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        衛(wèi)河河道治理規(guī)劃與設(shè)計(jì)

        2023-01-02 13:12:15沈壯宇
        河南水利與南水北調(diào) 2022年7期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        沈壯宇

        (新鄉(xiāng)市農(nóng)田水利水土保持技術(shù)推廣站,河南 新鄉(xiāng) 53000)

        1 衛(wèi)河概況

        衛(wèi)河起源于新鄉(xiāng)縣合河鎮(zhèn)的合河節(jié)制閘,新鄉(xiāng)市境內(nèi)東到小河口,長(zhǎng)71.10 km。干流上連焦作市,下接鶴壁市,由西向東依次穿越獲嘉縣、輝縣市、新鄉(xiāng)縣、新鄉(xiāng)市區(qū)和衛(wèi)輝市。

        衛(wèi)河合河~淇門(mén)段位居最上游,其西北部為太行山區(qū),西南部和南部為黃河流域,地貌分山丘區(qū)、山前沖積傾斜平原和黃河沖積平原區(qū)。流域地勢(shì)南、西、北三面高而東部低。右岸主要支流有鏡高澇河、西孟姜女河、人民勝利渠、東孟姜女河等,屬平原區(qū),遇雨集水慢,往往形成大面積內(nèi)澇積水。

        2 衛(wèi)河河道堤防工程現(xiàn)狀

        新鄉(xiāng)境內(nèi)衛(wèi)河河道彎曲,堤距及兩岸灘地寬度變化較大,河槽多為復(fù)式斷面,河口寬30~60 m,槽深3~7 m,比降1/6 000~1/10 000,右堤基本完好,堤頂寬3~5 m,高1.30~3 m,邊坡1∶1.50~1∶30。左堤較小,殘缺不全,斷斷續(xù)續(xù),由于新鄉(xiāng)市境內(nèi)衛(wèi)河多年來(lái)未進(jìn)行過(guò)全線系統(tǒng)性治理,加上引黃退水的影響,尤其是市區(qū)段上下游,淤積嚴(yán)重,堤防標(biāo)準(zhǔn)低。目前衛(wèi)河除澇能力不足兩年一遇,防洪不足十年一遇,不能滿足國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》要求:堤身邊坡偏陡,大部分堤段內(nèi)邊坡為1∶1.50,有的堤段甚至更陡,土堤穩(wěn)定性差,局部滲漏嚴(yán)重,堤防存在安全隱患。

        3 工程建設(shè)的必要性

        鑒于衛(wèi)河擔(dān)負(fù)著新鄉(xiāng)市、衛(wèi)輝市的排漬除澇、防洪保安任務(wù),共產(chǎn)主義渠右堤是新鄉(xiāng)市抵御西北部山洪的唯一屏障,同時(shí)京廣鐵路、新菏鐵路、新焦鐵路、107國(guó)道、京港澳高速、濟(jì)東高速等國(guó)家重要交通樞紐貫穿其間,因此,衛(wèi)河安全的地位十分重要,防洪除澇任務(wù)異常艱巨。但現(xiàn)狀河道主槽存在不同程度淤積,排澇水位抬高,堤防高程不足,險(xiǎn)工險(xiǎn)段等問(wèn)題急待處置,穿堤建筑物年久失修,嚴(yán)重影響河道行洪安全,加之灘地上高稈作物和林木阻水,致使河道行洪能力嚴(yán)重降低。

        衛(wèi)河治理工程是貫徹落實(shí)省委、省政府“四水同治”治水思路的具體體現(xiàn),是推行河長(zhǎng)制的基礎(chǔ),是打贏水污染攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié),是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,事關(guān)人民群眾切身利益。根據(jù)市委、市政府要求,在現(xiàn)有河道的基礎(chǔ)上,因地制宜,因河施策,對(duì)共產(chǎn)主義渠進(jìn)行綜合治理,以達(dá)到建設(shè)文明新鄉(xiāng)、綠色新鄉(xiāng)、美麗新鄉(xiāng),構(gòu)建河暢、水清、岸綠、景美的水環(huán)境。

        綜上所述,對(duì)衛(wèi)河干流河道進(jìn)行全面治理,保障兩岸地區(qū)的防洪排澇安全,是非常必要的。

        4 衛(wèi)河治理工程規(guī)劃

        4.1 干流清淤?gòu)?fù)堤

        衛(wèi)河主槽按3年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)清淤疏浚,堤防按20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)加高培厚。干流清淤長(zhǎng)度58.95 km;兩岸復(fù)堤75.06 km。

