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        東洋河城鎮(zhèn)段綜合整治工程優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2012-02-26 00:48:14仇延林李明雙
        東北水利水電 2012年6期
        關(guān)鍵詞:東洋橡膠壩河床

        仇延林,李明雙

        (1.遼寧潤中供水有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110006;2.遼寧省水利廳,遼寧 沈陽 110003)

        東洋河城鎮(zhèn)段綜合整治工程優(yōu)化設(shè)計(jì)

        仇延林1,李明雙2

        (1.遼寧潤中供水有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110006;2.遼寧省水利廳,遼寧 沈陽 110003)

        本文論述了采用剛性三級低堰方案替代橡膠壩設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)目標(biāo)、工程布置等,為城市段河流整治提供了新的思路和方法。

        整治工程;優(yōu)化設(shè)計(jì);東洋河

        1 設(shè)計(jì)優(yōu)化說明

        遼寧省岫巖縣東洋河原4號橡膠壩工程位于東洋河干流,北洋橋上游約232 m處,為該河段四級橡膠壩的第一級。隨著岫巖縣城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展需要,原設(shè)計(jì)4號橡膠壩回水范圍內(nèi)對右岸灘地(景觀灘地)淹沒較大,對周邊的浸沒影響也不可避免。應(yīng)建設(shè)單位要求,在滿足原有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,對原4號橡膠壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案調(diào)整,以求更好地解決原設(shè)計(jì)與現(xiàn)狀要求存在的問題。

        2 壩型確定

        為減少蓄水對右岸灘地及周邊浸沒影響的范圍,設(shè)計(jì)對防洪安全、回水水面線計(jì)算、景觀效果和運(yùn)行管理等因素進(jìn)行確定,經(jīng)分析,確定采用剛性低堰分三級將水面抬至80.60 m高程,隨地面高程的變化,減少淹沒最大水深達(dá)2.5 m。三級低堰擋水高度分別為79.20,79.70,80.60 m。

        3 剛性低堰特點(diǎn)

        3.1 優(yōu)點(diǎn)

        1)剛性低堰方案作為該河段蓄水方案,在技術(shù)上是可行的。通過剛性低堰與河道主槽護(hù)岸相結(jié)合,保護(hù)大片右岸林木岸灘,從而細(xì)化河床結(jié)構(gòu),理清河床層次,豐富河床色彩,使河床最大可能的接近原生態(tài)景觀。

        2)剛性低堰可以減輕泥沙對下游橡膠壩的淤積問題。三道堰可以有效攔截推移泥沙,對改善下游3座橡膠壩運(yùn)行條件,特別是對3號橡膠壩的保護(hù)是有利的。

        3)剛性低堰方案可以逐級提高水位,解決攔河雍水高水位造成的岸邊浸滲問題。

        4)剛性低堰方案施工方便、使用壽命長。

        3.2 缺點(diǎn)

        1)剛性低堰的蓄水量要少于橡膠壩的蓄水量,水面景觀沒有橡膠壩的宏偉壯觀。

        2)東洋河屬于典型北方山區(qū)河流,四季降水不均勻,河床流量在一年中可以由4 100 m3/s變化到1.75 m3/s,同時,該河段處于哈達(dá)、偏嶺兩河的匯河口的下游,河流由西北向東南方向轉(zhuǎn)彎處,河床受兩座山頭(冷家隈子山、炮臺山)束窄影響,河床水流條件惡劣,泥沙問題突出,河床沖淤變化劇烈,將來清淤工作量大是不可避免的。

        3)修建剛性低堰,要做好河床灘地的工程防護(hù),降低復(fù)雜水流和泥沙的沖淤對灘地的影響程度。景觀設(shè)計(jì)要關(guān)注相應(yīng)洪水泄流要求。同時洪水過后,局部人工清掃和整理(如人行道、人工花圃、局部沖溝和部分淤積等)工作不可避免。

        4 設(shè)計(jì)目標(biāo)

        在滿足水面景觀、攔擋大部分泥沙和防洪安全的前提下,剛性低堰設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足以下要求:

        1)突出親水性。整個工程在設(shè)計(jì)理念上要方便游人進(jìn)入和人、水互動。注重各功能區(qū)域的完善,如碼頭、游樂區(qū)等。

        2)接近原生態(tài)?;颈A粼哟矠┑?,用擋土墻固定部分河床,同時改換部分高大喬木為耐水的觀花賞葉叢生灌木。河床左岸的防洪設(shè)施主要以植物措施為主,在原來已有的防護(hù)林基礎(chǔ)上,補(bǔ)植一些具有景觀效果的樹種。

