王云翔
(1.浙江廣川工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310000;2.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310000)
甌海區(qū)歷來為溫州市暴雨中心,臺(tái)風(fēng)影響歷時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度大,加上山區(qū)面積大,導(dǎo)致平原區(qū)域洪水集中,洪量大。同時(shí)內(nèi)河的排水受外江潮位影響,只能在低潮位時(shí)通過自流搶排,水位快漲慢落,暴雨期間極易形成洪澇災(zāi)害。由于現(xiàn)狀護(hù)岸的防洪高程普遍不足,河道排澇標(biāo)準(zhǔn)低, 部分堤段存在不同程度安全隱患,導(dǎo)致三溪片洪、澇災(zāi)害頻繁。自建國以來,發(fā)生較大洪水災(zāi)害已近二十次,尤其是2013 年10 月份的菲特臺(tái)風(fēng),造成全區(qū)11 個(gè)鎮(zhèn)街受災(zāi),受災(zāi)人口20 萬人,轉(zhuǎn)移人口1.5 萬人,倒塌房屋32 間,公路中斷10 條次,供電中斷11 條次,農(nóng)作物災(zāi)3700 hm2,絕收900 hm2,糧食減產(chǎn)2100 t,受災(zāi)樹木21839 棵,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.2 億元。頻繁的自然災(zāi)害已嚴(yán)重危害了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钌a(chǎn)。隨著甌海新城的建設(shè),三溪片河道防洪排澇能力要求進(jìn)一步提高,為保障甌海區(qū)現(xiàn)階段的防洪安全,甌海區(qū)先行應(yīng)急啟動(dòng)一批均不涉及征地拆遷且防洪排澇急需的項(xiàng)目,并未整個(gè)溫瑞平原三溪片河道整體治理積累一定的經(jīng)驗(yàn)。
溫瑞平原西片排澇工程甌海區(qū)應(yīng)急段位于甌海區(qū)中心城區(qū)內(nèi),涉及仙門河、站東河、陽桐河、十八灣河等四條河道,河道護(hù)岸主要保護(hù)潘橋街道、婁橋街道、郭溪街道等重要村莊以及規(guī)劃的甌海新城城區(qū)。工程任務(wù)為以排澇為主,結(jié)合改善水生態(tài)環(huán)境等。根據(jù)工程防護(hù)對(duì)象和治理目標(biāo)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿?,并依?jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201-2014)及溫州西排工程的規(guī)劃布置要求,工程為Ⅲ等工程,河道相應(yīng)的護(hù)岸等主要建筑物級(jí)別為3 級(jí), 臨時(shí)建筑物為5 級(jí)。工程綜合治理河道長(zhǎng)7253 m,護(hù)岸整治長(zhǎng)11515 m。其中仙門河綜合治理河道長(zhǎng)1411 m,護(hù)岸整治長(zhǎng)1383 m;陽桐河綜合治理河道長(zhǎng)1985 m,護(hù)岸整治長(zhǎng)3526 m;站東河綜合治理河道長(zhǎng)955 m,護(hù)岸整治長(zhǎng)1803 m;十八灣河綜合治理河道長(zhǎng)2902 m,護(hù)岸整治長(zhǎng)4803 m。
工程范圍內(nèi)河道大部分為自然駁坎護(hù)岸,局部有砌石擋墻、砼擋墻結(jié)構(gòu)。護(hù)岸或擋墻與河道水面高差1.0 m 左右,頂高程3.0 m~5.0 m 左右, 且基本上不高于內(nèi)側(cè)田地地面高程。工程區(qū)仙門河現(xiàn)狀護(hù)岸線之間河寬60 m~85 m 左右,站東河段現(xiàn)狀護(hù)岸線之間河寬80 m~110 m 左右,陽桐河現(xiàn)狀護(hù)岸線之間河寬50 m~110 m左右,十八灣河寬主要為17 m~36 m 左右。目前大部分的河道護(hù)岸均為自然的土坡駁坎,在通航船行波的影響淘刷下,很容易產(chǎn)生水土流失,導(dǎo)致岸坡坍塌,河岸線沖刷嚴(yán)重,進(jìn)而危害堤岸安全;目前河道已實(shí)施段的護(hù)岸形式較為單一,全線都采用了砌石或砼硬化,導(dǎo)致河岸土坡與水系之間缺乏有效的溝通,不利于河道的生態(tài)發(fā)展;河道兩岸很多區(qū)域無明確堤岸,垃圾堆放較多,河面經(jīng)常漂浮著較多的塑料袋等垃圾,護(hù)岸視覺觀感較差[1]。
