摘 要 浙北地區(qū)泗安塘流域綜合整治工程應(yīng)急段的實(shí)施,有效地提高了汪家山港和潘家山港的整體防洪能力,改善了河道生態(tài)環(huán)境,保護(hù)了兩岸居民及工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全,保障了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和促進(jìn)農(nóng)民增收。因此,泗安塘流域綜合整治工程應(yīng)急段是非常必要的,也是十分迫切的河道工程任務(wù)。
關(guān)鍵詞 泗安塘流域;河道工程;綜合整治
1 背景資料
長興縣位于浙江省北部,本地區(qū)地形總趨勢是西北、西南高,并逐漸向東傾斜,呈階梯形遞降,進(jìn)入平原后,由平原河網(wǎng)水系匯入太湖。長興縣境內(nèi)河網(wǎng)密布,間以眾多漾蕩,受太湖高水位頂托,屬易澇地區(qū)。泗安塘流域位于長興縣中部,北以長興港為界、南以西苕溪為界,西至省界,東至太湖。流域總面積約726km 2。本工程地質(zhì)分為汪家山港和潘家山港兩部分,汪家山港、潘家山港屬泗安塘支流,受“6.20”強(qiáng)降雨影響,瞬時(shí)山洪爆發(fā)。(1)潘家山港(興業(yè)橋)水位高達(dá)6.32m,達(dá)到20年一遇。河道上寬下窄,上游段河寬近25m,下游段部分地段不足10m。穿越園區(qū)段河道堵塞明顯,河道沿線橋涵規(guī)模偏小,嚴(yán)重束窄河道,影響行洪。下游地區(qū)河道明顯偏窄,兩側(cè)河灘地樹木茂密,雜草叢生,阻水嚴(yán)重。出水口關(guān)西橋窄小,橋洞寬不足3m,泄洪不暢,高水位時(shí)洪水高于橋面超過1m。下游泗安塘處堤防高程不足洪水倒灌造成西林鏈條、金鳥壓濾機(jī)、協(xié)昌鋒盛等企業(yè)受淹。(2)汪家山港(吉安橋)水位高達(dá)6.70m,達(dá)到50年一遇。該河道未全面實(shí)施河道整治工程,僅有上游段益南化纖、浙江泗盛等企業(yè)所在地的部分河段進(jìn)行了河道拓寬和堤防整治,河道寬度超過20m。其他段未整治,特別是綠蔭大道興業(yè)橋和泗公路橋涵處,嚴(yán)重縮窄河道,形成明顯的“卡脖子”現(xiàn)象,且受下游泗安塘高水位影響致使大量洪水漫堤滯留,漫過堤頂導(dǎo)致吉安路以西大部分企業(yè)進(jìn)水,318國道以南花木城受淹。
“6.20”強(qiáng)降雨之后,根據(jù)長興縣委、縣政府有關(guān)指示精神,根據(jù)本次長興縣“6.20”洪水特點(diǎn),對泗安塘流域上游受災(zāi)情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,結(jié)合該地區(qū)已有的相關(guān)規(guī)劃提出科學(xué)、合理的應(yīng)對措施,并在此基礎(chǔ)上形成《泗安塘流域綜合整治工程方案報(bào)告》(報(bào)批稿),報(bào)告中泗安塘流域綜合整治工程的主要整治措施包括:泗安塘上游段整治工程、泗安塘支流小流域整治工程、泗安塘沿線低洼易澇區(qū)治理工程共3個(gè)部分。泗安塘流域綜合整治工程應(yīng)急段,屬于泗安塘支流小流域整治工程的一部分,結(jié)合正在開展設(shè)計(jì)工作的泗安塘沿線低洼易澇區(qū)(集鎮(zhèn)范圍)工程對泗安集鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)形成防洪閉合圈。本次工程設(shè)計(jì)要求通過疏浚河道增加河底寬度和河底深度,增加行洪斷面,修建兩岸堤防,使其滿足“蓄泄兼籌,以泄為主”的防洪要求,以保障防洪區(qū)范圍內(nèi)泗安集鎮(zhèn)及河道沿岸工業(yè)園區(qū)的防洪安全。
2 工程規(guī)模與主要任務(wù)
2.1 工程規(guī)模
