劉夢雨 路亞茹
(1濟南市水利建筑勘測設(shè)計研究院有限公司石家莊分公司;2河北沃土農(nóng)業(yè)工程設(shè)計有限公司)
新中國成立后,在黨和國家領(lǐng)導下,通過幾代水利人不懈的努力和奮斗,對各流域開展了大規(guī)模的治理保護工作,取得了舉世矚目的成就。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,我們的治水理念在不斷變化,治水思想在不斷提升,人民群眾對河道生態(tài)文明建設(shè)也不斷提出新要求,黨中央更是明確了“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路。河道整治是實現(xiàn)河道生態(tài)文明建設(shè)的重要手段,而河道的規(guī)劃設(shè)計又是河道整治的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,為更好地做好河道整治規(guī)劃設(shè)計、推進河道生態(tài)文明建設(shè),結(jié)合實踐經(jīng)驗和工作中發(fā)現(xiàn)的主要問題,對河道整治規(guī)劃設(shè)計中若干要點進行了分析。
分析河道現(xiàn)狀存在問題、提出工程建設(shè)的必要性是河道整治規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)和前提。在實際規(guī)劃設(shè)計中,普遍存在不注重對河道現(xiàn)狀的調(diào)查,不注重對現(xiàn)狀存在問題的分析,不注重對工程建設(shè)必要性論述,而偏重于羅列河道整治內(nèi)容的現(xiàn)象,并且工程建設(shè)必要性與現(xiàn)狀存在問題脫節(jié),造成河道整治規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容缺乏有效支撐。在河道整治規(guī)劃設(shè)計中,要高度重視對河道現(xiàn)狀的調(diào)查、有關(guān)問題的分析及工程建設(shè)必要性論述。在前期工作中,要仔細查勘現(xiàn)狀河道的流域特征、地形地貌、植被、有無堤防、完整程度、灘槽分布等基本情況;調(diào)查河道涉及的水庫、涵閘、泵站、分洪口門等防洪、排澇、灌溉引水工程以及跨、穿、臨河建筑物及其它設(shè)施的運行情況;收集相關(guān)的社會經(jīng)濟、水文氣象、河床演變以及已批復的相關(guān)規(guī)劃、設(shè)計等資料。在現(xiàn)場查勘調(diào)查、資料收集的基礎(chǔ)上,核算河道現(xiàn)狀行洪能力,分析現(xiàn)有堤防、岸坡、涉河建筑物及其它設(shè)施存在的主要問題,以問題為導向,提出河道整治的必要性,為河道整治規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容的確定提供有力支撐。
河道整治的防洪、排澇、灌溉或航運等的設(shè)計標準關(guān)系到工程安全和公共利益,對合理利用水資源、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟效益和社會效益有重大影響,而河道防洪標準更是河道整治規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵指標之一。各類防護對象的防洪標準,應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟、社會、政治、環(huán)境等因素對防洪安全的要求,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)局部與整體、近期與長遠及上下游、左右岸、干支流的關(guān)系,通過綜合分析論證確定[1]。河道整治防洪標準應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范要求,明確防洪保護區(qū)的范圍,根據(jù)不同河段保護對象的重要性、人口、耕地或當量經(jīng)濟規(guī)模等指標分區(qū)、分段確定相應(yīng)的防洪標準;同時應(yīng)符合已批復的設(shè)計文件中規(guī)定的防洪標準。
河道水面線的分析結(jié)果會影響河道整治的范圍、工程措施以及工程量和投資。河道水面線的推求可依據(jù)天然河道水面線方法,利用恒定非均勻流的能量守恒方程式,由下游斷面起推,向上游斷面逐段推算水位,最終得到河道水面線。必要時還可以可采用數(shù)學模型分析計算,在綜合比選的基礎(chǔ)上,選擇合適的水面線計算成果。河道水面線推求中河道設(shè)計洪水流量的計算、河床糙率的選擇、起推水位的確定、沿河建筑物防洪影響分析等方面均會對水面線推求造成影響。在規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)注意以下幾個方面。
