孟 琳
(渾源縣水務(wù)局,山西 渾源 037400)
唐河發(fā)源于渾源縣澤清嶺,流經(jīng)渾源縣王莊堡鎮(zhèn),縱貫靈丘盆地,由西向東流經(jīng)靈丘縣高家莊至北水蘆村一帶,有城頭會(huì)泉水出露,河水流量逐漸增大,河流折向東南,于下北泉出山西省進(jìn)入河北省,山西境內(nèi)河流全長(zhǎng)96 km,河道縱坡11‰。唐河為常流河,本次治理的工程段沿渾源境內(nèi)唐河金峰殿—王莊堡河段分布,河段位于唐河上游,治理起點(diǎn)至終點(diǎn)有部分支溝匯入,較大支溝有馬尾河。
渾源縣屬半干旱大陸性氣候,春季風(fēng)大,夏熱多旱,秋短早霜,冬冷干燥;多年平均氣溫6.5℃,極端最低氣溫-37.3℃,極端最高氣溫39.7℃,最大凍土深1.72 m;降雨量主要集中在6—9月,多年平均降水量408 mm,汛期6—9月約占全年降水量71.4%;多年平均蒸發(fā)量1 601 mm。降水量、蒸發(fā)量年內(nèi)分配不均,形成了“十年九旱、年年春旱”的氣候特征。
工程段沿渾源境內(nèi)唐河金峰殿—王莊堡河段分布,與工程相關(guān)的地層巖性相對(duì)較簡(jiǎn)單,主要為河流松散堆積物,即第四系全新統(tǒng),人工土(含生活垃圾、雜填土)應(yīng)挖除,非經(jīng)處理不得作為地基基礎(chǔ)。
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,場(chǎng)地土的類型屬中硬場(chǎng)地土,場(chǎng)地類別為Ⅱ類;建筑場(chǎng)地屬建筑抗震一般地段。工程區(qū)土體工程地質(zhì)條件較單一,性狀尚好;擋墻地基主要由卵礫石層(或礫砂)和局部地段的粘質(zhì)粉土構(gòu)成,無(wú)液化土。
區(qū)域水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單,工程區(qū)含水巖層主要由松散巖類孔隙含水層組成。地下水位受季節(jié)、灌溉影響而波動(dòng),一般埋深小于3 m,受地表水和大氣降水補(bǔ)給。工程區(qū)環(huán)境水化學(xué)類型均屬HCO3·SO4—Ca·Mg型。工程區(qū)場(chǎng)地地基土屬中—強(qiáng)滲透性(擋墻內(nèi)外滲流聯(lián)通),并存在汛期沖刷(淘蝕)問(wèn)題。擋墻基礎(chǔ)應(yīng)下挖一定深度,并適當(dāng)處理確保地基土穩(wěn)定。
渾源縣唐河現(xiàn)狀主河槽較窄,河道大部分河段不滿足20年一遇行洪要求。沿線村民在臨河兩岸高地上居住,離河道較近,沿線村莊分布較多,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,洪災(zāi)損失也逐年加大。由于河段處于上游,源短流急,洪水來(lái)勢(shì)迅猛,而河道縱坡較大,流速較大,河岸缺乏必要的防護(hù)措施,臨河房屋、路基遭受洪水威脅。沿線穿河道路較少,取水建筑物缺乏;治理段河道現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境為農(nóng)村鄉(xiāng)土環(huán)境,河道主槽上下游寬窄不一,不規(guī)整,河道局部段被侵占,河道束窄,河道生態(tài)環(huán)境較差,幾乎沒(méi)有水景觀。同時(shí),唐河流域?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)型大陸性氣候,多風(fēng)、少雨,干旱嚴(yán)重。項(xiàng)目區(qū)降水量小、蒸發(fā)量大,林木覆蓋率低、植被稀疏,河灘地均為砂卵石或土層較薄,土質(zhì)疏松,抗沖力低,易流失,流域生態(tài)環(huán)境退化,生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)脆弱。
河段的現(xiàn)狀制約著沿線村莊行洪安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù),河段綜合治理和修復(fù)非常緊迫:通過(guò)修建擋水建筑物實(shí)施村莊防護(hù),使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水安全下泄,減少洪災(zāi)損失,可保障沿河人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全;修建漫水路、取水建筑物,充分發(fā)揮水利工程設(shè)施在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展中的基礎(chǔ)作用,可提升沿岸村民的生產(chǎn)生活條件,從而促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展;通過(guò)生態(tài)修復(fù)工程,可涵養(yǎng)水源、保持水土,生物的生存環(huán)境得到改善,可提高唐河流域防御自然災(zāi)害和生態(tài)破壞的能力。
