曲振會(huì) 孫翔
【摘要】本文對(duì)南陽(yáng)市白河中心城區(qū)綜合整治工程進(jìn)行了防洪分析計(jì)算和綜合評(píng)價(jià),全面評(píng)估了工程建設(shè)期及運(yùn)行期對(duì)南陽(yáng)市白河河段河勢(shì)、防洪、環(huán)境等方面的影響,分析論證了該工程實(shí)施的可行性。
【關(guān)鍵詞】南陽(yáng)市;白河;綜合整治工程;防洪分析
1、項(xiàng)目背景
南陽(yáng)市因河而生,因河而興,白河是流經(jīng)南陽(yáng)市城區(qū)的主要河流,也是唐白河流域主要干流之一。白河治理工作始于1990年,至今部分河段已陸續(xù)進(jìn)行河床治理和綜合開(kāi)發(fā),先后修建了五級(jí)橡膠壩,并結(jié)合道路建設(shè)修建了312國(guó)道至第四級(jí)橡膠壩右岸堤防和白河大橋至第四級(jí)橡膠壩左岸堤防,白河城區(qū)段臺(tái)地全部綠化,極大的改善了南陽(yáng)市的城市環(huán)境。
隨著白河河道的綜合整治及橡膠壩工程的建設(shè),白河中心城區(qū)的水域面積達(dá)到1.6萬(wàn)畝,城市防洪功能有較大提升,但隨著城市框架的拉大,部分河段防洪標(biāo)準(zhǔn)仍然較低。局部堤段防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20年一遇,與國(guó)家規(guī)范要求的防洪標(biāo)準(zhǔn)有相當(dāng)大的差距,與城市建設(shè)規(guī)模極不適應(yīng)?,F(xiàn)狀淯陽(yáng)橋、臥龍大橋等橋梁跨度小于河道行洪斷面,過(guò)流斷面束窄,建筑物壅水高度均在0.47m以上,嚴(yán)重影響河道安全行洪。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)的要求,結(jié)合已報(bào)批的《唐白河干流防洪治理重點(diǎn)工程可行性研究報(bào)告》和《南陽(yáng)市中心城區(qū)防洪規(guī)劃》,南陽(yáng)市中心城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為100年一遇。
2、河道基本情況
2.1流域概況
白河發(fā)源于河南省嵩縣境內(nèi)伏牛山玉皇頂南麓黃石埡,海拔約2129m,自西向東流經(jīng)南召縣白土崗到鴨河水庫(kù)后,向南流經(jīng)黃路店進(jìn)入南陽(yáng)市區(qū),下游經(jīng)過(guò)新野縣進(jìn)入湖北省。白河干流長(zhǎng)329.3km,集水面積12224km2??v比降為1/1500~1/4000,中下游河寬約1000m,最寬可達(dá)2000m以上,南陽(yáng)市區(qū)段河寬平均900m。白河上游建有鴨河口水庫(kù),總庫(kù)容13.16億m3,控制流域面積3030km2。
2.2水文氣象
南陽(yáng)市氣候特征為北亞熱帶與溫?zé)釒У倪^(guò)度地帶,為大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,光照充足,雨量較為充沛,氣候溫和。夏秋兩季受太平洋副熱帶高壓控制,多東南風(fēng),炎熱多雨。多年平均降雨量為805.6mm,年最大降雨量1290.1mm,年最小降雨量492.2mm。年內(nèi)降雨時(shí)程分布不均,降水大多集中在6-8月,約占全年降雨量的64%,年均蒸發(fā)量為1494.7mm。南陽(yáng)水文觀測(cè)資料顯示,白河南陽(yáng)城區(qū)段歷史大洪水主要有1919、1935、1954、1975、2000年的大洪水。
3、白河整治工程
為了提高中心城區(qū)白河防洪能力,對(duì)白河城區(qū)段18.3km的河道進(jìn)行綜合整治,防洪能力達(dá)到百年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn),按照防洪、生態(tài)、景觀相兼顧的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),建設(shè)內(nèi)容主要包括:中心城區(qū)白河河底清淤、第三第四級(jí)橡膠壩拆除重建、岸坡修復(fù)、第一第二級(jí)橡膠壩洄水區(qū)淹沒(méi)處理等。整治工程所從事的活動(dòng)不影響河勢(shì)穩(wěn)定,不污染水質(zhì),汛期不妨礙河道的安全泄洪。
4、防洪分析計(jì)算
4.1設(shè)計(jì)洪水
南陽(yáng)中心城區(qū)白河現(xiàn)狀,白河干流各控制斷面的設(shè)計(jì)洪水,需要考慮鴨河口水庫(kù)的調(diào)蓄作用影響,采用典型年法分析計(jì)算鴨河口水庫(kù)的調(diào)蓄作用。鴨河口水庫(kù)于1958年11月按千年一遇洪水設(shè)計(jì),萬(wàn)年一遇+20%洪水校核標(biāo)準(zhǔn)興建。結(jié)合資料選擇1975、1979、1983年洪水作為削峰分析計(jì)算典型年,1983年洪水組合對(duì)下游防洪最為不利,借用各典型年設(shè)計(jì)倍比,放大鴨河口水庫(kù)入庫(kù)典型洪水過(guò)程和區(qū)間典型過(guò)程,按調(diào)洪調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)洪,求得鴨河口水庫(kù)調(diào)洪削峰以后的各頻率設(shè)計(jì)洪水過(guò)程,確定南陽(yáng)中心城區(qū)段設(shè)計(jì)洪水成果為:100年一遇洪峰流量6900m3/s,50年一遇洪峰流量5730m3/s,10年一遇洪峰流量5120m3/s。
