馮金鵬,吳 健,馮嗣禹
(遼寧省水利水電科學(xué)研究院,遼寧 沈陽(yáng) 110003)
牤牛河系大凌河一級(jí)支流,發(fā)源于內(nèi)蒙奈曼旗黃音他拉鄉(xiāng),由臺(tái)吉營(yíng)鄉(xiāng)南臺(tái)子村三家子流入遼寧省北票市境內(nèi)。流經(jīng)北票市的臺(tái)吉營(yíng)鄉(xiāng)、黑城子鎮(zhèn)、馬友營(yíng)鄉(xiāng)、泉巨永鄉(xiāng)、三寶鄉(xiāng)和阜蒙縣的于寺鎮(zhèn)、化石戈鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。至北票市下府鄉(xiāng)石家村匯入大凌河。
牤牛河流域面積4747 km2,河長(zhǎng)為135 km。遼寧省境內(nèi)流域面積2818.47 km2,河長(zhǎng)83.6 km。其中阜蒙縣與北票市左、右岸交界河長(zhǎng)39.10 km,北票市段河長(zhǎng)44.5 km。
牤牛河流域地勢(shì)北高南低,河道平均比降為0.123%,彎曲系數(shù)1.38。牤牛河河道基本為游蕩型河道,河身比較順直,在較長(zhǎng)的范圍內(nèi),往往寬窄相間,類(lèi)似藕節(jié)狀。河道灘槽分界不明顯,河段基本為單一河槽,平均河寬785 m,河道平均水深0.5~1.5 m。河流彎道部分河岸沖刷較為嚴(yán)重,形成多處險(xiǎn)工。
牤牛河流域地廣人稀,交通不發(fā)達(dá),屬遼寧省內(nèi)經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)。歷年地方在河道治理上投入較少,因此河道治理工程很少,少量的現(xiàn)有工程也由于建設(shè)年代較早,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,絕大多數(shù)破損嚴(yán)重。而且牤牛河洪水主要集中在汛期發(fā)生,峰高浪急,對(duì)河道的沖刷非常大;河道為游蕩型河道,河道寬淺,河床河岸組成物質(zhì)顆粒細(xì),松散易沖易淤,主流擺動(dòng)頻繁,主槽位置也相應(yīng)擺動(dòng),導(dǎo)致河勢(shì)變化劇烈;同時(shí)兩岸缺乏控制性工程,沿河兩岸耕地、林地?fù)p失較大,有個(gè)別險(xiǎn)工甚至威脅到村莊和住戶(hù)的安全。以上這幾點(diǎn)造成了牤牛河現(xiàn)有大量險(xiǎn)工亟待治理,其現(xiàn)狀已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。因此對(duì)牤牛河河道重新進(jìn)行治理是十分必要的。
依據(jù)國(guó)家頒布的《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,當(dāng)保護(hù)的農(nóng)田面積小于2萬(wàn)hm2,人口小于20萬(wàn)人時(shí),鄉(xiāng)村等級(jí)為Ⅳ級(jí),防洪標(biāo)準(zhǔn)可定為10~20年一遇。遼寧省牤牛河流域范圍內(nèi)人口約4.96萬(wàn)人,保護(hù)農(nóng)田面積1.415萬(wàn)hm2,工業(yè)總產(chǎn)值17614.8萬(wàn)元??紤]到牤牛河流域人口大多集中在離河較遠(yuǎn)的高地上,牤牛河河道治理主要保護(hù)對(duì)象為農(nóng)田,確定牤牛河流域河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為城市段20年一遇,農(nóng)村段10年一遇。
根據(jù)牤牛河20年一遇和10年一遇的洪水成果,結(jié)合實(shí)測(cè)地勘斷面資料(牤牛河水面線(xiàn)計(jì)算所采用的河道橫斷面為2008年實(shí)測(cè)的河道大橫斷,在白石水庫(kù)回水末端迷里營(yíng)子~遼蒙界河段內(nèi),共布測(cè)了33個(gè)斷面,其中橋斷面2個(gè),普通斷面31個(gè)),繪制了洪水淹沒(méi)范圍圖和河道套繪圖,同時(shí)做了水位與岸邊高程的比較。根據(jù)以上成果,以生態(tài)治河理念為主,同時(shí)考慮河道防洪安全,確立牤牛河流域河道治理應(yīng)以生態(tài)治理為主,以整治工程治理為輔的原則。其主要原則如下:
(1)樹(shù)立自然、綠色的現(xiàn)代生態(tài)治河理念,盡量選取適合當(dāng)?shù)氐闹参铮瑯?gòu)成生態(tài)防護(hù)系統(tǒng)。要做到工程措施與非工程措施的密切配合,相互配合綜合治理。
