李 凱,胡 鑫
(1.遼寧省阜新蒙古族自治縣水利局,遼寧阜蒙縣123100;2.遼寧省觀音閣水庫(kù)管理局,遼寧本溪117110)
阜新蒙古族自治縣(以下簡(jiǎn)稱“阜蒙縣”)位于遼寧西部,屬于低山丘陵區(qū),地形起伏較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,自然條件有差異。境內(nèi)河道坡降陡,洪水來(lái)勢(shì)猛,沖刷力強(qiáng),洪枯變幅大,水土流失嚴(yán)重。低山丘陵區(qū)的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村屯、農(nóng)田集中分布在河道兩岸。境內(nèi)河道與界河河流原有險(xiǎn)工險(xiǎn)段432處,現(xiàn)已興建各類防洪工程199處,修建堤防172.02 km,石籠丁壩692座、長(zhǎng)度27.84 km。其中:重點(diǎn)防洪工程37處,修建堤防82.68 km,石籠丁壩243座、長(zhǎng)度13.24 km;城市防洪工程3處,修建堤防6.9 km,石籠順壩2處、長(zhǎng)度2.9 km;中小河道治理工程159處,修建堤防82.44 km,石籠丁壩447座、長(zhǎng)度11.70 km。
1)掌握河流特性,統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合治理。一是在流域內(nèi)采取水土保持工程措施、植物措施、封禁措施,層層攔截地表徑流,減少泥沙進(jìn)入河道。二是進(jìn)行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、護(hù)岸工程。上堵就是在河道上游修建一定數(shù)量的谷坊、塘壩、溝頭防護(hù)工程;下排就是疏導(dǎo)河道,清除阻水障礙,給洪水留出相應(yīng)的通道。三是在關(guān)鍵河段修建堤防、護(hù)岸工程,約束水流,保護(hù)岸坡。
2)河道整治平面布置。一是最好不要建丁壩類工程,對(duì)確定需要建丁壩的地段,其壩軸線與水流方向的夾角最好控制在30°以內(nèi),這樣建成的丁壩阻水很小,既能保護(hù)耕地和自身的建筑物,又能防止挑流時(shí)影響對(duì)岸,同時(shí)對(duì)堤防的安全、穩(wěn)定有利;二是河道轉(zhuǎn)彎半徑不能太小,應(yīng)成一條光滑的拋物曲線,并注意上下游堤線、岸線的銜接和左右岸的協(xié)調(diào);三是對(duì)河道彎曲形成的河灘,可以適當(dāng)縮窄河道斷面,用抽心束水歸槽的辦法來(lái)增大流速,減少推移質(zhì)淤積河槽。
3)堤身的結(jié)構(gòu)型式。低山丘陵區(qū)河道堤身結(jié)構(gòu)和型式,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?、施工技術(shù)、交通條件,因地制宜地選取,既要經(jīng)濟(jì)合理,又要安全可靠。阜蒙縣低山丘陵區(qū)河流水土流失嚴(yán)重,推移質(zhì)多,大部分河道內(nèi)都有的卵石材料,岸坡有可開(kāi)采巖石分布,就地取材。在結(jié)構(gòu)上可選用重力式結(jié)構(gòu),在形式上可選擇有籠或無(wú)籠順石壩、石籠丁壩,這種結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)便,有利于群眾施工,但工程量大,水流條件差,最好選用仰臥式或梯形結(jié)構(gòu),這兩種型式水流條件、穩(wěn)定性均好,投資少,同時(shí)減少了工程量,但施工技術(shù)要求高,需要專業(yè)隊(duì)伍施工。有籠石壩一般采用8號(hào)鐵線編網(wǎng)、施工中成籠,網(wǎng)格的大小視壩堤砌筑石料大小而定,但石料塊徑一般不小于20 cm、鐵線網(wǎng)格15 cm×15 cm,施工時(shí)鋪網(wǎng)、砌壩、封網(wǎng)包石成籠。無(wú)籠石壩分為漿砌石壩和干砌石壩,要求迎水面石料塊徑要大,一般在25 cm以上,砌筑面牢固,石料平面朝外,表面砌筑不能出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象;在條件好的地方,還要推廣堤防新型結(jié)構(gòu),如拉筋擋墻等。
4)堤防高度的確定。低山丘陵區(qū)河道堤防高度的確定,主要應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象、堤防等級(jí)先確定設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn),按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),確定洪水流量和洪水位,再加上一定的堤防安全超高來(lái)擬定堤防高度,采用國(guó)家現(xiàn)行的《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定按一般城市、工礦區(qū)、保護(hù)耕地面積選用設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)。低山丘陵區(qū)河道水文資料短缺,有的根本無(wú)資料,常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算,其計(jì)算成果精度差。實(shí)踐中,加上歷史調(diào)查洪水,結(jié)合實(shí)際,綜合平衡考慮。按現(xiàn)行規(guī)范,堤防設(shè)計(jì)采用一個(gè)洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。加上安全超高來(lái)確定堤防高度,不需校核標(biāo)準(zhǔn)。
5)堤防基礎(chǔ)處理。低山丘陵區(qū)河流修建堤防,基礎(chǔ)是關(guān)鍵,從多數(shù)沖毀的堤防看,與基礎(chǔ)處理上的好壞直接相關(guān)。不少堤防是前一年建成,第二年洪水就掏空堤腳,開(kāi)始垮塌,形成了年年修堤,連年受災(zāi)。所以一般石壩堤防如基巖埋深較淺,應(yīng)把基礎(chǔ)落在完整基巖以上;對(duì)沖刷較深、基巖埋藏較深的河段,基礎(chǔ)埋深應(yīng)在沖刷深度以下;對(duì)排水困難的河段基礎(chǔ),應(yīng)運(yùn)用水下施工技術(shù),對(duì)堤腳趾加固保護(hù),防掏腳、抗沖和增加堤防穩(wěn)定性;土堤防必須清基,采取漿砌石或石籠防護(hù)堤腳措施。
6)護(hù)岸工程布置。護(hù)岸工程布置首先是確定河段整治線,整治線為光滑的拋物曲線,與上下游岸線銜接,同時(shí)考慮左右岸協(xié)調(diào)關(guān)系;其次是布置石籠丁壩與整治線上,壩軸線與水流方向的夾角控制在30°以內(nèi),丁壩阻水小,有利穩(wěn)定,自身安全,壩后落淤,經(jīng)過(guò)幾場(chǎng)洪水后,使治理河段凹岸石籠丁壩處河床抬高,水流沿整治線下泄,從而起到工程護(hù)岸效果。
7)施工質(zhì)量控制。一是基礎(chǔ)處理一定要超過(guò)不沖深度,通過(guò)技術(shù)檢驗(yàn)合格后才下基礎(chǔ);二是砌筑砂漿應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌合均勻,保證砂漿強(qiáng)度;三是石籠鐵線網(wǎng)編必須由專業(yè)指導(dǎo),網(wǎng)絡(luò)均勻,按設(shè)計(jì)尺寸編制、鋪設(shè),砌筑壩體時(shí)埋設(shè)拉線,便于封籠時(shí)拉緊實(shí),避免籠與壩體脫離;四是要把堤身建成一條光滑的曲線或者直線,不能成為折線,影響流態(tài);五是土堤防護(hù)堤腳的漿砌石工程,必須滿足防沖深度要求,漿砌石提高砂漿標(biāo)號(hào),提高抗沖強(qiáng)度和穩(wěn)定性。