丁瑞雪,韓術(shù)生
(1.長葛市水利局,河南 許昌 461500;2.固始縣水利局,河南 信陽 464000)
在水利工程的建設(shè)中,河道治理尤為重要,不僅可以抵御災(zāi)難,而且也能夠保護(hù)周邊人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全。河道工程本身具備排澇、灌溉、引水、水上交通運(yùn)輸?shù)裙δ?,新時(shí)期,河道的旅游、景觀等功能也開始得到重視。因此,要加強(qiáng)并重視河道治理,使河道治理能夠?yàn)樯鐣?huì)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供良好支撐。
近幾年,河道治理工作不斷開展,取得了非常顯著的效果,為水利現(xiàn)代化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。河道治理是以對(duì)水資源的合理運(yùn)用為出發(fā)點(diǎn)開展的,相關(guān)施工部門需要將多種先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行整合,為水利工程的有序開展提供技術(shù)方面的保證。在開展河道治理的工作中,要融入生態(tài)水利理念,積極利用本地資源,注重對(duì)河流區(qū)域中相關(guān)環(huán)境的保護(hù),有效維護(hù)河道內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)。全面優(yōu)化河道的改造和提升,這樣可以有效地控制洪水,同時(shí),還要加大對(duì)河道的改造,盡可能地拓寬河道,最大程度規(guī)避水災(zāi)的出現(xiàn)。
項(xiàng)目區(qū)地處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,氣候溫和,四季分明,日照充足。總的特點(diǎn)是:春季溫暖多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷少雪。工程區(qū)多年平均氣溫14.74℃,多年平均降水量599.60 mm,受季風(fēng)影響,降水年內(nèi)分配不均勻。
工程區(qū)位于沁河、蟒河沖積平原,土壤類型主要是褐土。工程區(qū)植被區(qū)劃位于暖溫帶落葉闊葉林區(qū),區(qū)內(nèi)植物適生面廣。項(xiàng)目區(qū)所在沁陽市面積623.50 km2,轄3鄉(xiāng)6鎮(zhèn)4個(gè)辦事處329個(gè)行政村,總?cè)丝?9萬人。沁陽市農(nóng)作物分兩季種植,主要為小麥和玉米。沁陽市土地利用的主要特點(diǎn)為:耕地比重較大,土地利用地域差異較小。
根據(jù)實(shí)地調(diào)查、《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》和河南省土壤侵蝕遙感調(diào)查成果,區(qū)內(nèi)土壤侵蝕類型主要為水蝕,表現(xiàn)形式為面蝕和溝蝕,土壤侵蝕強(qiáng)度為輕度侵蝕。多年平均土壤侵蝕模數(shù)為400 t/(km2·a),全市現(xiàn)有水土流失面積152 km2,水土流失面積占土地總面積的24.40%。工程地處北方土石山區(qū),根據(jù)《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,項(xiàng)目區(qū)水土流失容許值為200 t/(km2·a)。
工程為河道治理工程,其目的是保護(hù)城鎮(zhèn)和兩岸的農(nóng)田、村莊及其他有關(guān)設(shè)施,治理的手段是在河道兩側(cè)修筑堤防及疏浚河床。
治理的原則是在確保城鎮(zhèn)和河道兩岸農(nóng)田不受澇災(zāi)的前提下,按生態(tài)河道的要求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。
