徐 斌
(河津市水利局,山西 河津 043300)
河津市位于山西省西南部,運城市的西北角,汾河和黃河匯流的三角地帶。東迎汾水與稷山縣為鄰,西隔黃河與韓城市相望,南有臺地與萬榮縣毗連,北依呂梁與鄉(xiāng)寧縣接壤。全市東西寬27.5 km,南北長35 km,面積為593 km2。地勢北高南低,海拔高度在367.5 m—1 107 m 之間。河流有汾河、黃河等,自然資源豐富。
汾河堤防是防洪抗災主體工程,直接保護著河津城及沿河3 個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),1 個街道辦事處,32 個村莊10.8 萬口人,農田0.73 萬hm2,其中:高效農田0.33 萬hm2,灘涂0.4 萬hm2。河谷內灘地廣闊平坦,土地肥沃,氣候溫和,復播率在80%以上,以種植冬小麥、棉花、花生為主,兼種大秋作物和油料、水果、大棚蔬菜等經濟作物,是河津市重要糧棉產區(qū)。初步調查,僅以糧棉兩項平均計算,每畝灘地的產值都在1 000元以上。其它經濟作物的畝產值更高,一般在2 000 元以上,農業(yè)總產值2 億元左右。沿河有108 國道,侯西鐵路和南北縱穿的臨河一級公路是河津市的重要交通要道。多年來,汾河兩岸興建的近百個中小型國營、集體及私營工商企業(yè),133.33 余hm2漁業(yè)基地,年產值在3 億元以上,是河津市工農業(yè)生產的“半壁江山”,經濟發(fā)展的戰(zhàn)略區(qū)域。
項目所在地位于汾河干流河津段下游4 km 處。
汾河下游沿岸是人口稠密的經濟發(fā)達地區(qū),是山西省重要的能源重化工基地和農業(yè)商品糧的重要產區(qū),一旦發(fā)生洪災,其損失慘重。隨著經濟的發(fā)展和人口的增長,洪災造成的損失將會越來越大。2011 年汾河中下游管理局,對汾河河津段209 國道大橋上游段20.5 km 堤防進行了加固,下游有22.06 km 的堤防未治理,防洪能力不足5 年一遇防洪標準,形成防洪短板。本段河道坡降平緩,泄洪輸沙能力不足,河床逐漸抬高。隨著河道年徑流量減小,行洪主槽大量萎縮,致使河道行洪能力下降。同一流量下水位持續(xù)升高。汾河下游主槽的平均寬度已由六十年代的200 m縮窄至現在的70 m,平灘流量由800 m3/s 降至不足400 m3/s。
2016 年7 月,汾河柴莊——河津段的洪峰流量達到482 m3/s(河津段西梁橋處的洪水位達372.1 m),汾河河津段上游與對岸萬榮的堤防洪水位均超過堤頂,堤防多處發(fā)生管涌、滑塌。省委省政府、運城市委市政府、河津市政府及廣大武警官兵共同奮力抗洪搶險,加筑沙袋,洪水沒有漫堤決口,保護了當地群眾的生命和財產安全,雖洪水在大家的努力下已經退去,但是堤防搶修加筑臨時用料比較復雜,質量較差,含沙量大,急需加固改造。
根據《運城市水務局關于修建汾河運城段防洪遺留工程的請示》(運水汾〔2016〕118 號)和《山西省水利廳關于下達2017 年第一批中央水利發(fā)展資金計劃的通知》(山西省水利廳晉水財務〔2017〕17 號)的文件精神,為提高河道的防洪能力,保障河道行洪安全,改善周邊水環(huán)境,提升沿線居民生活質量,應盡快實施汾河下游防洪工程的建設。通過堤防加固,修建防汛搶險道路,滿足日常河道維護管理以及防洪搶險的需要。
根據《防洪標準》(GB 50201—2014)和《堤防工程設計規(guī)范》(GB 50286—2013)的有關規(guī)定,結合汾河工程建設的實際情況,確定工程級別為Ⅳ等4 級。汾河下游堤防工程的防洪標準按20 年一遇設計。