(2)尊重自然規(guī)律,針對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水流特性、河道演變的特點(diǎn),以河道天然現(xiàn)狀為基礎(chǔ),順應(yīng)河道洪水流勢(shì),控導(dǎo)主流歸槽,因勢(shì)利導(dǎo)穩(wěn)定河勢(shì)。
(3)把防洪安全放在第一位,使河道經(jīng)過(guò)治理后能夠安全下泄設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水,保護(hù)河道兩岸的村莊、農(nóng)田及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供安全保障。
(4)全面合理制定河道生態(tài)治理方案,統(tǒng)籌兼顧,協(xié)調(diào)好上下游、左右岸的關(guān)系,充分考慮沿河各地區(qū)的利益和要求,構(gòu)建和諧共生的局面。
(5)要具有一定的前瞻性,既要符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平,又要滿(mǎn)足今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
根據(jù)上述河道生態(tài)治理原則,制定了遼寧省牤牛河流域河道生態(tài)治理方案。
首先,根據(jù)河道地形勘測(cè)資料,結(jié)合布置原則,綜合考慮10年一遇洪水行洪寬度,平面套繪的結(jié)果等,同時(shí)考慮給河道擺動(dòng)留有一定的余地,布置牤牛河治理的整治線(xiàn)。沿整治線(xiàn)種植10 m寬生態(tài)林帶以標(biāo)示整治線(xiàn),確定河道管理范圍。整治線(xiàn)上種植楊樹(shù)、柳樹(shù)為主,亦可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r選中當(dāng)?shù)剡m合樹(shù)種。
其次,利用河道天然節(jié)點(diǎn)以及河道上的整治工程控制河床,歸順?biāo)?,保持河道穩(wěn)定的目的。具體措施如下:
(1)充分利用現(xiàn)有的天然節(jié)點(diǎn)。牤牛河流經(jīng)低山丘陵地區(qū),河道多處靠近山根,這些正是河道的天然控制節(jié)點(diǎn),但由于牤牛河兩岸山體多為黃土構(gòu)造,抗沖能力不強(qiáng),因此山腳天然節(jié)點(diǎn)對(duì)河道的控制能力不是很強(qiáng)。歷史上曾有因山根坍塌而脫溜的現(xiàn)象,引起河勢(shì)變化,所以對(duì)于控制長(zhǎng)度不夠,頂沖坍塌已經(jīng)十分嚴(yán)重的地方需輔以工程,增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)對(duì)河勢(shì)的控制。
(2)現(xiàn)有大險(xiǎn)工段都是在水流急、沖刷強(qiáng)、河道塌岸嚴(yán)重、河岸變形較強(qiáng)烈的位置,這些是河道治理的重點(diǎn)。利用整治建筑物控制河床變形,避免河道擺動(dòng),穩(wěn)定河勢(shì),同時(shí)保護(hù)岸灘耕地、林地、村莊等。
(3)在以上兩種控導(dǎo)工程間距較大的中間河段,以及兩岸因沖刷而逐漸后退不斷發(fā)展的彎道,也是河道治理的對(duì)象,在這些地方采用平順護(hù)岸以順導(dǎo)水流。
最后,采取生物固灘,在牤牛河干流河灘地上種植灌木和樹(shù)木,沿河道兩岸岸邊形成30 m生態(tài)林帶。生態(tài)林帶首要的作用是利用植物根系,在第一道防線(xiàn)護(hù)岸護(hù)灘工程的后面,形成第二道屏障,增強(qiáng)河岸的抗沖能力,從而達(dá)到固灘的目的,逐漸歸順河槽,減小河勢(shì)的擺動(dòng)。其次是減小流速,減輕對(duì)耕地表層土壤的沖刷,保護(hù)耕地,有利于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。牤牛河下游的白石水庫(kù)是建在多泥沙河流上的水庫(kù),泥沙淤積是一個(gè)很難解決的問(wèn)題。牤牛河是水庫(kù)主要的泥沙來(lái)源,生物措施無(wú)論是減少河岸崩塌,或是漫灘水流的掛淤,都將會(huì)一定程度的減少白石水庫(kù)的入庫(kù)泥沙。
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