        3)以曲為美。剛性低堰、兩岸的護(hù)岸的軸線均設(shè)計(jì)成曲線,使之具有流曲之美,更接近原生態(tài)。

        4)注重和諧、綜合利用。達(dá)到景觀和防洪要求的和諧統(tǒng)一、工程設(shè)施和周圍環(huán)境的和諧統(tǒng)一、注重工程的綜合利用,既保證游樂需要,也要保證能順利通過設(shè)計(jì)洪水。

        5)加強(qiáng)工程管理。該工程位于山區(qū)河流,根據(jù)現(xiàn)場勘察和多年河道演變觀察,汛期河流泥沙含量較高,但由于缺少統(tǒng)計(jì)資料,暫不能對泥沙進(jìn)行定量分析。建議上游水文站能針對不同季節(jié)對泥沙進(jìn)行觀測,工程運(yùn)行后定期清淤,保證工程正常發(fā)揮作用。

        5 基本資料

        該工程岫巖站設(shè)計(jì)洪水成果見表1,工程設(shè)計(jì)堤防高程計(jì)算成果見表2。

        表1 岫巖站設(shè)計(jì)洪水成果表

        表2 岫巖城市段堤防設(shè)計(jì)高程成果表m

        6 工程布置及建筑物

        方案是在原4號橡膠壩址上游613.70 m處開始,向上游依次修建3道剛性低堰來抬高河床水位,保證形成連續(xù)水面,回水到鐵路橋下80.60 m高程,并考慮景觀效果的攔河蓄水工程。

        6.1 工程設(shè)計(jì)

        6.1.1 建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)

        東洋河右岸城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年,堤防工程等級為2級;左岸城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年,堤防工程等級為4級。攔河雍水建筑物級別為3級,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年。設(shè)計(jì)洪水成果見表3。

        表3 設(shè)計(jì)洪水成果表

        6.1.2 工程布置

        1)3道低堰工程。此段河道的攔蓄設(shè)計(jì)采用3道混凝土曲線堰,從下游堰址至上游堰址依次為第一道堰、第二道堰和第三道堰。

        2)河道主槽護(hù)岸工程。河道主槽護(hù)岸頂高程確定,將非汛期5~10年洪水控制在河道中,護(hù)岸采用漿砌石重力式擋土墻結(jié)構(gòu),擋墻頂寬50 cm,迎水面直立,背水坡1∶0.3。左岸護(hù)岸總長1 751.17 m,右岸護(hù)岸總長1 800.98 m。

        6.2 水力計(jì)算

        1)堰頂高程復(fù)核。

        天然河道按恒定流確定水面線,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水流量為2 990 m3/s,校核標(biāo)準(zhǔn)洪水流量為4 110 m3/s,河道比降i=14/1 000,糙率n=0.03,3道低堰水面線與左右堤防頂高程對應(yīng)成果見表4。

        表4 3道堰左右堤防設(shè)計(jì)高程比較成果表 m

        由計(jì)算可知:此次設(shè)計(jì)要求堤頂高程比規(guī)劃設(shè)計(jì)的堤頂高程偏高,但現(xiàn)狀堤頂高程均高于此次設(shè)計(jì)要求堤頂高程,因此右岸堤防現(xiàn)狀滿足防洪要求,左岸灘地今后若建堤防應(yīng)考慮低堰完建后對洪水位影響而確定堤頂高程。

        2)3道低堰水力計(jì)算。

        東洋河常年來水量為20 m3/s,此次3道低堰堰頂高程及回水高程確定按此流量確定。堰上水深定為H=0.3 m,堰頂順?biāo)鲗挾圈?1.0 m,2.5<δ/H=3.33 m<10,為寬頂堰過流。經(jīng)計(jì)算,當(dāng)?shù)脱叽怪彼鲗挾?.5 m,隔墩寬度1.0 m時,滿足過流20 m3/s的要求。

        3)3道低堰工程規(guī)模確定。

        3道低堰均采用折線型堰,上游堰面直立,下游堰面1∶1.0,堰頂順?biāo)鏖L度1.0 m。上游鋪蓋順?biāo)鏖L度5.0 m,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),厚0.4 m。第一道低堰順?biāo)鏖L度5.4 m,第二道低堰順?biāo)鏖L度5.05 m,第三道低堰順?biāo)鏖L度5.5 m。均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),護(hù)坦厚0.4 m。下游拋石防沖槽順?biāo)鏖L度3.4 m,埋置深度0.8 m。3道低堰特征指標(biāo)見表5。

        TV86

        B

        1002-0624(2012)06-0014-02

        表5 三道低堰特征指標(biāo)

        2012-04-01

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