程孝昆

(貴州省長順縣水務(wù)局,貴州 長順 550700)

貴州擺所河中小河流治理工程方案的探討

程孝昆

(貴州省長順縣水務(wù)局,貴州 長順 550700)

摘要：結(jié)合貴州省長順縣擺所河擺所和云盤段治理工程，通過方案比較、優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出合理、科學(xué)、生態(tài)的治理方案，達(dá)到節(jié)約投資、效益最大化目的。同時，為貴州山區(qū)類似中小河流治理方案提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：中小河流治理；設(shè)計(jì)方案比較

擺所河屬珠江流域紅水水系，為濛江中游(格凸河)一級支流，位于東經(jīng)106°11′～106°26′，北緯25°42′～26°12′，發(fā)源于貴州省長順縣廣順鎮(zhèn)抱野貓，在交麻鄉(xiāng)匯入格凸河，地處長順縣西部。河流集雨面積為470km2，河道總長為84km，多年平均流量為3.2m/s。

1小河流治理現(xiàn)狀分析

1.1設(shè)計(jì)治理河道范圍

設(shè)計(jì)擺所河河道治理河段共分為2段。一段位于擺所河中游，流經(jīng)擺所鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)的河段，治理起點(diǎn)為鎮(zhèn)區(qū)上游糧管所以下400m處，終點(diǎn)為鎮(zhèn)區(qū)下游新規(guī)劃農(nóng)貿(mào)市場，治理河段長為1440m，治理終點(diǎn)以上集雨面積為202.5km2，河流長度34.1km，加權(quán)平均坡降5.13‰;另一段位于擺所鎮(zhèn)下游直線距離約6.2km處的云盤鄉(xiāng)河段，治理起點(diǎn)為云盤鄉(xiāng)政府上游約1400m處，治理終點(diǎn)為公路橋下游約50m攔河壩處，治理河段長為1700m，治理終點(diǎn)以上集雨面積為230km2，河段長度為43.4km，加權(quán)平均坡降3.89%。在設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，保護(hù)人口0.9萬人，保護(hù)農(nóng)田面積約1000hm2。

1.2治理河段地形地貌

擺所鎮(zhèn)河道沿線以峰叢洼地、槽谷溶蝕地貌為主。河流流向由北向南，治理河段河谷較寬闊，兩岸地形相對較緩(一般都在25°以下)，河床總體較平緩，高程1126.24～1127.98m。河床兩岸發(fā)育河漫灘和二級階地。河漫灘高出河水面0.5～3.0m，一般寬5～13m；一級階地高出河水面3～7m，總體平坦開闊；二級階地高出河水面20m左右。根據(jù)地形地貌特征，河堤多修在河漫灘和一級階地前緣。兩岸沖溝發(fā)育，地表水、地下水多匯集于沖溝，再向河流排泄。

云盤鄉(xiāng)河道沿線以峰叢洼地、槽谷溶蝕地貌為主。河流流向由北向南，治理河段河谷較寬闊，左岸地形相對較陡(一般為30°～50°)，右岸地形相對較緩(一般都在25°以下)，河床總體較平緩，高程1111.54～1114.50m。河床兩岸發(fā)育河漫灘和二級階地。河漫灘高出河水面0.5～3.0m，寬5～11m。一級階地高出河水面2～6m，總體平坦開闊；二級階地高出河水面20m左右。根據(jù)地形地貌特征，河堤多修在河漫灘和一級階地前緣。兩岸沖溝發(fā)育，地表水、地下水多匯集于沖溝，再向河流排泄。

