摘要:為了提升貴州省凱峽河河流的防洪能力并改善河流生態環境,通過介紹項目所在地的自然地理條件、歷史洪水計算等基本情況,深入分析了凱峽河河流當前面臨的問題與挑戰。在此基礎上,設計貴州省凱峽河河流治理方案,包括防洪總體布局、新建堤防堤型設計/河道清淤治理等關鍵內容。通過對不同堤型方案的比較與分析,優選出最適合凱峽河實際情況的堤型方案。研究結果表明,該治理方案能夠有效提高河道的防洪標準、減少洪水災害的發生,同時改善河流生態環境,為當地經濟社會的可持續發展提供有力保障。研究為貴州省凱峽河河流治理提供了科學依據和技術支持。
關鍵詞:凱峽河 河流治理 洪水 防洪 清淤 堤型
中圖分類號: TV85"""""""""""""""" 文獻標識碼:A
Research on the Design of Kaixia River Management Plan in Guizhou Province
SU Changtong1" JIANG Yu2
1.Tongren Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Co., Ltd., Tongren, Guizhou Province, 554300 China; 2. Tongren"University, Tongren, Guizhou Province, 554300 China
Abstract: In order to enhance the flood control capacity of the Kaixia River in Guizhou Province and improve the ecological environment of the river, this article introduces the basic information of the natural geographical conditions and historical flood calculations of the project location, deeply analyzes the current problems and challenges faced by the Kaixia River. On this basis, it designs a river management plan for Kaixia River in Guizhou Province, including key contents such as overall flood control layout, design of new embankment types, and dredging and treatment of the river channel. By comparing and analyzing different embankment schemes, the most suitable embankment scheme for the actual situation of Kaixia River is selected. The research results indicate that this governance plan can effectively improve the flood control standards of the river, reduce the occurrence of flood disasters, and improve the ecological environment of the river, providing strong guarantees for the sustainable development of the local economy and society. The research provides scientific basis and technical support for the management of Kaixia River in Guizhou Province.
Key Words: Kaixia River; River management; Flood; Flood control; Dredging; Embankment type
針對中小河流防洪面臨的新形勢和新挑戰,要堅持以流域為單位,對流域進行規劃,逐條進行治理,達到“治理一條,見效一條”的目的。同時,要全適度集中、優先安排剩余治理任務較少、可以驗收的河流所涉及的項目,確保“治理一條,見效一條”[1]。報送條件規定為完成整河流治理方案編制,統籌考慮干支流、左右岸、區域和流域防洪關系和要求,要符合大江大河防洪總體要求,合理確定防洪標準。本文將以貴州省凱峽河河流為例,對此展開研究。
1 項目所在地基本情況
1.1 地區自然地理條件
凱峽河屬長江流域烏江水系的二級支流,屬石阡河一級支流,發源于石阡縣洋溪鎮蔣家壩走馬坪,由北向南偏西流,流經桅桿村、雙龍村、合心村、洋溪鎮鎮區、洋溪村、冷水村,在石阡縣白家灘匯入石阡河,全長56 km,流域面積661 km2,河道平均比降5.98‰ [2]。
1.2 歷史洪水計算
根據石阡氣象站年最大一日降水系列排序,2014年降水排第第一,重現期約為50年。采用曼寧公式對歷史洪水調查斷面進行水位流量計算。計算中,根據測時水邊點計算,洪水調查河段比降為陡河河段為11‰~9‰(低水—高水)、花橋河河段為18‰~16‰(低水—高水)、凱峽河河段為5‰~3‰(低水—高水)。根據歷史洪水水面線計算,河道糙率依據調查河段水力條件取0.05~0.065[3]。
根據調查斷面水位流量關系,計算歷史洪水高程點,計算公式如下。
采用水文比擬法,計算得出:陡河匯口以上KXH21+100控制斷面20年一遇洪水為452 m3/s;凱峽村段KXH35+200控制斷面20年一遇洪水為1 140 m3/s;楊柳塘段KXH41+400控制斷面20年一遇洪水為1 171 m3/s;凱躍村段KXH45+000控制斷面20年一遇洪水為1 214 m3/s[4]。綜合分析,2014年最大一日降水重現期約為20年一遇。
2 貴州省凱峽河河流治理方案設計
2.1 防洪總體布局
針對堤后農田可能面臨的短暫淹沒問題,設定淹沒深度的上限為0.5 m,以確保農作物受損程度控制在可接受范圍內[5-6]。
此外,對于原河床兩岸植被覆蓋良好、沖刷作用不顯著的區域,本次設計決定保留其原有植被,不進行固岸護腳處理,僅對河床進行必要的清淤作業[7]。
2.2 新建堤防堤型設計
本工程河道位于印江縣洋溪村至至石阡縣洋溪村段,考慮充分結合當地的規劃,應構建人與自然協調的生態環境,加強水體保護,塑造山清水秀的新農村的設計理念。首先,考慮柔性的生態堤型。結合本工程特點,堤型設計方案主要考慮格賓石籠網階梯式、“格賓石籠網護腳+雷諾護墊護岸”、“C15毛石砼護腳+土工格柵”3種型式[1]"[8]。
方案一:格賓石籠網階梯式。本方案是采用格賓石籠網階梯式堆成的擋土墻,斷面的規格尺寸:最下層采用格賓石籠的尺寸為寬2 m×高1 m,內填塊石,背水面坡比為1:1.5的土石回填,結構型式如圖1所示。
方案二:“格賓石籠網護腳+雷諾護墊護岸”(坡比1:1.5)。本方案在河道常水位上20 cm以下采用格賓擋墻護腳,斷面的規格尺寸為寬2 m×高2 m,內填塊石;河床以上部分采用“雷諾護墊護岸+聚酯長纖無紡布”,迎水面坡比為1:1.5。護岸結構沿水平方向垂直布局,背部設計為傾斜坡度,并在墻體嵌入排水孔。
方案三:“C15毛石砼護腳+土工格柵”。[2]"在整治后的河床區域,部署C15毛石混凝土作為護腳結構,堤身采用了土工石籠結合格柵的復合設計,護坡部分選用了生態袋或鋪設草皮進行綠化,水面后方同樣以草皮覆蓋。對于地勢低洼之處,特別設置排洪涵管,確保水流能夠順暢導入河道。
2.3 河道清淤治理
鑒于部分河段難以徹底清除淤積物,采取人工與機械聯合的清淤策略。清理對象主要包括河道內的泥沙沉積、廢棄物和雜草。依據設計的河床高度,清淤深度控制在0.25~0.80 m之間。在清淤過程中,確保清理邊界與既有構筑物之間的最小安全距離不少于2 m,并且清淤形成的坡度不超過1:2。
3 河流治理堤型方案優選
4 結論
通過對貴州省凱峽河河流治理方案的設計與研究,得出了以下結論。(1)本文在歷史洪水計算的基礎上,確定了各控制斷面的防洪標準,為后續的治理方案設計提供了科學依據。(2)在堤型方案的選擇上,綜合考慮了技術經濟性、生態效果、施工條件等因素,確定了以格賓石籠階梯式擋土墻與“C15毛石砼護腳+土工格柵”[5]"相結合的堤型方案,該方案既滿足了防洪要求,又兼顧了生態美觀和經濟效益。本研究為中小河流治理提供了新的思路和方法,對推動流域治理的系統性、平衡性和充分性具有積極意義,同時也為類似工程的實施提供了有益的參考。
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