袁長玉
(中及御龍建設(shè)有限公司,河南 南陽 473000)
湍河在新野縣境內(nèi)全長約16.50 km,該段河道未經(jīng)系統(tǒng)治理,防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,存在河道岸坡塌滑、堤身斷面不足等險(xiǎn)情,致使洪澇災(zāi)害頻繁,嚴(yán)重威脅著沿河兩岸的安全,制約當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展;同時(shí)湍河水資源豐富,但未能有效利用,而臨近的運(yùn)糧河水資源相對匱乏,不能適應(yīng)區(qū)域發(fā)展的需求。湍河綜合治理工程是一項(xiàng)以防洪為主、兼顧河湖生態(tài)補(bǔ)水、改善水環(huán)境的綜合水利工程。工程位于新野縣王集鎮(zhèn)境內(nèi),通過堤防加固、岸坡護(hù)砌、建設(shè)液壓壩向運(yùn)糧河補(bǔ)充生態(tài)用水、濕地建設(shè)等工程措施,可提高湍河新野縣境內(nèi)河段的防洪標(biāo)準(zhǔn),改善湍河、運(yùn)糧河的生態(tài)環(huán)境。
根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》,該段湍河堤防保護(hù)范圍為涉及王集鎮(zhèn)汪堤村、秦杜營村、東園村、馮集村、石頭廟村、王集鎮(zhèn)區(qū)、高橋村、史井村、歸集村、徐埠口村、齊樓村、周灣村、白灘村,上港鄉(xiāng)梁營村共計(jì)2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)14個(gè)行政村,人口40 261 人、耕地3 273.73 hm2,防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)可選10-20 年一遇。
新野縣湍河綜合治理工程確定湍河王集鎮(zhèn)區(qū)段(樁號6+100~8+100)左岸防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,堤防等級為4級;其余段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,堤防等級為5級,建筑物等級為5級;液壓壩建筑物級別為5 級,次要建筑物和臨時(shí)建筑物級別為5級,滿足規(guī)范要求。
2.1.1 河道建成后對行洪影響分析
湍河經(jīng)過綜合整治,河道斷面進(jìn)行防護(hù)同時(shí)進(jìn)行清淤疏浚,有利于河道行洪。根據(jù)水面線推算結(jié)果,工程建設(shè)后10年一遇河道水位總體呈下降趨勢,平均下降0.07 cm,但局部水位由于工程建設(shè)產(chǎn)生壅高,最高處為湍河橋下游濕地樁號15+100處0.05 cm;20年一遇河道水位總體亦呈下降趨勢,平均下降0.06 cm,但局部水位由于工程建設(shè)產(chǎn)生壅高,最高處為湍河橋下游濕地樁號15+100處0.06 cm。
經(jīng)對比設(shè)計(jì)水面線及《可研》的設(shè)計(jì)堤頂高程,治理河段設(shè)計(jì)水位+設(shè)計(jì)安全超高1 m不大于設(shè)計(jì)堤頂高程,滿足防洪要求。
液壓壩工程:根據(jù)建壩及未建壩2 種工況設(shè)計(jì)水面線對比,液壓壩10年一遇壅高0.05 cm,壅長0.40 km,20年一遇壅高0.06 cm,壅長0.50 km。經(jīng)對比,液壓壩壅水影響范圍內(nèi)的堤頂高程不小于治理河段設(shè)計(jì)水位+設(shè)計(jì)安全超高1 m,對河道行洪影響較小。