1.3河道現(xiàn)狀及存在的主要問題

擺所鎮(zhèn)和云盤鄉(xiāng)境內(nèi)的擺所河河道橫斷面平均寬度25～35m，整治段河道古老，部分河坎垮塌、泥沙堵塞嚴(yán)重，沿河兩岸均為城鎮(zhèn)居民和良田，每逢雨水季節(jié)常引發(fā)洪澇災(zāi)害，產(chǎn)生重大損失。擺所鎮(zhèn)和云盤鄉(xiāng)最新發(fā)展規(guī)劃新農(nóng)村建設(shè)民宅均沿河布置，大部分規(guī)劃區(qū)域高程較低，不能滿足10a一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)

擺所河河道治理工程，保護(hù)農(nóng)田約1000hm2，居民0.9萬人。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)中表2.0.1城鎮(zhèn)保護(hù)區(qū)的等級屬Ⅳ等，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為最少10a一遇，而《貴州省中小河流治理初步設(shè)計(jì)編制基本要求》中指出保護(hù)農(nóng)田按5a一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，因此，本工程擺所鎮(zhèn)和云盤鄉(xiāng)境內(nèi)的擺所河段按10a一遇洪水設(shè)計(jì)，擺所鎮(zhèn)境內(nèi)治理河段設(shè)計(jì)最大流量363m3/s，云盤鄉(xiāng)境內(nèi)治理河段設(shè)計(jì)最大流量374m3/s。

3工程總體布置

工程治理河段為兩段，為云盤鄉(xiāng)和擺所鎮(zhèn)境內(nèi)的擺所河段，本次設(shè)計(jì)第一段，從擺所鎮(zhèn)糧管所以下400m位置開始，防洪堤起點(diǎn)(0+000)，沿原河道向下擺所規(guī)劃新區(qū)農(nóng)貿(mào)市場結(jié)束，治理河道總長1.44km；另一段為云盤鄉(xiāng)規(guī)劃新區(qū)，防洪堤起點(diǎn)(0+000)，沿原河道向下至云盤新橋結(jié)束，治理河道總長1.7km。由于農(nóng)田和民房沿河兩岸布置，地形較為平緩，遇洪水時，農(nóng)田將遭到淹沒，居民生命和財(cái)產(chǎn)安全也將遭到嚴(yán)重的威脅[1]。為保護(hù)群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，擬定在沿河兩岸布置防洪堤，根據(jù)不同的堤岸地貌地質(zhì)條件采取相應(yīng)的措施，堤型主要為兩種，一種是剛性防洪堤，采用漿砌石砌筑；另一種為生態(tài)防洪堤，采用預(yù)制網(wǎng)格鋪設(shè)草皮護(hù)坡。優(yōu)化堤防斷面結(jié)構(gòu)型式，盡量采用新材料、新工藝、新技術(shù)，采取合理措施同步實(shí)施。

3.1主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

工程主要構(gòu)筑物由防洪堤和工程管理配套設(shè)施組成，防洪堤采用土堤加預(yù)制混凝土柵格草皮護(hù)坡和重力式擋土墻兩種型式。

3.2防洪堤設(shè)計(jì)

根據(jù)治理河段的地形、地質(zhì)條件，綜合村鎮(zhèn)總體規(guī)劃、占地、拆遷等，并結(jié)合已建好的防洪堤，分段擬定設(shè)計(jì)河段的整治堤型。擺所河治理工程總共有兩個工程點(diǎn)，一個是擺所鎮(zhèn)擺所河段，另一個為云盤鄉(xiāng)擺所河段。擬定設(shè)計(jì)河段可采取生態(tài)防洪堤和剛性防洪堤兩種型式[2]。

3.2.1生態(tài)防洪堤堤型

生態(tài)防洪堤采用碾壓式土堤結(jié)合正方形漿砌石格柵后草皮護(hù)坡，其主要型式為重力式M7.5漿砌石護(hù)腳+土石回填堤+格柵式草皮護(hù)坡。迎水坡面采用穩(wěn)定的邊坡系數(shù)，背水面根據(jù)地形采取一定穩(wěn)定的挖、填邊坡，在漿砌石格柵內(nèi)表層鋪設(shè)種植土進(jìn)行草皮護(hù)坡。坡腳采用M7.5漿砌塊石護(hù)腳。為滿足沿河兩岸耕種要求，結(jié)合現(xiàn)有的機(jī)耕道，堤防側(cè)設(shè)置機(jī)耕道(兼作人行道)，并在人群聚集地的兩岸堤防設(shè)置下河踏步。

