態(tài)環(huán)境綜合效益。