韓紅革
(運城市水利勘測設計研究院,山西 運城 044000)
沁河是黃河的一級支流,發(fā)源于山西省沁源縣霍山東麓的二郎神溝,自安澤縣和川鎮(zhèn)議亭村東進入安澤,北南縱貫流經(jīng)和川、府城、冀氏、馬壁4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)35個村,于馬壁村南出縣,是山西省的第二大河,也是唯一一條無污染河流。
安澤沁河河道治理工程始于引沁入汾和川引水樞紐工程下游約1km處,止于冀氏鎮(zhèn)西嶺村間,全長42.36km。工程在河堤治理范圍內新建堤防長度30.15km(左右兩岸),河道疏浚長度42.36km。
工程區(qū)位于臨汾地區(qū)東北部,根據(jù)《山西地震動峰值加速度區(qū)劃圖》標準,本項目地震動峰值加速度為0.10g,相應地震基本烈度為Ⅶ度。工程區(qū)出露地層主要為:第四系全新統(tǒng)人工堆積的填土,第四系全新統(tǒng)沖積粉土,粉砂、中砂、粗圓礫土、卵石土;上更新統(tǒng)洪積的砂質黃土、粉質黏土、粉土、粉砂;新中更統(tǒng)洪積黏質黃土;下伏三疊系下統(tǒng)劉家溝組砂巖,在日照岸出露為三疊系下統(tǒng)劉家溝的組砂巖。地下水位埋深淺,均位于施工開挖堤基以上,需進行施工降水。
治理段位于程始于引沁入汾和川引水樞紐工程下游約1km處,區(qū)間流域面積小。根據(jù)洪水成因和沁河干流山區(qū)河道洪水特性、洪水組合分析,區(qū)間洪峰與干流洪峰同時組合幾率較小,因此治理段設計洪水直接采用引沁入汾和川引水樞紐工程不同洪水標準運用的下泄洪水:20年一遇為1410m3/s。
由于缺少控導護岸工程,主槽擺動沒有控制,直接危及沿河兩岸村莊、耕地及公路的安全;河道防洪標準低,干流上僅局部過村段有砌石防護,無系統(tǒng)規(guī)劃,不能滿足河道防洪要求;河床淤積,河道斷面萎縮,行洪能力降低,中下游局部河段淤積嚴重;由于沿河兩岸退耕還林,山上土地貧瘠,當?shù)剞r(nóng)民在河灘地造田,造成河道縮窄,影響河道汛期行洪能力。多年來,沁河河道由于老化失修,河道內私挖亂采現(xiàn)象和涉河行為比較嚴重,使河道難以規(guī)范化管理,造成河道河勢紊亂、行洪能力大大降低,直接威脅著兩岸人民的生命財產(chǎn)安全。
沁河流域屬土石山區(qū),裸露巖石較多,山巒起伏、溝壑縱橫,自然形成了砂質土質區(qū)域,經(jīng)不起干旱和洪水沖刷,水土流失嚴重。根據(jù)資料分析,該流域侵蝕主要是洪水侵蝕和沖刷溝谷地、坡地。多年來,區(qū)域干旱、洪澇災害時有發(fā)生,且降雨多為大到暴雨,極易形成洪災,洪水沖毀橋梁公路,淹沒農(nóng)田莊稼、村莊道路,造成巨大的經(jīng)濟損失。
安澤縣境內的沁河多數(shù)沒有經(jīng)過治理,大部分堤防標準低,達不到規(guī)劃要求。由于安澤縣山多川少的地理位置,多數(shù)城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)和居民都建在河流兩岸,在工程治理范圍內,包括3個城鎮(zhèn)、15個自然村、耕地2400hm2、人口5萬余人。這些城鎮(zhèn)現(xiàn)狀防洪標準大部不達標,仍處于“大雨大災”“小雨小災”的局面。因此對該河段進行治理,使其滿足防洪標準,確保兩岸人民生命財產(chǎn)安全十分必要。
此外,通過河道堤防工程基礎設施建設,提高防洪標準,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,在發(fā)生設計標準洪水時,使兩岸耕地及各產(chǎn)業(yè)得到有效保護;在發(fā)生超標準洪水時,能將洪澇災害損失降到最低程度。
防洪堤是提高河道防洪標準的重要工程措施,為保證河道行洪暢通,在河道兩岸新建堤防。為節(jié)約投資,堤防布置時盡可能利用現(xiàn)有堤防,并對堤防間距不能滿足設計要求的河段進行拓寬,使其達到設計要求;對沒有護坡設施的彎道及其他沖刷段增設防護措施。
河堤縱斷設計原則盡量結合原河道底坡,減少工程開挖量。根據(jù)河道實際地形,結合水力學計算,按照現(xiàn)狀河床實際坡度河道縱坡分段設計,最大、最小縱坡分別為0.66‰,6.69‰。
河道橫斷面基本型式為梯形,根據(jù)現(xiàn)狀河道走向,河道斷面防護型式采取以下3種型式。
斷面型式一:該斷面型式適用于河道順直段,采用斜坡防護,護坡材料采用0.5m厚的格賓石籠,基礎埋深1.5m,坡腳防護寬度根據(jù)沖刷計算取3m,厚0.5m,防護材料用格賓石籠。
斷面型式二:該斷面型式適用于河道轉彎段,采用斜坡防護,護坡材料采用0.5m厚的格賓石籠,基礎埋深1.5m,坡腳防護寬度根據(jù)沖刷計算取10m,厚0.5m,防護材料用格賓石籠。
斷面型式三:該斷面型式適用于河道較寬、河堤兩岸保護對象為耕地,且數(shù)量較多的河道。具體型式為:根據(jù)地形將原河堤坡度削為穩(wěn)定坡度,不再另行防護。
根據(jù)沖刷計算結果,堤腳最大沖刷深度為2.88~6.15m,坡腳防護寬度3~10m,防沖材料為0.5m厚的格賓石籠。
工程建成后,可使安澤縣段沁河河道防洪標準提高到20年一遇,調整理順紊亂的河道,控制河槽擺動,穩(wěn)定主槽流勢,減少河岸坍塌,減輕河槽淤積和灘岸沖刷。隨著堤防工程的建設、交通道路的完善,可促進當?shù)鼗A設施的建設和投資環(huán)境的改善,帶動項目區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。