3.2.2剛性防洪堤堤型

剛性防洪堤采取M7.5漿砌石擋墻，為與原堤防工程保持一致，迎水坡面采用1∶0.1的邊坡，背水坡面采用1∶0.3的邊坡，為避免堤防基礎(chǔ)被河水淘刷，基礎(chǔ)嵌入基巖或持力層上。為滿足沿河兩岸的耕種要求，結(jié)合現(xiàn)有的機(jī)耕道，堤防側(cè)設(shè)置機(jī)耕道(兼作人行道)，并在人群聚集處的兩岸堤防設(shè)置下河踏步。

4堤型設(shè)計(jì)與方案比較

4.1堤型設(shè)計(jì)方案

根據(jù)治理河段的地形、地質(zhì)條件，綜合村鎮(zhèn)總體規(guī)劃、占地、拆遷等，擺所鎮(zhèn)境內(nèi)的擺所河段岸坡較陡，河岸靠近農(nóng)戶住宅的地段均采用重力式漿砌石擋墻，因?yàn)樵谠摲N河段由于地形限制，不適合采用生態(tài)防洪堤，該種河段不再進(jìn)行方案比較。本次設(shè)計(jì)方案比較為云盤鄉(xiāng)境內(nèi)的擺所河段(0+000～0+380)選擇兩種比較結(jié)合實(shí)際的堤型布置方案進(jìn)行比較，第一種是土堤加混凝土柵格草皮護(hù)坡(方案Ⅰ)；第二種是重力式漿砌石擋墻(方案Ⅱ)。兩方案堤線基本一致，行洪斷面方案Ⅰ>方案Ⅱ。

4.1.1土堤加預(yù)制混凝土柵格草皮護(hù)坡方案

云盤鄉(xiāng)境內(nèi)的擺所河0+000～0+380防洪堤軸線長380m，堤距27m，防洪堤采用碾壓式土堤加預(yù)制混凝土柵格草皮護(hù)坡，堤高5.7m，坡面采用1∶1.5的邊坡，并采用C15預(yù)制混凝土柵格加草皮護(hù)坡，混凝土柵格斷面尺寸0.3m×0.3m，間距2m，表層鋪設(shè)20cm的種植土[3]。土堤堤身全部采用河床開挖料，坡腳采用M7.5漿砌塊石護(hù)腳，護(hù)腳寬1.4m，高2m，迎水面采用M10水泥砂漿抹面，頂部采用5cmC10混凝土壓頂，左岸坡腳設(shè)置排污溝，斷面尺寸0.5m×0.5m，布置于漿砌石護(hù)腳之內(nèi)，頂板采用8cm厚C15鋼筋混凝土預(yù)制板。左、右岸護(hù)腳每隔10～15m設(shè)一條伸縮縫，縫寬2～3cm，內(nèi)用瀝青砂漿充填，為避免堤防基礎(chǔ)被河水淘刷，坡腳置于河床以下0.5m。為促進(jìn)城鎮(zhèn)發(fā)展，結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃，左右岸堤頂2.0m范圍內(nèi)設(shè)置混凝土壓面過道。防洪堤堤頂沿線修建坡面截水溝，截水溝尺寸為0.2m×0.2m，底坡按1/1000設(shè)計(jì)。防洪堤每隔100m左右設(shè)一道下河梯步。