濕地工程:濕地工程主要在河道灘地臨水側(cè)種植水生植物。在一定程度上占用了河道行洪斷面,根據(jù)水面線推算結(jié)果,工程建設(shè)后河道整體水位略有下降,但湍河橋下游濕地樁號15+100處壅高0.05~0.06 cm,對河道行洪的影響較小,但工程涉及的植物,要按照低矮、不阻水的原則進(jìn)行選擇,嚴(yán)禁種植高稈植物阻礙行洪。
水系連通工程:水系連通工程引水線路樁號0+000~3+034段位于湍河行洪斷面以內(nèi),但全部為地埋管道,平均埋深6.10 m,滿足沖刷深度的同時(shí)不占用河道行洪斷面,對河道行洪基本無影響。
水系連通工程計(jì)劃在非汛期向運(yùn)糧河水系引水468萬m3,跨流域調(diào)水在一定程度上可以減少湍河汛期的行洪壓。運(yùn)糧河水系在汛期前提前放水,恢復(fù)天然形態(tài),工程建設(shè)對河道行洪影響較小。
2.1.2 施工期對行洪影響分析
新野縣湍河綜合治理工程根據(jù)工程布置、施工進(jìn)度安排及施工期洪水位,堤防工程、護(hù)岸工程和建筑物工程(液壓壩、排水涵洞)均安排在非汛期施工。堤防工程和排水涵洞工程均不需要采用導(dǎo)流措施,護(hù)岸工程和液壓壩工程制定了詳細(xì)的導(dǎo)流方案。
護(hù)岸工程:護(hù)岸處灘地低于枯水位時(shí)需設(shè)圍堰。
液壓壩工程:施工導(dǎo)流采用兩期圍堰導(dǎo)流,第一期完成右側(cè)壩段、控制室等,一期圍堰利用平整場地及基坑開挖的土砂方修筑上下游圍堰,二期圍堰主要是左側(cè)壩段等。第一期圍堰利用平整場地及基坑開挖的土砂方修筑上下游圍堰,第一期工程完成后,拆除第一期圍堰,修筑第二期圍堰,利用已建壩段導(dǎo)流。
工程施工期間圍堰、導(dǎo)流明渠在不同程度上占用了河道的行洪斷面,但是根據(jù)施工期洪水計(jì)算,施工期5 年一遇洪水洪峰流量為27.10~28.90 m3/s,來水量相對較小,且工程制定了比較完善的導(dǎo)流方案,工程建設(shè)后立即拆除圍堰等臨時(shí)建筑物,可將施工期對河道行洪影響降到最小。
施工時(shí)產(chǎn)生的棄土若堆放在河道內(nèi)會對河道行洪產(chǎn)生不利影響,因此,要求施工產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)及時(shí)運(yùn)走,嚴(yán)禁堆積在河道中。而沿河設(shè)置的零星倉庫等,設(shè)置在兩岸施工區(qū)附近,不同程度的擠占河道行洪斷面,由于工程主要在12月至次年2月施工,期間河道來水量較小,水位基本不會上灘,基本不會對河道行洪產(chǎn)生不利影響,但仍要求在施工時(shí)密切關(guān)注汛情,按照度汛方案及時(shí)撤離,保證河道行洪順暢。
湍河綜合治理工程實(shí)施后,河道斷面經(jīng)過護(hù)砌且斷面規(guī)整,經(jīng)過局部岸線規(guī)整,河勢在平面上更趨于穩(wěn)定;經(jīng)過河底清淤、清障,河道在縱向上更加平順,利于洪水排泄;因此,湍河在工程實(shí)施后河道演變趨于緩慢,河勢更加穩(wěn)定。
液壓壩的軸線與河道水流方向正交,寬度與所在河道斷面寬度一致。液壓壩河道行洪時(shí)塌壩運(yùn)行,基本不縮窄河道的行洪斷面。根據(jù)壅水計(jì)算結(jié)果,液壓壩壅水高度0.05~0.06 m,同時(shí)液壓壩上游設(shè)有拋石護(hù)底、鋪蓋,下游設(shè)有消力池、海漫、防沖槽等,工程的防護(hù)措施較為完備,基本滿足設(shè)防要求。
