李桂金
(遼寧省白石水庫管理局,遼寧朝陽122000)
朝陽縣大四家子河存在問題及治理措施分析
李桂金
(遼寧省白石水庫管理局,遼寧朝陽122000)
以朝陽縣大四家子河為例,從河道現狀入手,分析了目前存在的主要問題為防洪標準低、河道沖刷較為嚴重等。根據存在問題及目前的治河理念,本來首河道治理規劃與區域規劃相協調,滿足防洪,生態優先;針對多形態河流以及景觀性好的原則對工程的總體設計和布局進行了細部的探討。
河道;存在問題;治理措施;總體布置;原則
大四家子河屬于小凌河一級支流,發源于朝陽縣南雙廟鄉榆樹溝村,流域面積為277 km2,河長25.4 km,平均比降為7.87‰,水文分區為VI1區,流域重心為 E119°11'53″,N41°04'25″。大四家子河有較大支流兩條,分別為滾龍河和廣富營子河,本次治理范圍為大四家子支流及大四家子河主河道。工程建設范圍內河道長度20.59 km,治理段上游河寬30~60 m,治理段下游河寬100~200 m,河段平均比降7.87‰。大四家子河流經朝陽縣北四家子鄉和羊山鎮。大四家子河流域保護范圍內人口共2.5萬人,保護區內耕地面積共0.22萬hm2。
多年來,大四家子河河道由于一直沒有科學規劃的防洪工程,上游山洪頻頻爆發,致使河道兩岸時常受到洪水的危害,僅最近幾十年就發生了多次較大洪水,分別為1949年、1962年、1984年、1991年和1994年,洪水標準達到10 a一遇以上。最近幾次洪水均給朝陽縣大四家子河沿岸帶來重大洪澇災害,對于一個經濟不發達的地區來說,損失是相當嚴重的。
大四家子河均為農村段河流,農村段堤防工程少,且僅有的堤防已損壞,農村段河道彎道較多,沒有防洪控制工程,經常出現險情。
本次設計工程范圍位于朝陽縣北四家子鄉和羊山鎮,現狀北四家子鄉境內于2001年由朝陽市水利建筑勘測設計院設計修建護岸工程,范圍自北四家子鄉四家子開始沿兩岸布置,直至下游的車戶店大橋,該段長8.8 km,護岸工程總長10.8 km。羊山鎮境內有護岸工程總長4.78 km,其余大部分無堤防,每遇較大降雨,洪水出槽、沖毀農田,危及兩岸居民、工礦企業和交通干線的安全,已經嚴重影響了朝陽縣的經濟發展和人民生活的安定。
1)防洪標準低。河道兩岸雖然修建了部分堤防和擋墻,但頂寬及邊坡均沒有達到設計標準,防洪標準不及10 a一遇,并且隨著河道兩側民房等的擠占,很多已建堤防已被改動或掩蓋,起不到防洪的效果[1]。
2)村屯離河較近,地勢較平坦,河道彎道凹岸沖刷嚴重,近年來未發生較大洪水,河勢暫時穩定,但未從根本上消除河道險情,一旦遭遇較大降雨,將危及兩岸居民、工礦企業和交通干線的安全。
3)河道上游兩岸有部分礦廠,礦料堆積嚴重侵占河道,應按統一規劃予以清除。
本次河道整治工程設計以河流綜合治理與河流生態修復為主,使之具備社會經濟與生態雙重功能。一方面采取河道整治、水環境整治、景觀建設等措施,即滿足防洪、供水、環保、旅游等社會經濟功能。而且,另一方面采取生態修復措施,以改善水質和水文條件,河流地貌特征和物種多樣性,部分恢復生態功能。
1)生態的原則:尊重當地特有的生態特征,強調其生態系統和河流生態系統的作用,協調人與自然的關系。
2)地方性原則:尊重場地所在地區的歷史和文化,規劃設計要富有地方特色。
3)實用性原則:增強場地的實用價值,滿足當地居民的多種需求。
4)經濟性原則:考慮項目開發建設的可行性及經濟問題。
所以本次河道治理重點把握以下4點:①總體規劃。堅持可持續發展原則,河道治理規劃與區域規劃相協調,與社會經濟發展狀況相協調,強調河流治理模式與周邊環境的適應性。因地制宜,分類施策,綜合治理。依靠科技,注重實效,盡量節省工程投資。②堅持基于防洪工程,生態優先的原則。以生態效益為主,兼顧經濟效益。河道生態建設工程要在確保河道防洪安全的前提下,努力實現生態、經濟、社會等多種效益的有機結合。③多形態的河流。保護和恢復河流形態的多樣性,滿足生態河流的邊界要求,為河道植物生長和動物棲息創造條件,盡量避免河流的渠道化及非連續性,盡量保存急流、緩流、深潭、淺灘等自然狀態。④景觀性原則。河道治理工程還應考慮景觀方面的要求,應注意河道沿岸的綠化及環境美化工作,力爭使其成為一道優美的環境工程景觀[2]。
河道生態規劃建設總的指導思想是:河道生態建設工程必須科學規劃、全面保護、生態優先、防治結合、綜合治理,實行治理保護與發展民生并舉,在確保防洪安全的前提下,兼顧環境、生態、經濟等多重經濟效益,促進水土資源的合理開發利用,結合社會主義新農村建設大局,逐步實現改善河道及區域生態環境、增加沿河地區農民收入的總體目標。
樹立以河流綜合治理為主,兼顧河流生態修復的治河理念,遵循流域治理措施與河道治理措施相結合、工程措施與非工程措施相結合的方針。既有別于傳統的河道治理,也有別于傳統的自然保護區管理,需要兼顧生態、河道同步協調治理。
根據地區發展總體規劃和防洪總體規劃要求和盡量少占耕地的原則,結合節點大橋,確定堤線原則為保證原有堤防的堤線位置。上游滾龍河支流行洪寬度30~70 m,大四家子主河道廣富營子河支流以上行洪寬度60~100 m,廣富營子河支流以下至河口行洪寬度100~150 m。
通過現場勘察和背景分析,確定采用的治理辦法及方案如下:
1)護岸工程:對原有砌石墻及土堤進行加固,并新建石籠壩,達到防洪標準。
2)清淤:大四家子河天然情況下河床具有一般性多沙河道的演變特點,即大水年份主槽沖刷,灘地淤積,中、小水年份主槽淤積。鑒于自1994年以來沒有發生較大的洪水,灘地淤積比較嚴重,平均淤積1 m左右。
3)河流生態修復:營建濕地工程,凈化水質,保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節功能,為魚類等水生動物和兩棲類動物提供棲息避難的場所。
主要建設內容包括:原砌石壩維修工程,現有堤防維修工程,新建石籠護岸工程,濕地工程,河道清淤工程,景觀工程、潛壩工程[3]。
本工程堤線布置的原則為:①堤線力求平順,各堤段用平滑曲線相連。②堤線的選擇要順應河勢,應使主流平順,并與大洪水主流方向大致平行。③防洪堤工程宜修筑在地質條件較好,且比較穩定的基礎上。④堤線布置符合朝陽縣防洪規劃的總體要求。⑤堤線布置時,盡量少占耕地,減少移民動遷。
本次設計堤防防洪標準為10 a一遇。本工程設計范圍為朝陽縣北四家子鄉唐杖子橋上游430 m處至大四家子河入小凌河河口處,本次設計河道治理起點為 S1斷面,終點為 S30斷面,河道治理長度20.59 km,其中現有堤防維修工程長4.78 km,砌石墻維修工程長10.8 km,新建石籠壩工程6.86 km,河道疏浚工程長20.59 km,濕地工程4處。
原堤防工程由于年久失修,部分地方已破損,本次設計將原堤防工程進行加固,堤防加固總長4.78 km。
目前,該河道部分護岸壩破損,達不到防洪標準,本次對原砌石擋墻進行維修,本段護岸壩總長為10.8 km。
本工程采用生態網格工藝,所用生態網格為機編五鉸六邊形,材質是熱鍍鋅絲,網孔為100×120 mm,絲徑為Φ2.7 mm。新建生態石籠壩工程總長6.86 km,石籠壩斷面圖詳見圖1。