本次泗安塘流域綜合整治工程應(yīng)急段,由汪家山港及其支流花木城撇洪渠和潘家山港兩部分組成,汪家山港河道總長為3.826km,拓浚河道長度526m,拓浚控制邊坡為1:2.0,河底寬度為20-25m,河底高程為0.6m-3.95m,新建防洪墻1012.5m,新建復(fù)式堤防總長為5474.1m,新建土堤總長為195.8m,拆建橋梁4座,拆除橋梁1座,拆除堰壩3座;花木城撇洪渠總長為1.226km,新建土堤總長為1073.2m;潘家山港河道總長為1.99km,河底寬度為10-54m,河底高程為1.2m-6.2m,新建防洪墻2102.7m,新建復(fù)式堤防總長為983.2m,拆建橋梁5座,拆除堰壩1座,修復(fù)堰壩3座。考慮行洪、環(huán)保及生態(tài)需要,對汪家山港進(jìn)行適當(dāng)清淤。本次堤防設(shè)計(jì)堤頂高程均滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),汪家山港及潘家山港考慮到涉及土地借用等政策處理問題,本次設(shè)計(jì)堤頂寬度采用3m,花木城撇洪渠結(jié)合前期已實(shí)施地段的堤頂寬度,本次設(shè)計(jì)堤頂寬度采用3.5m,其中涉及的交叉建筑物包括汪家山港拆建橋梁4座,潘家山港拆建橋梁5座,建設(shè)單位已委托浙江科欣工咨詢有限公司另行設(shè)計(jì)及出具圖紙,本次實(shí)施方案內(nèi)容僅涉及橋梁的工程規(guī)模及概算。
2.2 工程任務(wù)
本工程任務(wù)以防洪為主,兼顧改善水環(huán)境,通過疏浚河道增加河底寬度和河底深度,增加行洪斷面,加高加固兩岸堤防,以保障汪家山港和潘家山港兩岸防洪區(qū)范圍內(nèi)城鎮(zhèn)及農(nóng)田的防洪安全的防洪安全。
3 河道工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 河堤線布置
泗安塘流域綜合整治工程應(yīng)急段,由汪家山港及其支流花木城撇洪渠和潘家山港兩部分組成,其中汪家山港起始樁號W0+000位于S302省道與汪家山港交叉口,終點(diǎn)樁號W3+826.1位于泗安塘與汪家山港交匯口;花木城撇洪渠起始樁號H0+000位于趙村新村下游,終點(diǎn)樁號H1+225.6位于撇洪渠與汪家山港交叉口。潘家山港起始樁號P0+000.00位于潘家山港與申蘇浙皖高速交叉口,終點(diǎn)樁號P1+990.00位于泗安塘與潘家山港交匯口。
本工程河道設(shè)計(jì)中心線基本按老河道中心線進(jìn)行布置,為體現(xiàn)河道生態(tài)化的要求,河道兩岸岸線盡量循原河岸線走向及其趨勢順其自然,因地制宜加固加高堤岸。根據(jù)泗安鎮(zhèn)對汪家山港北側(cè)工業(yè)園區(qū)建設(shè)用地的統(tǒng)一規(guī)劃及土地流轉(zhuǎn)的需要,其中汪家山港(樁號W0+550-W1+318.3)為新開河道,本次設(shè)計(jì)中心線沿著新318國道北側(cè)直線布置,對原有老河道進(jìn)行回填,用地基本占補(bǔ)平衡。
3.2 河道斷面
工程確定河道斷面的原則:滿足設(shè)計(jì)排水流量的前提下,盡量減少拆遷和占地,同時(shí)兼顧水生態(tài)環(huán)境要求,設(shè)計(jì)河底縱坡基本按現(xiàn)狀確定。根據(jù)這一原則,結(jié)合水利計(jì)算及現(xiàn)場地形情況確定本工程河道采用矩形和梯形斷面,其中汪家山港河底寬度20-25m,河底高程0.6m-3.95m,河底縱坡i=0%-0.18%;潘家山港河底寬度10-54m,河底高程1.2m-6.2m,河底縱坡i=0%-0.04%。
3.3 堤型設(shè)計(jì)
工程堤型斷面結(jié)構(gòu)型式,按照因地制宜、就近取材的原則,根據(jù)堤防所處的地理位置、保護(hù)對象、堤址地形和地質(zhì)條件、筑堤材料、施工條件、運(yùn)用和管理要求,結(jié)合區(qū)域使用功能、周邊生態(tài)環(huán)境、景觀美化、工程造價(jià)等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合選定。
3.3.1 汪家山港
(1)型式一:新建復(fù)式堤防1型(以W2+287.7為例)