河道中心線的確定原則主要考慮以下幾個(gè)因素:與原河道盡量吻合,避免過大改變河道原有走向,減少或避免新增占地;河道盡量順直,保證河道除澇安全和行洪順暢;充分利用現(xiàn)狀河道斷面和兩岸的現(xiàn)有高地,減少堤防填筑工程量。因此,主體工程選線時(shí),主河槽在原河槽基礎(chǔ)上進(jìn)行疏挖,堤防填筑則保持連續(xù)順直,在原河灘上進(jìn)行斷面修整或筑堤;河道治理基本上利用原河道走向,在原河道基礎(chǔ)上進(jìn)行疏挖、填筑。采用在原河道基礎(chǔ)上進(jìn)行治理,具有新增占地少、施工擾動(dòng)小,避免房屋拆遷和其他拆遷復(fù)建,可最大限度地減少水土流失。工程選線選址的水土保持分析評(píng)價(jià)見表1。
表1 主體工程選線的水土保持分析評(píng)價(jià)表
項(xiàng)目區(qū)河道治理工程應(yīng)遵循的原則:①根據(jù)工程所處土壤侵蝕類型區(qū),綜合工程實(shí)際和項(xiàng)目區(qū)水土流失現(xiàn)狀,因地制宜,因害設(shè)防,科學(xué)配置,優(yōu)化布局。②吸收當(dāng)?shù)睾屯愴?xiàng)目水土流失防治經(jīng)驗(yàn),盡量做到高科技、低投入、高效益、有效地防治項(xiàng)目建設(shè)、生產(chǎn)過程中新增和原有的水土流失。③防治措施體系布設(shè),特別是對(duì)棄渣場、河道開挖面的防治應(yīng)提出幾個(gè)方案,從工程安全、防治效果、施工條件、工程投資等方面進(jìn)行比選,確定最佳方案。④防治措施體系布設(shè)要與主體工程密切結(jié)合,相互協(xié)調(diào),形成整體。⑤工程措施要盡量選用當(dāng)?shù)夭牧?,做到技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理。
項(xiàng)目區(qū)河道治理工程設(shè)計(jì)原則主要有:①實(shí)事求是,因地制宜。②科學(xué)論證,準(zhǔn)確選型。③就地取材,經(jīng)濟(jì)可行。④交通方便,有利施工。⑤計(jì)算方法正確,參數(shù)選用合理。⑥科學(xué)設(shè)計(jì),安全有效。
在項(xiàng)目河道治理中,要根據(jù)河道的基本情況和治理目標(biāo),科學(xué)規(guī)劃,充分發(fā)揮河道的功能,降低水土流失率,對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善,美化環(huán)境。在此次河道治理中要采用生態(tài)護(hù)岸的方式,避免對(duì)河道周圍及水中動(dòng)植物造成損害,防風(fēng)固沙,涵養(yǎng)水體,還能為生物提供更好的生長環(huán)境,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益完美融合。
受到外界因素以及河道內(nèi)部因素的影響,容易出現(xiàn)河道淤泥堵塞,而且淤泥中含有大量的有機(jī)物、重金屬,如果不能及時(shí)清理并用這些水體進(jìn)行農(nóng)田灌溉,不僅會(huì)對(duì)河流水體造成污染,還會(huì)對(duì)河內(nèi)生物正常生長造成影響,人們吃了被污染的水體澆灌的農(nóng)作物,還會(huì)影響人們的身體健康。因此,在河道施工中,應(yīng)該清理河道中堆積的淤泥及泥沙。除了以往的人力以及機(jī)械等施工外,也可以通過現(xiàn)代化手段進(jìn)行處理,如真空預(yù)壓法。定期進(jìn)行河道清淤,保證河道底部的干凈,增加河道水流量,這樣才能夠提升河道的泄洪功能。在清淤過程中,對(duì)河面的漂浮物,河底的沉淀物進(jìn)行集中清理,確保河道的通暢。在河道清淤工作結(jié)束后要進(jìn)行檢查,以保證工程質(zhì)量。
此次河道整修加固長度共計(jì)9.84 km,使城區(qū)段(33+587~35+400)河道兩岸護(hù)砌后滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),城區(qū)段以外(35+400~43+430)河道疏挖整修后滿足5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)。
