劉 洋
(江西省水利規劃設計研究院,江西,南昌 330029)
豐城市位于江西省中部,地處贛江中下游地區、鄱陽湖盆地南端。石江鄉位于豐城市南部邊陲,東與鐵路鎮相鄰,西面和北面與荷湖鄉接壤,南連新干縣與樂安縣。鄉政府駐地石江集鎮,北距豐城市區60 km。全境南北最長處18.7 km,東西最寬處為9.35 km,總面積為91.06 km2。石江鄉轄9個行政村和石江集鎮。
石江水為豐水一級支流,發源于石江鄉雞龍山西南部,沿途流經義學、培莊、石江、湖邊、鉗石、黃金灘等地,于荷湖鄉南江村匯入豐水,流域面積60.7 km2,河道總長22.8 km,主河道比降8.24‰。
因石江水河段屬于山區河道,山洪暴發頻繁,河道現狀主要存在岸線凌亂,岸坡沖刷、河道淤積,兩岸防洪標準偏低等問題,每當遇到大洪水年份,常造成嚴重的洪澇災害,致使沿河兩岸的鄉村防洪安全得不到保障。河流生態環境也遭到嚴重破壞,直接影響到當地的經濟社會發展和居民的生產生活安全。因此,對石江水山洪溝防洪項目進行治理,提高河道泄洪、抗沖能力,減輕山洪災害影響是十分必要的。
石江水山洪溝防洪治理工程主要工程任務是保護石江鄉鎮,主要實施點為石江鄉集鎮,結合石江鄉總體規劃和現狀實際情況,本工程治理范圍為石江水石江二級水電站上游約0.5 km至匯入黃金水庫處(鄉政府下游約3.75 km),全長7.202 km。石江水河道坡降大,局部河段彎曲,寬窄不一,部分河道淤積,岸坡沖刷致使河道行洪斷面逐年縮小,汛期山洪爆發頻繁。加之山洪災害防御工程措施缺乏,非工程措施薄弱,每逢汛期山洪災害嚴重,石江水存在的主要問題如下:
1)受陂壩、居民建房、垃圾亂堆亂棄等影響,部分河道淤積嚴重,汛期行洪不暢;
2)現狀集鎮、村莊大多滿足十年一遇防洪標準,但是樁號0+000~1+400段左岸為規劃的集鎮商貿區,且是石江近期小城鎮和集鎮建設區,其防洪標準不足十年一遇;
3)岸坡土質多為壤土,僅集鎮附近兩岸為漿砌石護岸,其余岸坡均未防護。壤土允許不沖刷流速為1.2 m/s,由于石江水為山區河道,河道坡降大,部分岸線束窄河道斷面,汛期山洪來水平均流速達3.5 m/s,加劇了岸坡沖刷;
4)集鎮附近兩岸漿砌石擋墻均為居民自行建設,且建設時間較長,漿砌石擋墻存在松動、嵌縫砂漿掏空等缺陷;
5)河道右岸公路為石江對外交通的唯一通道,亦是山洪災害對外轉移、搶險的唯一通道,公路多處受石江洪水頂沖,公路路基多為回填壤土,岸坡無防護,洪水沖刷嚴重;
6)樁號0+361、1+408處陂壩無泄洪沖於孔,汛期雍高水位,并且於塞河床;樁號2+160處廢橋束窄河道行洪斷面、阻水;
7)石江水屬山區河流,整治河道兩岸多處山間來水支流匯入,支流河道存在淤積、堵塞、岸坡沖刷、滑坡等。汛期排水不暢,山洪上岸、損毀房屋。
結合河道實際情況,主要采取河道清淤疏浚、岸坡整治、護坡等工程措施,重點提高河道兩岸城鎮、集中居民點、重要基礎設施等防洪對象的抗洪能力,有效提高河道防洪除澇能力,保持河道通暢,保護區域內人民財產和生命安全。
多年來該段河道從未進行過清淤整治,加之岸坡抗沖能力差、流域內水土流失急劇加重,水土流失嚴重,亂石淤積,河道內有多處淤積嚴重的沙灘,加劇了洪水對兩岸的沖刷,致使河道行洪斷面逐年縮小,行洪能力逐年降低。對河道淤積嚴重、過水斷面束窄的河灘進行疏浚清淤整治,根據水文計算成果河道底寬按不小于10 m控制,對于河道底寬小于10 m的河道予以拓寬,以加大過水斷面,增大過流能力。疏浚料可以就近填筑于地勢低的荒地,其它棄料運至指定棄渣場堆放,不得隨意堆放在河道內。該河道疏浚總長1.665 km。