一是要注重河道設(shè)計洪水流量的計算。河道整治設(shè)計應(yīng)對河道分段后進行河道水力計算,有不同支流匯入時,應(yīng)選擇不同河道斷面進行計算。當河道上游有水庫調(diào)蓄時,還應(yīng)考慮水庫的調(diào)蓄影響,按不同的洪水組合方案進行分析。有實測水文資料的,直接采用實測資料法進行設(shè)計洪水計算,無完整實測資料的,可采用暴雨途徑間接推求設(shè)計洪水。同時要利用流量模數(shù)圖法對計算設(shè)計洪水成果進行合理性分析,有相關(guān)批復設(shè)計成果時,計算成果還應(yīng)與以往成果進行比較。二是要選擇合適的河床糙率。天然河道糙率既反映河槽本身因素對河流阻力的影響,又反映水流因素對水流阻力的影響,它是水流與河槽相互作用的產(chǎn)物,所以影響河槽糙率的因素既有河槽方面的,也有水流方面的,灘地植被的差異及河槽縱橫形態(tài)的變化,糙率也在變化。應(yīng)根據(jù)地形、地貌、河床組成、水流條件等特性綜合分析后選定。三是要注重起推水位的確定。水面線推算時,起推水位可選用河道水面線起推位置下游1km處斷面,采用均勻流公式計算確定。四是沿河建筑物防洪影響分析。沿河建筑物對河道水面線影響同樣不可忽視,對河道局部水位壅高、淹沒范圍增加、水流流速流向變化、河道局部沖刷均會產(chǎn)生一定影響,從何影響工程設(shè)計。
河道整治工程布置是以現(xiàn)有防洪工程為基礎(chǔ),結(jié)合流域經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃的總體目標進行,重點是保證沿岸村莊及農(nóng)田防洪安全,提高河道行洪能力,使治理河段達到防洪標準;同時處理好與生態(tài)建設(shè)之間的關(guān)系,形成符合實際、適應(yīng)當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)發(fā)展水平的防洪生態(tài)工程體系。必須統(tǒng)籌考慮流域綜合治理規(guī)劃、區(qū)域防洪規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃、土地利用規(guī)劃等要求,為河道規(guī)劃設(shè)計奠定基礎(chǔ)。要合理確定河道整治工程總體布置,盡量少占耕地、少拆遷,盡量避免對交通、電力等重要基礎(chǔ)設(shè)施的影響,為河道整治項目的順利實施創(chuàng)造條件。河道整治工程布置應(yīng)體現(xiàn)河道及周邊區(qū)域發(fā)展的特點, 生態(tài)景觀與周邊景觀相協(xié)調(diào),注重沿線的整體風貌,因地制宜、節(jié)能高效,通過工程、非工程措施,統(tǒng)籌前后期建設(shè)管護,盡可能降低前期建設(shè)成本和后期養(yǎng)護費,實現(xiàn)河道生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展。
建設(shè)生態(tài)文明,關(guān)系人民福祉,關(guān)乎民族未來。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們對美好生活的向往,人民群眾對河道整治的要求越來越高,生態(tài)文明建已經(jīng)成為河道整治規(guī)劃設(shè)計中重要的一部分。河道生態(tài)整治應(yīng)以構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境為原則,堅持統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合治理、堅持多功能協(xié)調(diào)、堅持人與自然和諧發(fā)展,不斷提升河道生態(tài)的自我修復能力,構(gòu)建具有較強的自我維持及穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng),確保河道生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展。河道整治規(guī)劃設(shè)計應(yīng)以自然修復措施為主、人工修復措施為輔,因地制宜、充分利用現(xiàn)狀河道的形態(tài)、水文等條件,合理確定整治措施和內(nèi)容。在以防洪安全為前提下,結(jié)合生態(tài)景觀建設(shè),進行綜合整治,充分發(fā)揮河道在防洪、排澇、灌溉、供水、生態(tài)環(huán)境、文化景觀等方面的作用,形成一條生態(tài)景觀河道。通過對河道的綜合整治,實現(xiàn)河道環(huán)境的生態(tài)發(fā)展,創(chuàng)造了一個水清岸綠、人與自然和諧的生態(tài)走廊。
結(jié)合近年來的工程實踐和相關(guān)工程的經(jīng)驗,通過前文分析,河道整治規(guī)劃設(shè)計要注重對河道現(xiàn)狀存在問題分析,提出工程建設(shè)的必要性,為河道整治的措施和內(nèi)容提供支撐;要注重河道整治防洪標準的選擇,結(jié)合實際情況分區(qū)分段確定河道整治的防洪標準;要注重河道水面線分析,選擇合適的設(shè)計流量、河道糙率、起推水位,考慮沿河建筑物防洪影響,并做好對計算結(jié)果的合理性分析;要注重與生態(tài)建設(shè)相結(jié)合,統(tǒng)籌防洪與生態(tài)文明建設(shè),合理確定河道綜合整治內(nèi)容。在生態(tài)文明建設(shè)納入國家五位一體發(fā)展戰(zhàn)略高度的背景下,河道整治規(guī)劃設(shè)計要樹立綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念,要與生態(tài)文明建設(shè)有機結(jié)合起來,充分發(fā)揮河道的綜合功能,實現(xiàn)河道可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展。