主要用于樁號WZ0+520.0-WZ1+316.0,WZ1+515.3-WZ1+774.0,WZ2+318.3-WZ3+755.0,WY1+525.4-WY1+745.8,WY2+622.9-WY3+264.8,斷面型式為:下部采用高2.2m生態(tài)砌塊擋墻,墻后設(shè)2.0m平臺,上部采用高1.66m生態(tài)砌塊擋墻,墻頂設(shè)C25砼防浪墻,防浪墻頂高程7.08m。一級生態(tài)砌塊擋墻下部寬1.0m,上部寬0.6m,墻后設(shè)三層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨。二級生態(tài)砌塊擋墻下部寬0.8m,上部寬0.6m,墻后設(shè)二層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨。底板采用30cm厚砼,寬1.80m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層。堤頂寬3.0m,背坡以1:1.5斜坡與現(xiàn)狀地面相接,迎、背水坡護(hù)坡撒播狗牙根草籽。當(dāng)背水坡為魚塘?xí)r,采用塘渣回填并設(shè)置3m寬馬道,馬道頂高程4.00m,邊坡1:1.5,魚塘清淤深度按1m控制,當(dāng)生態(tài)砌塊擋墻新建于原河道或塘上時(shí),應(yīng)清除擋墻底板以下淤泥并采用塘渣填筑,厚度1.0m,頂寬為底板前后各1.5m,底寬為7.65m,坡比為1:1.5。
(2)型式二:新建懸臂式鋼筋砼擋墻(以W2+596.3為例)
主要用于樁號WY1+745.8-WY1+949.7,WY2+334.3-WY2+622.9,斷面型式為:采用C25鋼筋砼懸臂式擋墻,墻高4.60m,頂寬0.3m,底寬0.8m,墻頂高程為7.01m,底板采用50cm厚鋼筋砼,寬3.60m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層,墻后回填土至現(xiàn)狀地面高程。
(3)型式三:新建防洪墻(以W0+338.2為例)
主要用于樁號WZ0+000.0-WZ0+520.0,斷面型式為:在距離現(xiàn)有擋墻外邊線1m處設(shè)置C25鋼筋砼防洪墻,防洪墻基礎(chǔ)頂面高程同現(xiàn)有擋墻面高程,底板采用50cm厚鋼筋砼,墻高1.1m,頂寬30cm。
(4)型式四:新建復(fù)式堤防2型(以W2+287.7為例)
主要用于樁號WZ1+774.0-WZ2+318.3,斷面型式為:下部為原有漿砌塊石擋墻,墻后設(shè)2.0m平臺,上部采用高1.66m生態(tài)砌塊擋墻,墻頂設(shè)C25砼防浪墻,防浪墻頂高程7.08m。生態(tài)砌塊擋墻下部寬0.8m,上部寬0.6m,墻后設(shè)二層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨。底板采用30cm厚砼,寬1.80m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層。
(5)型式五:新建復(fù)式堤防3型(以W1+145.5為例)
主要用于樁號WY0+533.2-WY1+525.4(318國道邊上),斷面型式為:下部采用高2.2m生態(tài)砌塊擋墻,墻后設(shè)1.5m平臺,平臺以上以1:2.0邊坡接至現(xiàn)狀318國道高程9.34m。生態(tài)砌塊擋墻下部寬1.0m,上部寬0.6m,墻后設(shè)三層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨。底板采用30cm厚砼,寬1.80m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層。
(6)型式六:新建土堤1型(以W3+447.3為例)
主要用于樁號WY3+264.8-WY3+460.6,斷面型式為:迎水坡采用塘渣回填并設(shè)置3m寬馬道,馬道頂高程4.00m,馬道平臺以上以1:2.0邊坡接至堤頂高程,堤頂寬3. 5m,背坡以1:1.5斜坡與現(xiàn)狀地面相接,迎、背水坡護(hù)坡撒播狗牙根草籽。當(dāng)背水坡為魚塘?xí)r,采用塘渣回填并設(shè)置3m寬馬道,馬道頂高程4.00m,邊坡1:1.5,魚塘清淤深度按1m控制。