        4.2 岸坡護(hù)砌

        安排堤防岸坡護(hù)砌共22 段,總長(zhǎng)4 085 m,均為漿砌塊石護(hù)岸。

        4.3 涵閘規(guī)劃

        根據(jù)衛(wèi)河涵閘現(xiàn)狀調(diào)查情況,已經(jīng)廢棄的或已埋入大堤的,均做拆除回填處理;正在使用而部分損壞嚴(yán)重的需要做拆除重建,保證涵閘的正常使用。衛(wèi)河涉及涵閘35座,其中拆除重建29座、維修延長(zhǎng)5座、廢棄拆除1座。

        重建箱涵進(jìn)口采用重力式一字墻結(jié)構(gòu),與原排水渠道自然銜接。出口處無(wú)灘地采用混凝土護(hù)坡至渠底,鋪設(shè)拋石護(hù)底;出口處有灘地采用混凝土矩形渠道連接箱涵,并用混凝土護(hù)坡至渠底,鋪設(shè)拋石護(hù)底。

        重建涵管進(jìn)口采用一字墻結(jié)構(gòu),與原排水渠道自然銜接。出口采用八字墻結(jié)構(gòu),并用混凝土護(hù)坡至渠底,鋪設(shè)拋石護(hù)底。八字墻兩側(cè)至渠底高度范圍內(nèi)設(shè)置30 cm 厚,寬度為5 m的漿砌石護(hù)坡,渠底設(shè)置深度1 m的拋石護(hù)底。

        4.4 提灌站規(guī)劃

        由于河道及堤防的擴(kuò)寬,原有的提灌站不能行使其功能,此次提灌站拆除重建19座、維修加固45座、拆除回填5座。灌溉規(guī)模仍按照原來(lái)的灌溉規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        工程新建泵房,面積19.28 m2,軸線尺寸5.30 m;房屋整體為坡屋頂磚混結(jié)構(gòu),砌體標(biāo)號(hào)為MU7.5,室內(nèi)地坪高出地面0.30 m,屋頂為C30 鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為漿砌石剛性基礎(chǔ)。窗戶為統(tǒng)一塑鋼制窗,外加不銹鋼護(hù)窗,房門(mén)統(tǒng)一為深紅色防盜門(mén)。泵房?jī)?nèi)僅放置水泵、管道、閥門(mén)、配電柜等一些電器設(shè)備。

        4.5 橋梁規(guī)劃

        汲城橋、娘娘廟橋原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為公路Ⅱ級(jí)折減,上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土橋板,下部為漿砌石墩,欄桿、橋面損壞、部分開(kāi)裂漏筋。此次對(duì)其進(jìn)行拆除重建。

        新建橋梁上部結(jié)構(gòu)采用C40鋼筋混凝土橋板,板厚0.95 m,鋼筋混凝土欄桿采用可過(guò)水欄桿,高1.10 m,C40 鋼筋混凝土橋面鋪裝層厚10~13 cm。下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式排架,蓋梁及臺(tái)帽采用C30 鋼筋混凝土,蓋梁高1 m、寬1.65 m,臺(tái)帽高1 m,寬1.40 m;樁柱采用C30鋼筋混凝土,直徑1 m。

        基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,灌注樁采用C30 鋼筋混凝土,直徑1.20 m,并在灌注樁頂部設(shè)置C30 鋼筋混凝土橫系梁作為保護(hù),橫系梁寬0.70 m,高1 m。

        5 衛(wèi)河河道設(shè)計(jì)

        5.1 衛(wèi)河水位推算

        依據(jù)河道實(shí)測(cè)資料及數(shù)據(jù),按照河道工程設(shè)計(jì)原則,滿足衛(wèi)河防洪需要,衛(wèi)河疏挖以原河槽中心線為基準(zhǔn),開(kāi)挖至設(shè)計(jì)河底。澇水位水面線均按照河道非均勻流理論進(jìn)行推求,為了與流域規(guī)劃相銜接,淇河口水位采用《漳衛(wèi)河系防洪規(guī)劃報(bào)告》規(guī)劃指標(biāo)反推上去的數(shù)據(jù),即:淇衛(wèi)匯合口處河底高程57.97 m,防洪水位64.89 m。此次衛(wèi)河治理項(xiàng)目為河南省計(jì)劃的開(kāi)工建設(shè)10 項(xiàng)重大水利工程之一,為實(shí)施衛(wèi)河水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水災(zāi)害“四水同治”,確定此次衛(wèi)河治理工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):除澇達(dá)到3年一遇,防洪為20年一遇。除澇流量24~130 m3/s,行洪流量72~400 m3/s。

