(阜新市水利勘測設計研究院)
山洪溝成因及治理實例
□陳默
(阜新市水利勘測設計研究院)
彰武縣因氣候、地形地貌、水流條件、人為因素等影響導致山洪頻發,堤岸兌岸下切嚴重,文章系統的分析了彰武縣山洪形成原因,提出了堤防工程、護岸工程、清淤疏浚工程、截洪溝、排洪渠等工程治理措施,并介紹了葦塘河治理實例,將防洪減災與生態建設結合起來,努力實現“岸綠、自然、生態”的治理目標。工程建成后,河道局部兌岸下切的趨勢將得到治理,同時為同類地區山洪溝治理提供了寶貴經驗。
山洪溝;成因;治理;實例
彰武縣位于遼寧省阜新市的東部,彰武縣氣候屬溫帶季風性大陸性氣候,全年四季變化明顯,雨熱同期。盛吹季節風,降水比較集中。冬季嚴寒少雪,夏季炎熱多雨,具有旱澇交替、連續干旱等特點,常有干旱、冰雹、大風、暴雨、霜凍等不利天氣,自然災害頻繁。彰武縣葦塘河是防災減災的重點對象,對于該處山洪災害的防治,盡管縣、鄉2級人民政府和當地群眾采取了不少的措施,收到了一定的效果,但山洪災害仍然是嚴重威脅人民生命財產安全的心腹之患。
2.1 山洪形成原因
山洪形成成因主要受氣候、地形地貌、水流條件、人為因素等條件影響。分析彰武縣的山洪災害成因主要基于以下幾點。
2.1.1 氣候原因
彰武縣屬半干旱大陸性季風氣候,四季分明,光照較少。因受季風和自然地勢影響,汛期降雨集中且強度大,極易產生暴雨洪水災害。
2.1.2 地質條件
彰武縣堤岸岸坡土質以粉細砂、細砂為主,抗沖性能差,造成水土流失形成自然河堤,沖溝發育,邊緣差次不齊,局部岸坡陡峻,在雨季或其它不利因素作用下容易產生滑坡及崩塌。
2.1.3 河流水系條件
降雨時地表徑流匯流時間短,加上河道調蓄能力弱,在極短的時間內即匯集成洪水,洪水歷時短,一般歷時幾小時到十幾小時,漲幅大,洪峰高,水量集中,破壞性大,極易造成災害。
2.1.4 工程設施標準低
由于人為因素導致部分河段存在河床淤積,一遇山洪,水位驟漲,經常出現天然邊坡坍塌或漫堤現象。
2.1.5 預警手段落后、非工程措施不完善
測報和預警手段落后,無預警設備。流域內洪水預警預報系統不完整,報訊站點嚴重不足,無法獲取實際的暴雨空間分布情況,報訊設施落后。同時,河道管理設施、經費等嚴重缺乏。已建有部分雨量和水位站,但密度太低,無法達到對山洪災害的有效監視,大部分危險區內的降雨和水位無法實時掌握。群防群測的責任人和防御體系雖然已經明確,但還不夠完善,嚴重缺乏預警體系建設所需的有關設備等。山洪災害防御宣傳和培訓缺乏,民眾對山洪災害防御意識比較淡薄;對山洪災害的危險性估計低,無法更深刻意識到山洪災害給人民帶來的危害性。
2.2 山洪治理措施
山洪溝工程治理措施以護岸防沖為重點,根據山洪溝所在的地形、地質條件,因地制宜,形成以護岸及堤防工程,截洪溝、排洪渠和分洪道工程、溝道清淤疏浚工程為主,非工程措施為輔的綜合防治工程體系。
2.2.1 堤防工程
在山洪溝兩岸有居民或重要建筑物時,為防止山洪沖刷破壞,應沿岸修筑護岸及堤防工程。防洪等級較高的河段采用堤防工程,其他河段應采用護岸工程。堤防工程建設應以原有堤防除險加固為主,減少新建堤防。
2.2.2 清淤疏浚工程
通過清淤疏浚工程,對溝道內淤積的泥沙、亂石、雜物和人為卡口進行清理,提高溝道泄洪能力。
2.2.3 護岸工程
護岸工程中的平順護岸在實際工程運用較多,工程效果較好,安全實用,便于維護。可結合具體工程采用生態友好型護岸材料與結構,與周圍環境相協調。