3.3.2 花木城撇洪渠
型式:新建土堤2型(以H0+567.3為例)
主要用于樁號HZ0+000.0-HZ1+073.2,斷面型式為:沿堤防外邊線后設(shè)寬0.3-0.5m平臺,平臺以上以1:2.0邊坡至堤頂高程,堤頂寬3.50m,背坡以1:1.5斜坡與現(xiàn)狀地面相接,迎、背水坡護(hù)坡撒播草籽。
3.3.3 潘家山港
(1)新建防洪墻1型(以P0+045.9為例)
主要用于樁號PZ0+000.0-PZ0+137.6及PY0+000.0-PY0+072.4,斷面型式為:采用C25砼重力式擋墻,墻高1.70m,頂寬0.5m,底寬1.20m,頂部設(shè)0.2m厚C25砼壓頂,寬0.52m,底板采用30cm厚鋼筋砼,寬1.70m,迎水側(cè)設(shè)深1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層,堤頂寬3m,背水坡以不陡于1:1.5的斜坡與現(xiàn)狀地面相接。
(2)新建防洪墻2型(以P0+585.6為例)
主要用于樁號PZ0+137.6-PZ0+333.3及PY0+072.4-PY0+258.0,斷面型式:采用C25鋼筋砼懸臂式擋墻,墻高3.70m,頂寬0.3m,底寬0.6m,底板采用50cm厚鋼筋砼,寬2.40m,迎水側(cè)設(shè)深1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層,墻后回填土至6.82m高程,背水坡以不陡于1:1.5的斜坡與現(xiàn)狀地面相接。
(3)新建防洪墻3型(以P1+066.2為例)
主要用于樁號PZ0+619.8-PZ0+884.4,PY0+603.9-PY0+695.4及PY0+803.2-PY0+905.8,斷面型式為:采用C25鋼筋砼懸臂式擋墻,墻高4.30m,頂寬0.3m,底寬0.65m,底板采用50cm厚鋼筋砼,寬2.65m,迎水側(cè)設(shè)深1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層,墻后回填土至6.56m高程,背水坡以不陡于1:1.5的斜坡與現(xiàn)狀地面相接。
(4)新建防洪墻4型(以P1+743.4為例)
主要用于樁號PZ0+884.4-PZ1+299.1,PZ1+542.1-PZ1+554.3及PY0+905.8-v,斷面型式為:采用C25鋼筋砼懸臂式擋墻,墻高4.90m,頂寬0.3m,底寬0.65m,墻頂高程為7.13m,底板采用50cm厚鋼筋砼,寬3.05m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層,墻后回填土至5.83m高程,背水坡以不陡于1:1.5的斜坡與現(xiàn)狀地面相接。
(5)新建復(fù)式堤防(以P0+805.3為例)
主要用于樁號PZ0+333.3-PZ0+619.8,PZ1+299.1-PZ1+542.1,PY0+258.0-PY0+603.9及PY0+695.4-PY0+803.2,斷面型式為:采用兩級擋墻型式,一級擋墻采用高2.2m生態(tài)砌塊擋墻,墻后設(shè)3.0m寬平臺,擋墻下部寬0.8m,上部寬0.6m,墻后設(shè)三層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨,底板采用30cm厚C25砼,寬1.80m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層。二級擋墻采用高1.66m生態(tài)砌塊擋墻,墻后設(shè)3.0m寬堤頂,背坡以不陡于1:2.0的斜坡與現(xiàn)狀地面相接,背水坡護(hù)坡撒播狗牙根草籽,擋墻下部寬0.8m,上部寬0.6m,墻后設(shè)三層土工格柵,迎水側(cè)種植云南黃馨,底板采用30cm厚C25砼,寬1.80m,迎水側(cè)設(shè)深度1m的齒墻,底板下設(shè)10cm厚C15素砼墊層。堤頂寬3. 0m,當(dāng)背水坡為魚塘?xí)r,采用塘渣回填并設(shè)置3m寬馬道,馬道頂高程6.76m,邊坡1:1.5,魚塘清淤深度按1m控制。