圖1 石籠護岸斷面圖
結構特性:①透水性好:有利于山坡和岸灘的穩定;②柔性好:無結構縫,整體結構有延展性;③耐腐蝕:鍍鋅材料不怕水;④抗沖刷:適用于河流岸灘和護坡工程;⑤整體性:有其它材料難以替代的連貫性。大面積組裝不設縫;⑥施工方便:不用水泥和模板,不要電力供應;⑦組合性好:加工運輸方便,可按設計要求捆扎成各種形狀,適應山坡,岸灘和堤防的形狀;⑧經濟:使用當地石材,不用水泥;⑨保護生態環境:石塊之間的縫可被土充填(人為或自然),植物的根系可以通過石塊之間的土深深扎入邊坡,從而工程措施和植被措施相結合,形成一個柔性整體護面,滿足水土保護和綠化美化環境的需要。
大四家子河水土流失嚴重,部分泥沙淤塞河道,并有生產生活垃圾棄于河道內,縮窄了行洪斷面,造成河道彎曲,河床不穩定,影響正常行洪,威脅兩岸防洪安全,同時也對河道造成很大污染。
為確保河道的行洪安全,根據堤防工程布置方案,設計對工程區河段進行清淤疏浚。根據河道具體情況,分3段進行,S1~S13斷面,按3‰比降進行疏浚,S13~S22斷面,按8‰比降進行疏浚,S22~S30斷面,按14‰比降進行疏浚,綜合統計,總清灘量474 239 m3。
規劃河段共有濕地四塊,總面積196 049 m2,編號分別為01、02、03、04。濕地均種植蘆葦植物。其布置位置及面積見表1。

表1 邊灘濕地位置及面積
本次設計在濕地位置設置潛壩工程,潛壩型式為天然石塊,有利于與自然相結合,構造自然的生態景觀。潛壩數量為3處,潛壩形成樣式見圖2和圖3。

圖2 潛壩工程樣式圖

圖3 潛壩工程樣式圖
[1]趙南.大洪河治理莊臺工程建設方案淺議[J].河南水利,2002(05):57.
[2]康軍林,包健杰,黃保國.遼寧省河道防洪與治理新模式探討[J].現代農業科技,2008(13):346-347.
[3]王成志.現代河道的生態建設與治理[J].中國水利,2008(22):26-27.
TV85
B
1007-7596(2014)05-0155-03
2013-12-13
李桂金(1973-),女,遼寧建平人,高級工程師,從事水利工程方面的工作。