谷衛(wèi)東
(忻州市水利勘測設計院,山西 忻州 034000)
嵐漪河屬黃河水系,地處晉西北黃土高原,發(fā)源于呂梁市嵐縣河口鄉(xiāng)王家村海拔2 222 m 的飲馬池山,流經嵐縣河口鄉(xiāng),忻州市岢嵐縣的宋家溝鄉(xiāng)、高家灣水庫、嵐漪鎮(zhèn)、陽坪鄉(xiāng)、溫泉鄉(xiāng),呂梁市興縣魏家灘鎮(zhèn),于瓦塘鎮(zhèn)裴家川口匯入黃河,河流全長120 km,流域面積2 166.6 km2。主要支流有北川河、南川河、馬跑泉河、中寨河。
北川河流域面積572.8 km2,河流長48.2 km,發(fā)源于岢嵐縣的荷葉坪山,于岢嵐縣城西匯入嵐漪河。流域平均寬度33.13 km,平均比降10.32‰,流域形狀系數0.388,河床糙率0.025。
嵐漪河流域屬溫帶季風氣候,岢嵐縣1972—2006 年35 年氣象觀測資料,年平均氣溫6.3℃,最高溫度為2005 年6 月22 日37.3℃,最低溫度2002 年12 月25 日-30.7℃。年平均降水量434 mm,6 月平均降水量63.8 mm,占全年降水量的14.7%;7 月平均降水量106.9 mm,占全年降水量的24.6%;8 月平均降水量98.7 mm,占全年降水量的22.7%;單日最大降水量發(fā)生在1997 年7 月18 日,為79.6 mm。年平均無霜期139 d,年平均日照2 772.9 h;年平均蒸發(fā)量2 107.6 mm,年平均風速3.5 m。
嵐漪河泥沙級配以土和砂粒為主,屬懸移質泥沙,懸移質年平均侵蝕模數4 427 t/km2,懸移質多年平均輸沙量693.9 萬t,其中:汛期輸沙量687 萬t,占全年輸沙量的99%。
嵐漪河流域總地形呈東高西低,中間低兩側高的盆地地形,山勢巍峨,溝壑縱橫。根據區(qū)內地表地形特征及成因,工程區(qū)地貌分為基巖山區(qū),黃土丘陵區(qū),沖積平原區(qū)。根據野外地質調查,區(qū)內出露地層,有古生界寒武系、奧陶系,新生界上第三系、第四系中更新統、上更新統、全新統。依據含水介質的巖性與地下水賦存特征,區(qū)內地下水含水巖組可分為碳酸鹽巖溶裂隙水含水巖組和松散層類孔隙水含水巖組兩種類型。
工程區(qū)位于蘆芽山背斜的西翼,呂梁山隆褶帶的北端西側,鄂爾多斯地臺東緣。工程區(qū)西部發(fā)育有一條逆斷層,走向近南東130°左右,傾向南西,規(guī)模較大,從嵐漪河河谷一直延伸至工程區(qū)外;岢嵐縣城南部嵐漪河左側發(fā)育有一條正斷層,走向北東40°左右,傾向南東,規(guī)模較小,影響范圍不大??拐鹪O防烈度為Ⅵ度,設計基本地震動峰值加速度值為0.05 g,地震動反應譜特征周期為0.45 s。本區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性屬穩(wěn)定地區(qū)。
結合現場實際情況,并在相關政府部門的指導下,確定了本次工程建設的主要任務為防洪及農田灌溉,確??h城及周邊村莊的安全。
首先,對河道堤防進行加固,并對河道進行疏浚、清淤,使其達到20 年一遇設計防洪標準,保證河流兩岸村莊、農田的防洪安全;其次,引用洪水灌溉農田;第三,通過河道治理使洪水基本控制在有堤岸約束的河槽內流出,形成“大水走直,小水走彎,水流平滑過度”的河道走勢,提高了河道行洪能力,保障了兩岸人民生命和財產安全。
根據《防洪標準》及《堤防工程設計規(guī)范》中的相關規(guī)定,嵐漪河河道設計標準設計為20 年一遇,岢嵐縣城的防洪標準為20 年一遇。工程共分兩部分三段,第一部分嵐漪河一級支流北川河治理段3.971 km;第二部分的第一段東川河治理段(嵐漪河上游段)4.583 km,第二段嵐漪河治理段1.911 km;三段合計10.456 km。
為減少占地和避免因拆遷引發(fā)糾紛,適當加高河堤,在滿足河道安全行洪的前提下,依托現狀河道寬度,局部進行修彎整線,確定北川段一般河寬為35 m,最大河寬65 m,最小河寬26 m;東川段及嵐漪段一般河寬為40 m,最大河寬150 m,最小河寬24 m,能滿足河道行洪要求,又能引洪灌溉農田。