        5.1.1 水位推算的斷面資料

        以2018 年初本院測(cè)量成果作為此次水位推算的斷面資料,合河~淇門(mén)段衛(wèi)河實(shí)測(cè)橫斷面間距為200 m,部分實(shí)測(cè)橫斷面根據(jù)1/10 000地形圖進(jìn)行了延伸補(bǔ)充。

        5.1.2 起始水位的確定

        根據(jù)2019年中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司編制了所作《衛(wèi)河干流(淇門(mén)~徐萬(wàn)倉(cāng))治理工程可行性研究報(bào)告》,衛(wèi)河水面線推算以淇衛(wèi)匯合口64.75 m作為起始水位,衛(wèi)河20年一遇洪水均以此為準(zhǔn)向上游推求水面線。

        5.1.3 糙率的選定

        主河槽:清淤后的主河槽糙率確定為0.022 5。灘地:查《水力計(jì)算手冊(cè)》(第二版,2006年)中的天然河道糙率表,灘地糙率一般為0.05~0.07,平均值0.06;天然河道糙率表,河槽類(lèi)型及情況為“第三類(lèi),洪水時(shí)期灘地漫流”“雜草叢生,散布灌木”(實(shí)際為秋玉米)的灘地糙率為0.035~0.070,平均值0.050。經(jīng)用“96.8”洪水流量和實(shí)測(cè)的相應(yīng)水位相對(duì)照,率定的斷面灘地糙率值在0.030~0.043 之間(多個(gè)點(diǎn))。經(jīng)分析取灘地糙率為0.035。

        5.1.4 水位推算方式

        水位推算按照自然河道的非均勻流理論。

        5.2 河道疏挖設(shè)計(jì)

        根據(jù)水文計(jì)算,并結(jié)合工程平面布置,衛(wèi)河合河閘~西孟入衛(wèi)口橡膠壩(樁號(hào)0+000~11+650),以及前河頭橡膠壩~淇衛(wèi)匯合口(樁號(hào)23+800~71+100),兩段總長(zhǎng)58.95 km,河道設(shè)計(jì)底寬為10~40 m,邊坡1∶3。其中,合河閘至西孟入口段(衛(wèi)河樁號(hào)0+000~11+650)長(zhǎng)11.65 km,主槽疏挖至10 m,縱坡1∶5371,河道河底高程69.77~67.60 m。

        7+600~7+779段河道底寬為35 m,8+000~8+650及9+650~10+400段河道底寬為20 m,9+290~9+500段河道底寬為40 m,10+490~10+700段河道底寬為30 m,10+950~11+450段河道底寬為18 m;前河頭橡膠壩和曲里橋段(衛(wèi)河樁號(hào)23+800~27+779長(zhǎng)3+979 km,主槽疏挖至11 m,縱坡1∶5 101,河道河底高程65.27~64.49 m;曲里橋至姚莊橋段(衛(wèi)河樁號(hào)27+779~33+181)長(zhǎng)5.402 km,主槽疏挖至11m,縱坡1:6 838,河道河底高程64.49~63.70 m;姚莊橋至下園橋段(衛(wèi)河樁號(hào)33+181~41+628)長(zhǎng)8.447 km,主槽疏挖至11m,縱坡1:6 924,河道河底高程63.70~62.48 m;下園橋至東孟河入口段(衛(wèi)河樁號(hào)41+628~46+750)長(zhǎng)5.122 km,主槽疏挖至11 m,縱坡1∶683,河道河底高程62.48~61.73 m。

        6 結(jié)語(yǔ)

        衛(wèi)河安危直接關(guān)系著新鄉(xiāng)市及衛(wèi)輝市的城市除澇及防洪安全,衛(wèi)河河道治理工程規(guī)劃和工程設(shè)計(jì)需要從現(xiàn)代化的角度進(jìn)行分析和探討,通過(guò)衛(wèi)河河道治理,能使河流充分發(fā)揮其防洪減災(zāi)、興利和生態(tài)環(huán)境綜合效益。

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