本次河道治理工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),村莊段防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,堤防級(jí)別為4級(jí);農(nóng)田段的防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,堤防級(jí)別為5級(jí)。
主要建設(shè)內(nèi)容有:通過(guò)采取河道兩岸修建防洪堤岸,新建護(hù)岸、擋墻等措施,對(duì)唐河金峰殿—王莊堡約14 km河段進(jìn)行綜合整治,使其達(dá)到設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn),徹底解決兩岸村莊的洪水隱患;修建漫水路、灌溉取水口及巡河路等工程,改善沿岸村莊生產(chǎn)、生活條件;通過(guò)河道內(nèi)生態(tài)修復(fù),減少水土流失。
防護(hù)工程共涉及5個(gè)村莊,計(jì)2 904 m河段的護(hù)岸擋墻:龍咀村684m,鴿子峪村378 m,下達(dá)枝村544 m,水磨村387 m,王莊堡鎮(zhèn)唐河段288 m及馬尾河段623 m。
沿線護(hù)岸堤防工程在龍咀村、鴿子峪村及下達(dá)枝村段布置在河道左岸,在水磨村上下游及王莊堡鎮(zhèn)段布置于右岸。堤線布置上結(jié)合河道現(xiàn)狀及特點(diǎn),遵循的原則是:盡量利用現(xiàn)有堤防滿足防洪及工程管理要求,少占耕地,保護(hù)周邊環(huán)境等。
堤型選擇時(shí)本著就地取材、因地制宜、降低造價(jià)的原則,對(duì)砂礫石土堤和重力式漿砌石擋墻兩種堤型方案進(jìn)行比較:砂礫石土堤的優(yōu)點(diǎn)是施工方便,適應(yīng)變形能力強(qiáng),造價(jià)較低,其生態(tài)和景觀效果明顯,但占地面積較大;重力式漿砌石擋墻,具有抗沖能力強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn),且占地空間小。最終采用重力式漿砌石擋墻的堤型,一是鴿子峪、水磨村、王莊堡段堤后為耕地,有利于保護(hù)有限的耕地資源,同時(shí)可以減少征地困難;二是下達(dá)枝村河段緊鄰村莊,堤防修建占?jí)旱缆贩课荩梢詼p少房屋拆遷,便于村民出行及村內(nèi)正常排水和工程順利實(shí)施。
以20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)對(duì)河流水文資料進(jìn)行分析,計(jì)算得到各段河道水面線作為設(shè)計(jì)水位,加0.9 m超高控制護(hù)岸堤防的頂高程,頂寬0.6 m。護(hù)岸堤防工程每間隔10 m設(shè)一處變形縫,采用2 cm高壓閉孔板嵌縫;基礎(chǔ)埋深位于地面以下2.0~2.1 m,滿足抗滑穩(wěn)定要求。
水磨村下游河段有50 m水毀堤防,治理時(shí)采用格賓擋墻墻后填土恢復(fù)原岸坡,在岸坡上恢復(fù)原漿砌石堤防。格賓擋墻墻體總高5 m,采用5層格賓塊體壘筑,最下部塊體寬3 m,最上部塊體寬1 m,單塊高1 m。墻后回填至現(xiàn)狀灘地高程,墻后及底部貼250 g/m2土工布反濾?;謴?fù)時(shí)堤防堤頂高程順接上下游堤防堤頂,墻高約1.5 m。堤防恢復(fù)仍采用原漿砌石墻斷面,頂寬 0.7 m,迎水側(cè)邊坡 1∶0.3,背水側(cè)邊坡 1∶0.2。
對(duì)治理段約14 km主河槽,按照設(shè)計(jì)河底寬度及縱坡進(jìn)行疏浚。鴿子峪村段河道左岸120 m堆積有約750 m3石材廢料,影響行洪,要求清除;下達(dá)枝河段設(shè)漫水路2處作穿河道路,為防止漫水路上下游沖刷,上下游均設(shè)3 m寬格賓石籠防護(hù);鴿子峪村下游左岸建設(shè)300 m巡河路,采用泥結(jié)碎石路面,寬度3.0 m;水磨村203省道橋上游設(shè)取水口工程,保證兩岸耕地正常灌溉,左右岸進(jìn)水口寬度分別取0.6 m、0.4 m,對(duì)稱布置,進(jìn)水口上下游設(shè)置漸變段。進(jìn)水口與河道中心線夾角30°,相鄰進(jìn)水口設(shè)置沖沙口,寬度1.0 m。
河段灘地生態(tài)修復(fù)與保護(hù)以種植為主,以河段治導(dǎo)線為控制邊界,進(jìn)行全線的生態(tài)保護(hù)與修復(fù):沿線村莊附近重點(diǎn)選取5個(gè)節(jié)點(diǎn),營(yíng)造水生態(tài)景點(diǎn),其它部分現(xiàn)狀植被情況較好的予以保留。
生態(tài)修復(fù)工程布置時(shí)遵循的原則有:不妨礙河道的防洪調(diào)蓄;結(jié)合渾源縣當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂?,因地制宜進(jìn)行植物搭配;重視植物的多樣性和特色性;注意河道的空間性及視線通透性。