3.4 堤身設(shè)計(jì)
3.4.1 堤頂高程
本工程河道堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,堤頂高程按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,汪家山港堤頂高程確定為7.08-7.39m,花木城撇洪渠堤頂高程確定為6.95-7.27m,潘家山港堤頂高程確定為7.13-7.84m。
3.4.2 堤頂寬度
汪家山港及潘家山港考慮到涉及土地借用等政策處理問題,設(shè)計(jì)堤頂寬度采用3m,其中汪家山港右岸堤防(WY3+264.8-WY3+460.6)屬于官莊斗圩區(qū)外圍堤防范圍內(nèi),結(jié)合官莊斗圩區(qū)前期已實(shí)施地段的堤頂寬度,本段堤防設(shè)計(jì)堤頂寬度采用3.5m;花木城撇橫渠結(jié)合前期已實(shí)施地段的堤頂寬度,設(shè)計(jì)堤頂寬度采用3.5m。
4 工程施工
4.1 河道工程
水上土方及水下土方選用1m3反鏟挖掘機(jī)配推土機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)。因受工序銜接因素的影響,一部分土直接用于圍堰填筑,另一部分裝自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn)1km臨時(shí)堆放,然后二次搬運(yùn)到堤上筑堤或作為護(hù)岸回填。開挖土方大部分用于筑堤、護(hù)岸回填和修筑圍堰,余土裝自卸汽車運(yùn)至棄土場。經(jīng)綜合計(jì)算平均運(yùn)距3km。
4.2 堤防、護(hù)岸施工
堤防土方填筑及護(hù)岸墻后回填,均利用河道的水上開挖土填筑。堤防填筑擬采用挖掘機(jī)輔以推土機(jī)推運(yùn)至堤頂,分層攤鋪,推土機(jī)多遍碾壓至設(shè)計(jì)要求。
5 工程評價(jià)
本工程靜態(tài)總投資為7633.67萬元。以防洪效益為設(shè)計(jì)方案的效益,進(jìn)行國民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算及敏感性分析,國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為10.15%,大于社會折現(xiàn)率8%,效益費(fèi)用比大于1,對投資與效益單項(xiàng)變化敏感性分析后,國民經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率均大于8%,經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比均大于1,說明本項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是可行的,且具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。該工程建成后,對汪家山港及潘家山港中、下游地區(qū),長興縣泗安鎮(zhèn)及周邊地區(qū)防洪起重要作用,有效改善周邊水環(huán)境,并促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,進(jìn)一步改善人民的生活水平。
參考文獻(xiàn):
[1]防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-2014)
[2]堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50286-2013)
作者簡介:董瑋瑋(1991.2-),男,漢族,籍貫:浙江長興,本科,助理工程師,副主任,研究方向:水工結(jié)構(gòu)工程、水利水電工程、水文水資源、農(nóng)業(yè)水利工程、水環(huán)境保護(hù)工程等。