結(jié)合工程區(qū)內(nèi)實(shí)際情況,此次護(hù)岸工程不僅要加固護(hù)岸的抗沖刷力,還要更多地側(cè)重于優(yōu)化護(hù)岸的美觀度及生態(tài)環(huán)境,為了達(dá)到最佳的工程效果,護(hù)岸方案的確定要以河道生態(tài)建設(shè)為導(dǎo)向。
工程河道為平原河道,河道非汛期正常水位2.92 m,汛期正常水位2.72 m,保持水質(zhì)控制最低水位2.12 m,警戒水位為3.12 m,危急水位3.62 m,但一般運(yùn)行時(shí)常水位控制在2.62 m 左右,流速相對(duì)較小,水位漲落起伏也較小,相對(duì)抗沖要求較低。護(hù)岸按防沖要求設(shè)計(jì), 新建段護(hù)岸高程控制不低于為 2.50 m,改建段拆建原擋墻到3.00 m。
根據(jù)《溫州市河道生態(tài)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》,宜選擇植物措施護(hù)岸、松木樁、干砌塊石、疊石、卵石、石籠、土工植物(如生態(tài)袋、土工格柵等)及各種組合生態(tài)護(hù)岸。結(jié)合本工程的實(shí)際情況,對(duì)松木樁、疊石、仿松木樁、硬質(zhì)擋墻等幾種護(hù)岸斷面進(jìn)行比選。
(1)高仿松木樁護(hù)岸斷面
迎水側(cè)采用仿松木樁進(jìn)行防護(hù),防護(hù)頂高程一般為2.90 m,略高于常年運(yùn)行河道常水位高程。仿松木樁內(nèi)側(cè)采用石渣+無紡?fù)凉げ挤礊V, 并采用竹籬擋土。其后設(shè)親水平臺(tái),平臺(tái)寬度1.5 m,平臺(tái)上布置0.75 m 寬的條石游步道,以利于游人觀賞,之后采用約1∶3 的斜坡與現(xiàn)狀地面高程相接。見圖1。
圖1 高仿松木樁護(hù)岸斷面
(2)拋石護(hù)岸斷面
此斷面形式直接對(duì)岸坡進(jìn)行拋石,并在駁岸線疊石至2.90 m 高程, 之后采用約1∶2 的斜坡與現(xiàn)狀地面高程相接,其后設(shè)平臺(tái)寬度1.5 m,其中設(shè)置0.75m 寬的條石游步道。適用于受人群活動(dòng)影響小、駁坎前沿高程較高的河段,美觀自然、施工方便、具有一定的抗沖能力,造價(jià)低,但工程質(zhì)量較難控制[2]。見圖2。
圖2 拋石護(hù)岸斷面
(3)低松木樁護(hù)岸斷面
迎水面設(shè)置松木樁護(hù)岸進(jìn)行防護(hù),護(hù)岸頂高程稍低于設(shè)計(jì)常水位, 避免產(chǎn)生腐爛。在松木樁內(nèi)側(cè)石碴填筑與方案一類似。在松木樁內(nèi)側(cè)設(shè)置景觀疊石,抬高到2.90 m 高程平臺(tái),平臺(tái)上設(shè)置1.0 m 寬的條石游步道, 以利用游人觀賞,之后采用約1∶2 的斜坡與現(xiàn)狀地面高程相接。見圖3。
圖3 低松木樁護(hù)岸斷面
(4)已建擋墻優(yōu)化護(hù)岸斷面
迎水面對(duì)擋墻局部加固,將已建擋墻拆至3.00 m 高程,頂部設(shè)置15 cm 厚C20 砼壓頂,擋墻后按約1∶2.0 的坡比放坡至現(xiàn)狀地面,坡面上鋪設(shè)30 cm 厚種植土,坡面以草皮及灌木綠化。見圖4。
圖4 已建擋墻優(yōu)化護(hù)岸斷面
(5)直立擋墻護(hù)岸斷面
新建C25 灌砌石擋墻,擋墻頂高程為現(xiàn)狀地面高程,頂部設(shè)置1.0m 寬的條石游步道,以利于游人觀賞,之后采用約1∶1.0 的斜坡與現(xiàn)狀地面高程相接。擋墻均采用C25 砼灌砌石砌筑,擋墻頂部設(shè)20cm厚砼壓頂,寬度0.5 m,迎水坡直立,背水坡坡比1∶0.4,面層設(shè)15 cm 條石護(hù)面,基礎(chǔ)為20 cm石渣墊層和50cm厚C25 砼,下設(shè)兩排預(yù)制樁處理[3]。見圖5。
圖5 直立擋墻護(hù)岸斷面
(1)護(hù)岸形式的選用
表1 護(hù)岸方式比較表