汾河流經稷山縣后在河津市柴家鄉(xiāng)莊頭村入境,流經柴家鄉(xiāng)、城區(qū)街道辦、陽村鄉(xiāng)、小梁鄉(xiāng),從小梁鄉(xiāng)西梁村出境,進入萬榮縣境內,市境內流程26.8 km,年平均徑流量14.5 億m3,主河槽寬60~100 m,行洪區(qū)河寬250~500 m。河津段干流位于汾河下游,屬平原沖積性蜿蜒型河流。汾河從襄汾萬王出峽谷后進入寬闊的河谷盆地,呈現出平原河流的特征,除局部河段受階地節(jié)點和控導、護岸工程的控制外,河流蜿蜒蛇行。故道遺跡,遍及河谷。河槽呈復式河道形態(tài),河槽單一,灘槽分界明顯。槽寬一般在50~120 m 之間,以50~80 m 者居多;槽深2.5~4.5 m,一般在3.0~4.0 m 之間;河道比降0.44‰~0.2‰。由于河道坡降逐漸變緩,河床粒徑也進一步變細,本段床砂中值粒徑在0.15~0.06 mm 之間。汾河下游河道坡降和床沙粒徑,呈現沿程逐漸變緩和變細的趨勢,但在入黃段約30 km 的范圍內由于受前期黃河東倒奪汾的影響,比降和床沙粒徑有所回升。
河津市屬暖帶大陸性季風氣候,氣候溫和、四季分明,地處半干旱的黃土高原,全年受季風活動影響,一般每年10 月至次年5 月,受西伯利亞干冷氣流控制,盛行西北季風,多風而少雨,汛期一般為6~9 月,以7、8 兩月為主,受太平洋暖濕氣流控制,盛行東南季風,氣候特點是降水集中,且多暴雨及雷陣雨,多年降水中汛期占60%以上,年平均降水量544.9 mm,年均氣溫13.5℃。年平均太陽輻射量為539.6 kJ/cm2,年平均日照時數為2 328.2 h,年平均風速2.1 m2/s。霜凍期在10 月中旬至次年4 月中旬,無霜期220 d。
設計流量的洪水位計算,是確定沿河堤防高度的主要依據和基礎,按照水利部黃河水利委員會,黃規(guī)計〔2003〕247 號文件相關規(guī)定,河津站以下汾河段20 年一遇的設計洪峰流量為2 080 m3/s。
依據《防洪標準》(GB 50201-2014)和《堤防工程設計規(guī)范》(GB 50286-2013)的有關規(guī)定,結合汾河下游工程建設的實際情況,確定本段河道防洪標準為20 年一遇,堤防級別為4 級。針對河道現狀存在的問題,按照河道防洪工程建設的依據、原則及目標,通過新建堤防和堤防加固,修建防汛搶險道路,形成貫通的防汛搶險道路,滿足日常河道維護管理以及防洪搶險的需要,提高河道行洪能力,保護堤防安全。
根據治導線規(guī)劃,結合河道現狀,按20 年一遇標準新建和加高培厚現有堤防,其中,新建堤防3.098 km,加高培厚現有堤防長度0.982 km,堤頂鋪設泥結碎石路面4.08 km。在防汛道路兩側栽植側柏1 632 株。
根據《防洪標準》(GB 50201—2014)和《堤防工程設計規(guī)范》(GB 50286—2013)的有關規(guī)定,結合汾河工程建設的實際情況,確定工程級別為Ⅳ等4 級。汾河下游堤防工程的防洪標準按20 年一遇設計。
根據治導線規(guī)劃,結合河道現狀,該段堤防按照堤距滿足300 m 的要求進行布置,并盡量減少占地和堤線平順,緊靠原堤防的堤腳新建堤防,以滿足20 年一遇河道的防洪標準。本次設計新建和加高培厚堤防4.08 km,其中新建堤防3.098 km,加高培厚堤防長度0.982 km。堤防斷面采用梯形斷面,河堤臨水側邊坡為1∶2.0,背水側邊坡為1∶2.0,堤防的堤頂設計寬度為6 m。
根據防汛管理要求,堤頂道路按泥結碎石路面設計,厚20 cm,寬5 m,兩邊側設寬0.3 m 的混凝土路緣石,道路設雙向橫坡,坡度為3%。
防汛道路兩側栽植側柏,株距5.0 m,側柏冠徑50~80 cm,高度1.5 m。
汾河干流河津段防洪工程(陽村鄉(xiāng)連伯段加固)的實施,為建設生態(tài)河津、平安河津提供了有力的支撐。防洪工程實施后,防洪標準達到20 年一遇,將減少洪水對河津市陽村鄉(xiāng)連伯村1 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)1 個行政村,總人口7 000 余人,266.67 hm2高效農田、1 334 余hm2的灘區(qū)農田、下游工廠企事業(yè)單位及居民的生命、財產造成損失。