4.1.2重力式漿砌石擋墻方案

本方案設(shè)計(jì)時考慮盡量少拆遷和少占城鎮(zhèn)建設(shè)用地，使工程投資盡量最省。

重力式漿砌石擋墻方案：云盤鄉(xiāng)境內(nèi)的擺所河段0+000～0+380防洪堤軸線長380m，堤距27m，防洪堤采用重力式擋土墻，開挖見至灰白色黏土層即可，將其清平后在底部鋪設(shè)0.2m厚碎石墊層，然后砌筑漿砌塊石，墻體采用M7.5漿砌石砌筑，迎水面采用1∶0.1的坡度，背水面采用1∶0.3的坡度，墻頂寬0.8m，采用0.15m厚的C15混凝土縫，縫內(nèi)用水泥砂漿嵌縫，漿砌石防洪墻背坡采用河道開挖的黏土棄渣回填。沿墻體高度方向間隔1m梅花形布置φ50mm排水管，并在墻背設(shè)置反濾包囊，最下面一排排水管的出口高程與河道常年水位齊平。防洪堤堤背沿線修建截水溝，截水溝尺寸為0.3m×0.3m，采用M7.5漿砌石砌筑，采用砂漿抹面。沿截水溝每隔100m左右預(yù)埋排水管將水排入河道中。左岸坡腳設(shè)排污溝，采用漿砌石砌筑，斷面尺寸1m×1m，過水?dāng)嗝鏋?.5m×0.5m，頂部采用8cm厚C15鋼筋混凝土預(yù)制板，底板采用0.1m厚C15混凝土，堤身及排污溝每隔10～15m設(shè)一條伸縮縫，縫寬2～3cm，內(nèi)用瀝青砂漿充填。

4.2方案比較

(1)優(yōu)點(diǎn)

方案Ⅰ(土堤加預(yù)制混凝土柵格草皮護(hù)坡)：施工技術(shù)相對簡單，工程直接投資相對較省，不存在城鎮(zhèn)內(nèi)澇問題。

方案Ⅱ(重力式漿砌石擋墻)：工程占地小，拆遷工作量小。保護(hù)城市面積大，總投資相對較省。

(2)缺點(diǎn)

方案Ⅰ(土堤加預(yù)制混凝土柵格草皮護(hù)坡)：填筑量大，工程占地大。

方案Ⅱ(重力式漿砌石擋墻)：施工技術(shù)要求相對較高，施工工期較長，同時形成城鎮(zhèn)內(nèi)澇，后期維護(hù)費(fèi)相對較高。

通過表1中堤型優(yōu)缺點(diǎn)及單位長度工程投資的比較，不難看出，生態(tài)防洪堤比剛性防洪堤更優(yōu)。所以本工程以生態(tài)防洪堤為主，只在河岸地形條件、河道寬度受限的情況下使用剛性防洪堤。

表1　方案比較

5結(jié)論

河流域治理關(guān)系著地區(qū)生態(tài)化建設(shè)水平，加強(qiáng)中小流域治理方案設(shè)計(jì)與管理力度，有助于實(shí)現(xiàn)流域環(huán)境的優(yōu)化改造目標(biāo)?，F(xiàn)階段，需積極根據(jù)治理河段的地形、地質(zhì)條件，綜合村鎮(zhèn)總體規(guī)劃、占地、拆遷等，并結(jié)合已建好的防洪堤，分段擬定設(shè)計(jì)河段的整治堤型。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉本義.黑龍江省中小河流治理方案存在的問題及改進(jìn)措施[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014(7):76-77.

[2]皇甫全歡，曹建鄴，謝亞軍.洪澤縣中小河流治理重點(diǎn)縣綜合整治方案研究[J].中國水利，2014(14):29-30.

[3]肖衍.中小河流治理工程初步設(shè)計(jì)中需注意的問題分析[J].黑龍江水利科技，2013(5):208-210.

作者簡介：程孝昆(1974-)，男，高級工程師，主要從事水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)管理工作。

中圖分類號：TV212.5+2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-0506(2016)05-0092-03