4.2壅水分析
采用南陽(yáng)白河現(xiàn)有每座建筑物單獨(dú)計(jì)算的方法求取壅水,計(jì)入建筑物上游水位中。其中橡膠壩5座,橋梁7座,建筑物的壅水分為:水位低于橋板下緣、水位高于橋面和橡膠壩壅水三種情況進(jìn)行計(jì)算,并將河道劃分為適宜的河段進(jìn)行水面線推算,將現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)及規(guī)劃分別對(duì)應(yīng)整治前和整治后的推算比較,結(jié)果分析壅水100年一遇比治理前下降0.43m-0.56m,水位比治理前下降1.03m-1.17m,完全滿足百年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
4.3沖刷、淤積計(jì)算
河床沖刷深度采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)計(jì)算,按平行岸坡與斜沖岸坡兩種工況進(jìn)行沖刷計(jì)算。因第三至第四橡膠壩區(qū)間護(hù)岸平順,僅考慮平行岸坡沖刷,在堤腳設(shè)M75漿砌石擋土墻,墻深1m,保護(hù)護(hù)坡堤防安全。
白河現(xiàn)狀河道主槽覆蓋層為砂礫層,左岸灘地及兩岸為粉質(zhì)粘土。上游有鴨河口水庫(kù)、大占頭攔河引水樞紐、橡膠壩工程等設(shè)施對(duì)泥沙有一定的攔蓄作用,泥沙量減少,不會(huì)產(chǎn)生大量淤積。
5、防洪綜合評(píng)價(jià)
5.1與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系
根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《唐白河干流防洪規(guī)劃報(bào)告》、《南陽(yáng)市中心城區(qū)防洪規(guī)劃》,該項(xiàng)目建設(shè)區(qū)影響范圍內(nèi)的白河的防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。白河中心城區(qū)段綜合整治工程的河道仍按100年一遇洪水設(shè)防,與白河整體規(guī)劃不矛盾。
5.2對(duì)河道行洪影響
經(jīng)河道水面線推算,綜合整治工程實(shí)施后,100年一遇洪水位125.959~115.330m,50年一遇洪水位125.729~115.100m;綜合工程實(shí)施前,100年一遇洪水位126.160~116.130m,50年一遇洪水位125.919~115.870m;通過(guò)比較,對(duì)白河堤防按百年一遇標(biāo)準(zhǔn)改造堤頂有利。
5.3對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定性影響
該項(xiàng)目的實(shí)施,總的流態(tài)和工程影響區(qū)域局部流態(tài)變化趨勢(shì)基本一致,工程建設(shè)前后各代表斷面垂線流速也無(wú)大的變化。根據(jù)沖刷計(jì)算,100年一遇洪水時(shí),堤防護(hù)坡基礎(chǔ)可以保護(hù)護(hù)坡安全,河勢(shì)穩(wěn)定。
5.4對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響
該項(xiàng)目的實(shí)施,對(duì)河道本身行洪無(wú)較大影響,也沒(méi)有改變河道走向。因此,工程建設(shè)對(duì)防汛搶險(xiǎn)無(wú)明顯不利影響。
6、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)以上分析,南陽(yáng)市白河綜合整治工程建設(shè)方案是可行的,提高了中心城區(qū)河道行洪能力,在遭遇100年一遇洪水時(shí),白河河道水位較實(shí)施前有所降低,有利于行洪;堤防護(hù)坡、橡膠壩工程消能防沖設(shè)計(jì)足以保護(hù)河流堤防、堤身安全。
南陽(yáng)市白河中心城區(qū)段綜合整治工程,以提高城市防洪為基點(diǎn),加強(qiáng)城市河流生態(tài)建設(shè),推砂筑島,營(yíng)造人工濕地生態(tài)系統(tǒng),保持水源、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候,美化環(huán)境,推進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè),為人民群眾旅游和休閑提供理想去處。
參考文獻(xiàn)
[1]河南省《河道管理?xiàng)l例》實(shí)施辦法(【1992】);
[2]《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94);
[3]《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》;
[4]《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ50-92);
[5]《南陽(yáng)市中心城區(qū)防洪規(guī)劃》;
作者簡(jiǎn)介
曲振會(huì)(1971-),本科,高級(jí)工程師,常年從事水利工程管理工作。