2.2.4 其它工程
截洪溝、排洪渠適用于依山而建、受山坡地表徑流危害的城鎮、集中居民點等,通過修建截洪溝、排洪渠,將坡面地表徑流引入溝道排泄,防止地表集水成澇。還可修建谷坊、格柵壩、陡坡、跌水、滯洪帶、效力坑等工程防治山洪爆發。
2.2.5 非工程措施
彰武縣防御體系和制度已初步建立,村級山洪災害防御工作組負責本行政村內降雨監測、預警、人員轉移和搶險工作。鄉、鎮防汛領導組織在縣防汛指揮部的統一領導下,開展山洪災害防御工作,鄉、鎮防汛指揮部具體組織村、組的山洪災害防御工作,發現情況及時向縣防汛指揮部報告,并采取相應的應急處理措施。
3.1 工程概況
葦塘河為彰武縣西部主要河流繞陽河的一級支流。全河長34.73 km,河道平均比降1.82‰;防洪標準為10a一遇,工程建筑物級別為5級。河岸沖兌嚴重,山洪災害頻繁發生,山洪暴發時,其勢兇猛,不穩定地質帶造成堤岸滑坡、崩塌,嚴重影響到了兩岸居民的防洪安全。
3.2 治理范圍及原則
此次治理工程位于哈爾套鎮、四堡子鎮,共涉及三個村,包括東風村、富有村、雞冠山村,干流治理長度2 080 m。支流韓家溝治理長度1 950 m。干流有幾處河段屬彎道頂沖河段,需重點防護。
工程布置與大洪水的主流線大致平行;本著實事求是,尊重現實的原則,在滿足防洪安全前提下,統籌兼顧,充分考慮上下游、左右岸的關系,順應河勢,使治導線盡量順直、平滑、水流順暢,各段平緩連接,避免折線和急彎。同時結合兩岸總體規劃,充分利用已建工程及天然河坎,達到控制河勢,歸順水流,保持河道穩定的目標。
3.3 治理措施
采用清淤疏浚工程、護岸工程、植物工程措施進行綜合治理。對治理段局部淤積、影響行洪的斷面進行清淤疏浚,保障山洪出路。
當前農村河道護岸的形式主要有漿砌石、干砌石和生態格賓網箱等多種護坡形式,通過對上述護坡形式優缺點的分析,本次設計本著因地制宜的原則,選擇了格賓網箱護岸形式。本次設計葦塘河按中水位高程進行護岸布置,對彎道頂沖河段采用格賓網箱護岸結構形式進行防護。格賓網箱與現狀岸坎之間回填土頂部,栽植兩排灌木、植播種草,固堤護岸,選用適合當地生長的植物,灌木選用沙棘,H≥0.8,W≥0.6,N12~15,株距均為2 m,每穴栽植3株,交叉栽植。護岸結構形式見圖1。采用格賓網箱保護坡腳及岸坎,使整個護岸的抗沖刷能力大大提高。塊石間的縫隙為水草留下了生長的空間,同時也為魚、蝦等水生生物提供了棲息的場所,實現工程措施和植物措施相結合,以增強堤岸的抗沖刷能力。

圖1 格賓網箱護岸結構圖
針對彰武縣山洪形成的原因,提出了加固堤防、修建護岸、清淤疏浚等措施。工程設計與區域建設規劃緊密結合,針對治理段地形地貌特征、暴雨山洪特征、工程現狀情況,找出存在問題,將防洪減災與生態建設結合起來,努力實現“岸綠、自然、生態”的治理目標。工程建成后,河道局部兌岸下切的趨勢將得到治理,工程的實施對于促進彰武縣的經濟建設和生態旅游開發有著重要意義,同時為同類地區山洪溝治理提供了寶貴經驗。
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1673-8853(2017)04-0016-02
2016-01-11
編輯:劉長垠 邢博輝
陳默(1983-),女,工程師,主要從事水利工程設計等方面。