嵐漪河流域上游東川河設有岢嵐水文站,位于岢嵐縣嵐漪鎮(zhèn)南關,控制流域面積476 km2;下游干流上設有裴家川水文站,位于流域出口處,控制流域面積2159 km2。設計依據山西省水利廳2010 年12 月編制的《山西省水文計算手冊》,岢嵐水文站1959—2008 年洪峰流量系列的頻率;采用《忻州市水文水利計算手冊》中的水文比擬法,推求各設計控制斷面的設計洪水。經計算治理段20 年一遇洪峰流量北川段為315 m3/s,東川段為334 m3/s,嵐漪河主干段為530 m3/s。
根據《堤防工程設計規(guī)范》嵐漪河的防洪標準為20 年一遇洪水設計,兩岸的防洪堤按4 級堤防設計;根據《防洪標準》主要建筑物按Ⅳ等4 級設計,次要建筑物及臨時建筑物按Ⅳ等5 級設計。
治理項目位于岢嵐縣縣城,分兩部分三段。第一部分嵐漪河一級支流北川河治理段3.971 km;第二部分第一段東川河治理段(嵐漪河上游段)4.583 km,第二段嵐漪河主干治理段1.911 km;三段合計10.456 km,流向大致呈東北—西南走向;河堤布置在縱斷上盡量依原河堤布置,現狀有公路橋10 座,北川段5 座,東川段及嵐漪段5 座,滾水壩一座,河道北川段左側及東川段右側為縣城。
新建漿砌石重力式堤防,堤防內側采用漿砌石重力壩,壩頂寬為0.6 m,內邊坡采用1∶0.1,外邊坡采用1∶0.3,基礎深1.5 m,基礎兩側各留0.2 m 的凸臺。墻背后筑砂卵(礫)石土堤防,頂寬3.4 m,外邊坡采用1∶1.0。加高加固舊漿砌石重力式堤防,在舊堤防內側貼砌漿砌石,壩頂寬為0.6 m,內邊坡采用1∶0.1,外邊坡采用1∶0.3,基礎深1.5 m,寬1.2 m,基礎迎水側留0.2 m的凸臺。新建漿砌石護坡式,護坡頂寬0.5 m,外邊坡1∶2,基礎深1.5 m,寬1.0 m。
為減小沖刷保護堤壩基礎,在左右岸彎道及主河槽緊貼護堤處增設賓格鉛絲籠護腳。
工程區(qū)內,河床較平坦,河谷呈對稱寬淺型。施工條件好,河灘相對較寬,有利于施工,施工的供水、供電情況較好,工程線路長,交通便利,工作面多,可以多方面同時作業(yè),便于高強度施工。不利條件是氣候相對寒冷,難以實現全年施工。
河道堤防及導控工程施工的防洪標準為5 年一遇,主要建筑物按5 級建筑物設計,導流建筑物級別為5 級,根據工程區(qū)河道的特點,采用枯水期施工導流方式,北川段及東川段為3.5 m3/s,嵐漪段為4.5 m3/s。
河道清理及基坑土石方。開挖采用74 kW 推土機剝離表層及堆積,2.0 m3挖掘機挖裝,15 t 自卸汽車運至堤防位置,平均運距3.0 km。土方回填采用74 kW推土機攤鋪,輪胎碾碾壓,局部采用2.8 kW 蛙式夯機夯實;漿砌石岸墻施工采用人工砌筑。
工程區(qū)緊臨縣城,交通便利,廠內交通為4 m 寬砂石道路,施工道路為新建,長9.6 km。結合工程特點,在項目區(qū)的河道兩岸共布置7 個施工區(qū)域。施工區(qū)分別布置生產和生活設施,設置進場道路,施工區(qū)內設置移動式混凝土拌和機、倉庫、塊石料堆放場地及生活區(qū)等。生活用房主要以租賃為主。
工程總投資2 996.06 萬元,預備費142.67 萬元。工程建設分為3 個施工階段,其中工程準備期1 個月,主體工程施工10 個月,工程完建期1 個月,總工期12 個月。
通過岢嵐縣嵐漪河河道治理,達到生態(tài)環(huán)境得到改善,經濟發(fā)展可持續(xù)。施工過程中會產生一部分廢水、廢渣、噪聲等,對環(huán)境和施工人員會產生一定的影響,通過采取治理措施一定程度上可以減免危害。嵐漪河整治為公益性工程,有利影響遠遠大于施工過程中造成的臨時部分區(qū)域的不利影響,區(qū)域內不存在制約工程的環(huán)境問題。
施工現場主體工程結束后,需要進行清理和整治,對清理后的裸露區(qū)域進行植被恢復工作,防止沙土流失。
在施工過程中,不隨意毀林毀樹,占壓土地和損壞農作物,凡不涉及本次工程的植被、樹林,必須保護其原有的完整性,不得任意砍伐。
岢嵐縣嵐漪河河道治理工程的實施,提高了岢嵐縣城防御洪澇災害的能力,保障了河道兩岸人民群眾生命財產安全,為區(qū)域經濟的可持續(xù)發(fā)展和全面建設小康社會提供了強有力的支撐。