牛國凱
(鄭州市水利建筑勘測設計院, 河南 鄭州 450006)
新密市澤河山洪溝治理工程措施初探
牛國凱
(鄭州市水利建筑勘測設計院, 河南 鄭州 450006)
新密市澤河從未進行系統治理,村莊及企業擠占河道現象日益嚴重,行洪斷面逐漸縮窄,防汛形勢非常嚴峻。本文針對山洪溝存在的問題,通過論證分析提出具體的工程措施,以提高山洪溝的防洪標準,擴大行洪能力,保障沿岸村莊及企業生產生活安全。
山洪溝治理; 阻水; 沖刷; 泄洪能力; 工程設計; 防洪安全
澤河,又名馬關水,位于新密市東南部,是雙洎河主要支流之一,屬淮河流域沙潁河水系,發源于火煤山東北龍王池,向東流過土門、玉皇廟、土谷山,轉向東北過大潭嘴、茍堂、靳寨、張小寨、三頭灣過鐵路橋,到陡坡入雙洎河。山洪溝干流長19.0km,總流域面積88.6km2。本次山洪溝治理范圍自茍堂村至靳寨村,總長3.0km,防洪標準為10年一遇。主要建設內容包括清淤疏浚工程、岸坡防護工程、建筑物配套工程等。
由于澤河從未進行過系統治理,沿河村莊及交通設施無統一規劃,隨意建設,擠占溝道用地現象日益嚴重,行洪斷面已逐漸縮窄,且有日漸加劇的趨勢,防汛形勢非常嚴峻。經本次現場查勘,治理河段主要存在以下幾方面的問題:
a. 局部防洪標準低、泄洪能力差。本次治理段河道狹窄,比降大,洪水來勢猛,峰高量大。因多年未清淤,致使河槽淤塞嚴重,溝道主槽縮窄退化嚴重,沿線部分建筑物侵占溝道上口,主要交通干道無序建設,溝道內隨意布置阻水堰,溝道泄洪瓶頸較多。由于部分主槽寬不足15m,河槽深不足1.5m,行洪能力逐年降低,在汛期稍有漲水時,淤積嚴重段洪水便漫溢橫流,以至于部分地勢較低的兩岸在汛期時常被淹沒,現狀防洪標準不足5年一遇。
b. 跨河建筑長度不夠,高程低,嚴重阻水。本次治理段現狀共有5座橋梁,5座路涵,結構型式及用途不一。其中有1座屬于縣市交通橋梁,依照相應荷載標準進行建設,結構安全性較好,不存在阻水問題;沿線其他4座橋梁、5座路涵均由沿岸居民或企業自建,結構簡單,屬于阻水建筑物,溝道行洪時即斷行。
c. 現狀部分擋墻毀壞嚴重,部分溝槽底沖刷嚴重。本次治理段現狀矩形斷面,現狀擋墻多建于20世紀70年代,部分毀壞嚴重,且由于現狀擋墻基礎埋深較淺,約0.5m,溝槽底無防護,造成部分段擋墻基礎沖刷嚴重,極易坍塌,影響溝道安全行洪。
d. 管理范圍不明確,擠占溝道行洪區現象較為嚴重。由于歷史原因,至今沒有成立以流域整體為單元的管理機構,不能對洪水進行事先預報與統一調度,不能對溝道中亂倒垃圾、亂扒亂堵、溝道淤積以及亂建現象進行有效管理。管理設施及管理體制的不配套,導致新密市河道管理部門正常行使管理權的過程困難重重、舉步維艱,如不盡快實現規范化管理,隨意損毀水利設施、侵占溝道斷面的現象就得不到根本解決。
a. 以人為本、保障安全。以保障人民群眾生命安全為首要目標,在城鎮、集中居民點和重要基礎設施等局部重點河段合理布設各項工程措施,增強山洪災害綜合防御能力,減少應急避險頻次,在突發較大山洪災害時爭取應急避險轉移時間,最大限度減少人員傷亡。
b. 突出重點、統籌兼顧。以護岸消能防沖為重點,暢通山洪出路,提高重點防護對象的防護標準和所在河段的抗沖能力。統籌規劃,處理好上下游、左右岸的關系,避免山洪風險轉移。
c. 人水和諧、注重生態。在確保山洪溝防洪安全的前提下,應注意與城鄉景觀、生態環境的協調。工程治理要盡量維護山洪溝自然形態,維持原有淺灘、深槽,保護植物群落,體現溝道斷面形態的多樣性,保留溝道自然形成的階梯和深潭等微結構。護岸等建筑物建設應因地制宜,盡量就地取材。
根據《防洪標準》(GB 50201—2014)和《城市防洪工程設計規范》(GB/T 50805—2012),保護區人口小于20萬,山洪溝治理設計標準大于等于10年一遇,小于20年一遇,考慮到本次澤河山洪溝治理段兩岸保護人口小于20萬,且保護對象多為農田和村莊,故本次重點山洪溝治理按10年一遇防洪標準設計,對于關鍵防護部位的抗沖設施,做到漫而不決,沖而不垮。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2017)和《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)等有關規范的規定,本次重點山洪溝治理工程屬Ⅴ等工程,堤防級別為5級,永久建筑物按5級建筑物設計,臨時建筑物按5級建筑物設計。
治理段山洪溝保護對象以茍堂鎮集中居民點和重要基礎設施為主,現狀溝道橫斷面為矩形,兩岸地形縱向坡度較大,沿河房屋較多,洪水淹沒范圍均集中在溝道兩岸地勢相對平坦地區。針對工程區現狀,為減少工程占地、房屋拆遷,節省工程投資,本次治理工程根據山洪溝流域特點、地形地質條件、工程現狀和存在的主要問題,確定如下治理方案:
a. 本次山洪溝治理段現狀溝道斷面大部分為矩形斷面,少部分為梯形斷面。依據溝道斷面設計原則和本次治理段溝道橫斷面及沿河田地和房屋分布情況,工程主要任務是清淤疏浚、岸坡防護、建筑物配套等。由于澤河從未進行系統治理,現狀溝道沿線民居、廠房緊鄰溝道上口隨意修建,交通道路鋪設無統一規劃,隨意跨越溝道,束窄河槽,根據溝道沿線實際情況,分段擬定治理方案,對茍堂鎮鎮區段采用疏挖擴寬、岸坡防護等工程措施,使溝道滿足10年一遇防洪要求;對部分緊鄰居民區或工礦企業的溝道段,若溝道疏挖擴寬受限時,為保護居民區或工礦企業安全,采用清淤疏浚、加高防洪墻、岸坡防護等工程措施,使緊鄰居民區或工礦企業側溝道滿足10年一遇防洪要求;對于溝道左右兩岸僅為耕地段,僅考慮主槽上下游行洪斷面的順接,對主槽進行清淤疏浚、岸坡防護等工程措施,允許洪水漫灘行洪,耕地短時受淹,做到漫而不決,沖而不垮。
