【摘要】樂清市小流域眾多且源短流急,洪枯變幅大,洪水暴漲暴落,沖刷力強,洪災頻發,具有“七山一水二分田”的陸域特征。近年來,按照河流水文特征確定岸線對小流域進行全規劃,進行約束水流,保護岸坡,標準防洪堤建設對小流域綜合治理項目提出相應的管理措施。
【關鍵詞】小流域;河道整治;工程管理
一、樂清市小流域的基本情況
樂清市東瀕樂清灣,位于浙江省東南沿海,南北長約65千米,東西寬約27千米。土地總面積1174平方千米,地形以低山丘陵為主,低山丘陵占全市面積的62.14%,平原面積占21%,海域面積占16.86%,山區面積大小流域多,是“七山一水二分田”地形格局,全市流域面積在15一100平方千米,近年來,很多個綜合治理項目或防洪規劃都陸續完成,而且標準防洪堤工程建設開始實施,現已完成標準防洪堤50多公里,十年一遇和二十年一遇的防洪堤標準化率約75%。
二、小流域綜合治理項目的工程管理措施
由于樂清市對洪水攔洪和調蓄作用較小,小流域上游沒有較大規模的水庫,現采取防洪工程措施有切灘、拓寬、護岸等,主要是筑堤護岸措施。
1 確定岸線根據河流水文特性
河流水力要素、水文條件情況復雜。河堤低水位時主流緊貼河岸,高水位時洪水主流趨向河槽中部,承受高水位壓力的時間不長,彎曲河段主流線,都在進口處靠近凹岸,當水流進入彎道后主流線逐漸貼近彎道凸岸,在彎道出口處由于離心力的作用,主流線又逐漸向凹岸靠近,偏離凸岸極易造成凸岸淤積,凹岸沖刷。因此,在確定岸線堤防時要根據河床總體走勢、河床演變歷史過程、河床的結構等特點,來確定河道形態是順直型、彎曲型還是散亂型,修建堤防或護岸工程依照河床變化趨勢確定岸線。調整好約束水流、河勢和流向,保護岸坡。另外就是河道轉彎半徑不能太小且局部河段適當截彎取直,岸線應成一光滑的拋物曲線并做好上下游堤線的銜接和左右岸的協調;由于河道截彎取直后增大了河槽比降、流速和水動能,改變了洪水流向還加劇了水流對河岸的沖刷和河槽的下切,應采取相應工程措施,做好坡降控制,還有就是在確定堤防間距時滿足行洪條件,遵循宜寬則寬的原則下盡量保留河道灘地,河道盡量要采用非規則斷面,做到河床的非平坦化防止河道渠化,充分發揮天然河道的作用與優勢。
2 確定合理防洪標準和堤高
河道堤防標準主要根據保護對象確定,堤高是按照設計標準,計算洪水流量和洪水位,再加上一定的堤防安全超高來擬定堤頂高程,確定堤防高度。由于河道洪水暴漲暴落,洪枯水位差異大,設防原則是“漫頂不垮壩,防沖不防淹”,以考慮防沖為主,在結構上加強堤防防沖能力,不要刻意提高防洪堤高度。因此小流域河道治理的標準宜低不宜高,根據樂清市小流域實際情況,確定保護村莊防洪標誰按10年一遇洪水標準設計,保護鄉鎮按20年一遇洪水標準設計,避免造成人力、財力、物力的浪費。
3 選擇堤型和堤身結構
小流域綜合治理項目基本上利用河道內自然級配良好砂礫石填筑堤身,堤防工程承受高水位時間不長,一般河床采用仰臥式斜坡堤和重力式直墻堤,較寬和順直河岸段采用護坡式斜坡堤,迎水坡一般坡比1:1一1:1.1,背水坡比1:0.7一1:1,堤頂寬3m,一般迎水面設置防沖設施,采用細石混凝土灌砌塊石、漿砌塊石。有些河道受沖彎曲河段和溪床過水能力不情況下一般采用重力式直墻堤,堤高較高的,可采用斜坡和直墻結合復式斷面的形式。選用結構形式簡便的重力式結構,這種有利于群眾施工,抗沖能力強穩定性好,但造價高,工程量大,水流條件差。在過水斷面足夠時,最好選用復式梯形、仰臥式斜坡堤結構,這兩種型式穩定性均好,水流條件好,同時投資省,減少了工程量。
4 堤防基礎結構
基礎沖刷是小流域綜合治理項目堤防工程關鍵,多數堤防垮塌都是因堤腳掏空引起,因此在整體性上防洪堤基礎要求更高,設計時基礎要有足夠埋置深度,一般埋置深度一般不小于1.5米,低于計算沖刷線且受沖凹岸沖刷較深還要加深。根據樂清市從近幾年運行情況來看,小流域防洪堤實施經驗,一般基礎埋置深度1.5一2.0m均能滿足抗沖要求,主要采用鹼梁和漿砌石或鹼灌砌石結構的設計基礎結構,個別河段因施上排困難、沖刷較深,采用灌注樁、碎預制樁等水下施工枝術。對于開闊河床的河彎地段為使洪水主流歸槽并減少護岸工程基礎的沖刷,可適當修建一定數量的短丁壩群,并在河道凸岸前淤積的沙灘,用開挖引流水槽來調整水流并減少對護岸堤腳的沖刷。同時,設置攔水堰壩結合灌溉引水,控制河床坡降,穩固河床降低流速,穩定堤防基礎工作。
5 啟動相關工程建設
小流域綜合治理項目離不開相關的工程建設,工程措施也是保護和改良水土資源、有效治理小流域的重要手段主要措施是,在小流域內修建各種工程,包括小型蓄水灌溉工程、山洪預防工程、泥石流疏導工程等等,避免在相關災害來臨之時對小流域內水土資源的大面積破壞;另外,在小流域內修筑梯田,在保護水土資源的同時,有效的保障糧食的供給再者,通過修筑水平槽、魚鱗坑及竹節壕等工程來有效的保護林地的水土資源。
三、堤防工程生態措施
由于堤防工程建設一是易引起自然河流的人工渠道化,使河流在平面形態上直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床材料的硬質化。二是自然河流的非連續化,包括筑壩吼致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性曰破壞。因此在堤線選擇上,在水流平順原則下防止河流形態規則化,堤距統一化,斷面均一化,河床平坦化。在滿足設計洪水行洪要求下盡量保護河漫灘,保持一定的淺灘寬度和植被空間,為生物的生長發育提供棲息地,發揮河流的自凈化功能。在堤防常水位以下設置一定數量魚巢,利于水生生物棲息。在滿足抗沖要求下,在河流直段盡量使用具有良好反濾和墊層結構的大塊石堆砌,或大孔隙混凝土拼裝構件和自然材質制成的柔性結構,盡可能避免使用硬質不透水材料。
四、結語
由于小流域洪枯水位差異大,源短流急沖刷力強,洪水期流速大,在堤防洪建設時應宜寬則寬,按照過壩而不垮設置堤防,防沖不防淹,同時按照河床變化趨勢確定岸線,進行河道采砂規范,使之有利于堤岸與行洪安全、河道整治。因為小流域是洪災頻發地區,所以應對河道防洪工程建設高度重視,對山區人民生命財產安全進行保障。