河道相對(duì)較窄,一旦出現(xiàn)洪水就會(huì)導(dǎo)致水災(zāi)的出現(xiàn)。因此,要盡可能地將原先河道的寬度拓展,使河道變得更加流暢,降低洪水的出現(xiàn)率。首先對(duì)樁號(hào)34+700、37+700、38+461、40+027、40+858、41+900和42+550處7座生產(chǎn)橋進(jìn)行拆除重建。另外,在進(jìn)行河道拓展時(shí),要綜合考量周邊的房屋、建筑物等,還要考量樹木的賠償,還有泥沙的運(yùn)輸,要在合理設(shè)置的基礎(chǔ)上,最大程度減少損失。
在河道治理過程中,要加強(qiáng)堤岸防護(hù)工作,在河道的底層或是護(hù)岸等部分,挑選如卵石等滲透性較強(qiáng)的材料;為保持河道生態(tài)平衡,還可以在兩岸種植一些植物,或是在河道中央預(yù)留一些濕地。通常,喜水植物有著很發(fā)達(dá)的根系,具備良好的固堤作用,既能實(shí)現(xiàn)對(duì)河堤、河岸的有效保護(hù),又能美化河道環(huán)境。自然型護(hù)岸一般只能設(shè)置在緩坡河段,因?yàn)檫@種護(hù)岸對(duì)于洪水的抵抗能力有限。在此項(xiàng)目河道堤岸護(hù)坡時(shí),背水坡護(hù)岸采用撒草籽;對(duì)33+587~35+400城區(qū)段,河底至5年一遇水位之間采用10 cm厚C20現(xiàn)澆混凝土板護(hù)砌,以上采用12 cm預(yù)制C20混凝土框格撒草籽護(hù)坡;對(duì)河道頂沖段、兩岸易塌方段(37+200~37+700)、東申召村和尚香村的河段(35+800~36+100、41+700~42+750)兩岸坡采用10 cm厚C20現(xiàn)澆混凝土板護(hù)砌。
此河道治理工程采用《北京理正邊坡穩(wěn)定分析軟件5.11版》瑞典圓弧法計(jì)算對(duì)邊坡穩(wěn)定進(jìn)行分析,包括施工完建期迎水面邊坡穩(wěn)定、穩(wěn)定滲流期形成穩(wěn)定滲流時(shí)的迎水面邊坡穩(wěn)定、水位降落期迎水面邊坡穩(wěn)定。邊坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算選用兩種典型斷面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析,需要的土體物理力學(xué)指標(biāo)按地質(zhì)報(bào)告提供數(shù)據(jù)。
此河道治理工程需要加強(qiáng)水閘建設(shè):首先,對(duì)節(jié)制閘進(jìn)行加固;其次,根據(jù)工程需要,新建排澇涵閘及排水涵管,共20座。
新建防汛道路:共6 103 m,位于樁號(hào)33+587~37+700河段右岸,41+440~42+950河段左岸和42+950~43+430河段右岸。
工程占地面積45.37 hm2,其中永久占地面積31.12 hm2,臨時(shí)占地面積14.25 hm2。永久占地中河道用地5.52 hm2,河岸堤防用地25.60 hm2。臨時(shí)占地包括棄渣場占地12.87 hm2,施工生產(chǎn)生活區(qū)占地0.50 hm2。
主體工程主要建筑工程量:土方開挖28.35萬m3,土方回填4.62萬m3,漿砌石2 267.19 m3,混凝土及鋼筋混凝土22 618.30 m3。需主要材料:水泥6 781.75 t,砂139 32.41 m3,碎石27 818.66 m3,塊石2 327.70 m3,柴油3 762.08 t,汽油2 583.05 t,鋼筋263.94 t。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃安排,施工總工期為6個(gè)月,施工總工時(shí)35.95萬個(gè),高峰人數(shù)150人。
綜上所述,開展水利工程的河道治理是極為必要的,新的發(fā)展環(huán)境下,河道工程的治理工作受到相關(guān)部門的高度重視,取得了較為顯著的成果。在此河道治理項(xiàng)目中,堅(jiān)持以人為本,科學(xué)規(guī)劃,通過河道治理,提升河道的防洪能力,加強(qiáng)河道疏浚、生態(tài)護(hù)坡、堤坡防護(hù)、水閘建設(shè)等提升水土保持能力,加固河道邊坡,促進(jìn)河道工程作用的發(fā)揮。