b. 通過工程措施仍有少部分受山洪威脅的房屋,如樁號2+080~2+285溝道右岸現狀地面高程低于129.80m的房屋,以及樁號2+097溝道左岸污水處理廠,建議予以搬遷,或完善當地防御山洪體系,給予必要的風險提示,不再單獨做防洪措施。
c. 本次需要進行護砌的河段主要分以下幾種情況:?對現狀擋土墻護岸段進行局部維修加固,盡量利用現狀防護,溝道開挖后對該段溝道擋土墻予以保留,并對其基礎進行防護,保證擋墻安全穩定。?對支溝入口處加以防護加固。溝道樁號0+946、2+963支溝口護砌不完善,澤河干流段經治理后,防洪標準提高,支流水位相應提高,為防止干流行洪對支溝泄洪造成壅水,進而對支流溝槽沖刷,需要對支流交匯處做一定長度的回水防護,包括堤防填筑及邊坡防護,堤防填筑長度根據溝口回水范圍確定。?現狀溝槽底均無防護,本次治理段山洪溝比降大,汛期洪水流速快,沖擊力大,為防止洪水對溝槽底產生沖刷,根據工程現狀,溝槽底采用漿砌石框格護砌。
d. 拆除重建沿河阻水建筑,滿足當地生產生活需要。本次治理段現狀5座橋梁及5座過水路,結構型式及用途不一。工程沿線分布有6座阻水堰,堰高均約1.0m左右,堰長不一,嚴重影響山洪溝行洪。根據河道整體布局,如對所有不符合標準的跨河建筑進行拆除重建,投資規模較大,征求當地水務局及鄉鎮負責人意見,本次沿河拆除阻水堰6座,路涵拆除重建2座、拆除3座,現狀橋梁防護5座。
e. 明確山洪溝管理范圍,加強溝道管理。現狀山洪溝從未經過系統治理,沒有明確劃分溝道管理范圍,山洪溝日常管理困難重重。現狀溝道灘地被隨意墾植,溝道內垃圾隨意傾倒,行洪斷面日益狹小,淤積日漸嚴重,溝道防洪功能嚴重萎縮,如遇較大洪水,極易形成洪害。因此在本次治理工程的基礎上,明確山洪溝管理范圍,為加強山洪溝管理創造條件,本次治理段兩岸防洪墻頂以外5m之間屬山洪溝管理范圍。
山洪溝治理措施主要布設在村鎮、人口稠密居民點等處,以治點為主,以護岸消能防沖為重點,重視河床固定與平穩水流。本次澤河山洪溝防洪治理工程實施后,可大大提高工程區的防洪安全,基本上消除了常遇洪水災害的威脅,從而為這一地區人民群眾安居樂業、經濟可持續發展打下了堅實可靠的基礎,工程的社會效益和經濟效益顯著。
[1] GB 50286—2013 堤防工程設計規范[S].
[2] GB 50707—2011 河道整治設計規范[S].
[3] GB/T 50805—2012城市防洪工程設計規范[S].
[4] 中華人民共和國水利部.中小河流治理工程初步設計指導意見[R].北京:2011.
Primary exploration of Xinmi Zehe River mountain torrent ditch regulation project measures
NIU Guokai
(ZhengzhouWaterConservancyConstructionSurvey&DesignInstitute,Zhengzhou450006,China)
Xinmi Zehe River is not governed systematically. Villages and enterprises squeeze rivers more and more seriously. The flood discharge section is gradually narrowed, and the flood control situation is very serious. In the paper, concrete engineering measures are proposed through discussion and analysis aiming at problems of flash flood ditches, so that the flood prevention standards of mountain torrent ditch are improved, the flood discharge capacity is expanded, and the production and living safety of villages and enterprises along the river are guaranteed.
mountain torrent ditch management; water blocking; erosion; discharge capacity; engineering design; flood control safety
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.06.013
TV85
A
2096-0131(2017)06- 0050- 03