在工程項(xiàng)目選取的打造節(jié)點(diǎn),采用草本—河槽的斷面形式,首先全面撒播野牛草打底,其次按照不同高度的草本植物進(jìn)行組團(tuán)式搭配種植:主體草本植物選用紫花苜蓿、沙打旺、菊芋等,既耐旱又耐水濕,且具有固土作用,可減少河道輸水期間對(duì)兩岸的沖刷,避免水土流失;以高度次之、色彩各異的狼尾草—小冠花、馬藺—費(fèi)菜、甘野菊—小冠花、大葉補(bǔ)血草—蒲公英等草本植物曲線型組團(tuán)搭配依附,突出自然岸線的曲線形式,營(yíng)造豐富的植物岸線形態(tài);從上游至下游縱向保證較好的視線通廊,形成高低錯(cuò)落明朗的綠化空間和線性流暢、簡(jiǎn)潔的綠化風(fēng)格,打造即具郊野特色又有一定觀賞價(jià)值的生態(tài)河道。
為了減小大洪水時(shí)對(duì)灘地沖刷破壞植物生長(zhǎng)環(huán)境,在生態(tài)整治段的兩岸灘地設(shè)置漿砌石潛壩。潛壩厚度0.6 m,埋深2.0 m,垂直水流方向布置。潛壩下游設(shè)0.5 m厚格賓石籠防護(hù),防護(hù)寬度3.0 m,頂部設(shè)0.3 m回填土便于種植。
本河道治理工程主要內(nèi)容為沿河村莊防護(hù)、河道生態(tài)修復(fù),屬非污染生態(tài)類項(xiàng)目,是一項(xiàng)公益性水利工程。工程的實(shí)施將提高治理區(qū)域的防洪能力,改善河道沿線生態(tài)環(huán)境,提升治理區(qū)域的居住環(huán)境水平。
工程項(xiàng)目區(qū)屬北方土石山區(qū),土壤侵蝕類型包括水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕。本工程水土流失防治區(qū)分為主體工程區(qū)、堤防施工臨時(shí)占地區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)、交通道路區(qū)和施工生產(chǎn)生活區(qū)等5個(gè)防治區(qū)。
水土保持防治措施主要采取有工程措施、植物措施和臨時(shí)措施:工程措施包括主體工程漿砌石擋墻和格賓石籠水平防護(hù),其他防治區(qū)表土剝離、綠化覆土、回填復(fù)耕和土地平整;植物措施包括播撒草籽,恢復(fù)植被;對(duì)臨時(shí)堆放的表土堆采取袋裝土攔擋坡腳、密目網(wǎng)苫蓋表面等措施。
河道治理工程采用生態(tài)治理方案,在河道管理范圍內(nèi)撒播草籽,既可抵御雨洪的沖刷,又能形成良好的景觀效果,以上措施對(duì)維護(hù)河道穩(wěn)定、水土保持、生態(tài)綠化起到了積極作用。
村莊護(hù)岸堤防工程采用了重力式漿砌石堤岸配合格賓石籠護(hù)腳抗沖的布置方式,格賓石籠結(jié)構(gòu)柔性、適應(yīng)較大變形能力較好,且選用材料環(huán)保、施工簡(jiǎn)便可控,相比于傳統(tǒng)的剛性漿砌石工程,在抵抗高流速、強(qiáng)沖刷方面更具優(yōu)勢(shì),同時(shí)可以減少污水產(chǎn)生,在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域更受歡迎。
工程建設(shè)對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境影響較小,不存在影響項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境制約因素。主要環(huán)境問(wèn)題在于施工期廢水、廢氣、噪聲、固體廢棄物等排放,對(duì)工程影響區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境造成不利影響,采取必要環(huán)保措施后可以得到有效減免。
工程施工期間要加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理工作,關(guān)注大氣、噪聲、固體廢棄物等對(duì)渠道沿線村莊的影響,實(shí)施環(huán)境監(jiān)理和環(huán)境工程“三同時(shí)”制度,及時(shí)掌握各施工階段的環(huán)境污染程度和范圍,可減免工程對(duì)環(huán)境的不利影響。
本河道治理工程中,村莊防護(hù)工程結(jié)合舊有的漿砌石堤防,采用漿砌石重力護(hù)岸配合格賓石籠護(hù)腳防沖的布置方式。新建堤防工程采用格賓石籠,材料環(huán)保、簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)、抗沖刷更佳,逐漸成為主要的工程措施,多用植物措施進(jìn)行生態(tài)治理和環(huán)境保護(hù),治水思路向“生態(tài)水利”轉(zhuǎn)變。
工程實(shí)施后,沿河村莊防洪能力加強(qiáng),保障防洪安全,實(shí)現(xiàn)“山、水、林、田、草”相互促進(jìn),改善了該段河道生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)唐河河流生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán),能有力地促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展,生態(tài)、環(huán)境和社會(huì)效益顯著。