由表1 可知,拋石護(hù)岸雖然造價(jià)低,但景觀性較差,抗沖防護(hù)性能也較差;密排松木樁方案投資次之,但景觀性好,防護(hù)功能適中。故本次對(duì)新建護(hù)岸大部分采用方案3 密排松木樁的方案形式;對(duì)部分已建擋墻段,從節(jié)約工程投資,加快建設(shè)進(jìn)度的角度,本次采用拆除部分原擋墻到常水位附近,對(duì)原有擋墻進(jìn)行優(yōu)化,采用方案4;仙門河高桐公路以西段考慮與梅嶼大河的銜接,與現(xiàn)狀已建擋墻順接,采用方案5。
(2)確定護(hù)岸斷面
綜合考慮工程區(qū)河道具體情況,確定斷面方案如下:
斷面A:疊石+松木樁護(hù)岸,迎水面設(shè)置密排松木樁,松木樁梢徑14 cm,樁長(zhǎng)6.0 m,頂高程2.5 m。松木樁上布置景觀疊石,頂高程約 2.9m,疊石內(nèi)種植垂掛植物,其后緊鄰1.0 m 寬慢行道,慢行道采用75 cm×30 cm×20 cm的條石間隔鋪設(shè)。慢行道后以不陡于1∶2.0 左右坡比與現(xiàn)狀地面相接,并控制從松木樁護(hù)岸線到現(xiàn)狀地之間距離不大于 4.0 m。
斷面 B:改建護(hù)岸段。改建護(hù)岸段直接對(duì)擋墻進(jìn)行改造,降低原有擋墻頂高程到3.00 m,之后,在原擋墻上鋪設(shè)15 cm厚C20 砼壓頂, 寬度60 cm,后坡以約1∶2.0 坡比延伸至現(xiàn)狀地面,并控制從護(hù)岸線到現(xiàn)狀地之間距離不大于3.0m。與新建護(hù)岸段松木樁形式一致。
斷面 C:生態(tài)保護(hù)段。仙門河右岸和站東河左岸在與陽桐河匯合的三江口位置樹木茂盛,生態(tài)良好,本次只進(jìn)行迎水面防護(hù)。在迎水面設(shè)置密排松木樁,松木樁梢徑14 cm,樁長(zhǎng)6.0 m,頂高程2.5 m。
斷面 D:直立擋墻段。迎水面采用直立擋墻,擋墻高程為現(xiàn)狀地面高程,擋墻外立面形式與梅嶼大河斷面形式一致,基礎(chǔ)采用C25 預(yù)制砼基礎(chǔ)。
斷面E:疊石+松木樁護(hù)岸,在迎水面設(shè)置密排松木樁,松木樁頂高程在常水位附近。松木樁梢徑14 cm,樁長(zhǎng)6.0 m。根據(jù)需要可在外側(cè)設(shè)一淺水平臺(tái),平臺(tái)寬度2 m,河道淺水平臺(tái)種植水生植物[4]。
(3)河道護(hù)岸形式選用
綜上考慮投資、防護(hù)功能、景觀性,最終四條河道護(hù)岸方式確定為:
仙門河:左岸高桐公路以西至梅嶼大河連接處位置為新建護(hù)岸,采用直立擋墻護(hù)岸(D 型);左岸高桐公路以東護(hù)岸為新建護(hù)岸,采用疊石+松木樁護(hù)岸(A 型);右岸堤護(hù)岸,生態(tài)良好,樹木茂盛,采用松木樁護(hù)岸(C 型)。
陽桐河:左岸為新建護(hù)岸段,采用疊石+松木樁護(hù)岸(A型); 右岸0+390~0+800 段現(xiàn)狀擋墻較好,本次保持現(xiàn)狀;0+000~0+390 段及0+800~1+520 段已建有漿砌石擋墻,本次為改建護(hù)岸段(B 型);陽1+520~陽1+575 段護(hù)岸為新建護(hù)岸段,采用疊石+松木樁護(hù)岸(A 型);下斜島采用采用疊石+松木樁護(hù)岸(E 型)。
站東河:左岸為新建護(hù)岸段,采用疊石+松木樁護(hù)岸(A型), 有樹木保護(hù)要求的部分河段采用松木樁護(hù)岸(C 型);右岸為改建護(hù)岸段(B 型)。
十八灣河:十八灣河兩岸現(xiàn)狀基本為農(nóng)田區(qū),堤岸兩側(cè)原生態(tài) 保護(hù)也較好,今后規(guī)劃為甌海區(qū)的濕地公園區(qū)。治理的河段為新建護(hù)岸,采用疊石+松木樁護(hù)岸(E 型)。
溫瑞平原西片排澇工程甌海區(qū)應(yīng)急段護(hù)岸方案比選從甌海區(qū)的未來可持續(xù)發(fā)展大局觀出發(fā),充分結(jié)合不同河道的不同情況,采取相對(duì)應(yīng)的護(hù)岸斷面型式,促使整個(gè)方案無論是從投資方面、防護(hù)功能方面還是景觀方面都可以發(fā)揮最優(yōu)的效能。工程完成后,可以極大的改善河網(wǎng)水質(zhì),提高水環(huán)境。對(duì)于后期類似工程護(hù)岸方案的確定具體一定借鑒性。