液壓壩建成蓄水后,該段河道水流平順,河道縱橫斷面變化不大,建壩前后各代表斷面垂線流速也無大的變化,洪水時(shí)塌壩泄洪,恢復(fù)河道原有行洪能力。
根據(jù)岸坡沖刷計(jì)算,10 年一遇洪水時(shí)岸坡最大沖刷深度為0.98~2.84 m,根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案,且彎道頂沖部分護(hù)岸坡腳均設(shè)置寬4 m、厚40 cm 的雷諾護(hù)墊,對河底起到保護(hù)作用,基本滿足設(shè)防要求。
湍河綜合治理工程范圍內(nèi)湍河涉及水工程類型主要有跨河橋梁等。經(jīng)統(tǒng)計(jì)共有高鐵橋1 座、高速橋1 座、公路橋2 座,損毀橋梁1座。拆除的損毀橋梁現(xiàn)狀已無通行能力,影響河道行洪,拆除并不影響兩岸交通。
根據(jù)現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)河底高程對比,現(xiàn)狀4座橋梁處維持原河底高程,工程建設(shè)不會對現(xiàn)有橋梁的基礎(chǔ)造成破壞?!犊裳小诽岢隽溯^為合理的調(diào)度方案,可有效在滿足河道防洪、下游河道生態(tài)流量的基礎(chǔ)上向運(yùn)糧河調(diào)水;同時(shí)液壓壩在塌壩泄洪時(shí)分級塌壩,閘門先開啟30~50 cm,然后再逐漸加大開度,直至全開,可有效減少塌壩產(chǎn)生的人工洪峰,減少對下游河道及橋梁等建筑物的影響。
湍河綜合治理工程新建排水涵32 座,洞身采用Ⅲ級預(yù)制C30 鋼筋混凝土管。新建液壓壩工作液壓缸至液壓站的油路管道規(guī)格為φ40 的熱扎無縫不銹涂塑鋼管,油路管道分別在10+900左岸下穿現(xiàn)狀堤防,油管在灘地上埋深1.80 m。水系連通工程引水管道在樁號14+000右岸處下穿現(xiàn)狀堤防。油路管道、水系連通工程引水管道均需穿越現(xiàn)狀堤防,根據(jù)施工方案,穿越施工方式均對現(xiàn)狀堤防大開挖,工程在非汛期進(jìn)行,開挖邊坡1:3,可根據(jù)開挖后堤防質(zhì)量適當(dāng)增大開挖范圍;在穿堤工程完成后迅速依據(jù)設(shè)計(jì)邊坡回填,按照壓實(shí)度不小于0.91的要求嚴(yán)格控制,回填時(shí)新舊堤防結(jié)合面開挖鍵槽,鍵槽位置位于堤防軸線上,鍵槽底寬1 m,邊坡1∶1,深度1 m。
考慮到現(xiàn)狀堤防質(zhì)量較差,且斷面不足,工程在非汛期實(shí)施,對堤后保護(hù)對象影響較小,且新筑堤防斷面、壓實(shí)度滿足規(guī)范要求,故穿越工程對現(xiàn)狀堤防基本無影響。
湍河綜合治理工程位于淅川縣荊紫關(guān)鎮(zhèn)東南約3 km處,臨近二廣高速、鄭萬高鐵、省道S335和S244、010鄉(xiāng)道等,交通比較便利。施工考慮避開汛期,在12月至次年2月進(jìn)行,如工程需跨汛期施工,防汛物資可通過附近主路及村村通道路進(jìn)場。同時(shí)工程新建防汛道路25.90 km,采用C25混凝土路面,有利于防汛搶險(xiǎn)。
綜合上述分析,新野縣湍河綜合治理工程的建設(shè)符合《新野縣四水同治規(guī)劃方案(2019-2035 年)》等相關(guān)規(guī)劃,不影響規(guī)劃的實(shí)施;工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及總體布局基本合理,項(xiàng)目建設(shè)后提升了該段河道的行洪能力,對河勢影響較??;工程建設(shè)對現(xiàn)有水利工程及其他工程設(shè)施基本無影響。