受建筑垃圾、居民生活垃圾亂丟、亂棄影響,部分河段河床淤積,對長0.97 km的河道進行清淤、平順河道縱坡。
石江水河道坡降陡、汛期洪水流速大,河道兩岸岸坡多為含礫壤土,抗沖能力低,水土流失嚴重。由于汛期洪水流速大(根據水文計算洪水最大平均流速達3.5 m/s),同時考慮山區集鎮土地資源緊張和生態環境協調等因素,河岸防護采用墻式護岸和護坡結合形式。

圖1 衡重式與仰斜式擋墻結構圖
墻式護岸的型式主要有砼重力式擋墻、衡重式擋墻、仰斜式砼擋墻和格賓石籠等。鑒于石江水為山區河道,格賓籠易劃破,格賓擋墻不適合本工程。仰斜式砼擋墻適用高度一般在2.0 m左右,而河道樁號0+500~1+400兩岸護岸平均高度在3.5 m左右,為此河道樁號0+500~1+400段護岸選擇砼重力式擋墻、衡重式擋墻兩種護岸型式進行比較。方案一砼重力式擋墻:采用C20砼,平均墻高3.5 m,頂寬為0.5 m,背坡1∶0.5;方案二衡重式擋墻:采用C20砼,墻高3.0 m,頂寬為0.4 m,上墻背坡1∶0.3,衡重臺寬1 m,下墻背坡1∶0.4。經比較,衡重式擋墻投資較低、且具有美觀、占地少等優點,故河道樁號0+500~1+400規劃集鎮商貿區左岸護岸和0+500~0+600右岸護岸采用衡重式擋墻。仰斜式擋墻具有開挖少、占地少、工程造價低等特點,因此在兩岸為農田、草地、公路的岸坡采用仰斜式砼擋墻護岸。衡重式與仰斜式擋墻結構形式見圖1,圖中尺寸單位以毫米計。
護坡型式主要有砼預制塊護坡、干砌石護坡、網格植草生態護坡等,根據相關工程建設經驗,砼預制塊護坡(厚度0.1 m)、干砌石護坡(厚度0.3 m)、網格植草生態護坡每平方米的投資分別為為61元、64元、37元。由于網格植草生態護坡采用混凝土預制件構成孔洞結構,孔洞種植草皮,不僅能保護岸坡抵抗水流沖刷,而且還為動植物生長提供有利條件,具有良好的生態功能,且工程造價低,為此擋墻上部采用網格生態護坡。網格植草生態護坡結構形式見圖2。

圖2 網格植草生態護坡結構圖(尺寸單位:mm)
本工程范圍內現有涉河建筑物16座,其中陂壩2座,交通橋13座,廢橋1座,擔負著區內交通、灌溉等任務。2座攔水陂壩無泄洪沖淤孔,淤積河道、雍高河道水面線,為保證行洪安全同時又滿足當地居民生產生活的需要對上述陂壩進行拆除重建,增設3孔泄洪閘,單孔凈寬1.0 m,采用疊梁控制。13座交通橋運行狀況良好,不存在明顯的雍水阻水現象。廢橋阻水嚴重,對其予以拆除,恢復河道行洪斷面。
整治河段內共有4處山間來水主要支流匯入,斷面寬度在2.3 m~7.5 m,支流普遍存在淤積、堵塞、岸坡沖刷、滑坡等問題,易造成汛期排水不暢等險情,本次對支流出口段進行整治,岸坡采用砼進行襯砌,對4條支流進行斷面整治,恢復過水斷面后,岸坡采用仰斜式砼擋墻襯砌。
山洪災害防治是一項民生工程,結合河道實際情況,通過采取對應的工程措施。措施實施后,河流水系基本功能得到有效恢復,河道內無阻水障礙物、河流基本暢通;水面無有害漂浮物、岸邊無垃圾,配合農村環境保護工程措施,河道水環境有明顯改善;岸坡安全穩定,綠化完好,河道、灘地自然形態得到保護。
工程受益鄉鎮為石江鄉,直接受益人口達到近0.6萬人。清淤疏浚和清障工程后,河道水流通暢,提高水資源利用率,保障了沿岸村民和左岸農田灌溉用水。新建部分擋墻后,有效保證了岸邊農田和村莊的防洪安全,極大改善了項目區內農村生活、生產條件,促進社會的安定和諧。河道防洪標準得到提高,達到10年一遇,為鄉村新的產業布局規劃起到了不可替代的作用。