譚 軍
(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,貴州 貴陽(yáng) 550002)
射水河為石亭江左岸一級(jí)支流,發(fā)源于龍蟒河,其上源玄壇溝東流至遵道鎮(zhèn),轉(zhuǎn)南流至板橋鄉(xiāng),右納發(fā)源于臥牛山之古射水(又稱三箭水,古代視為射水河正源),以下即稱射水河。干流發(fā)源后東南過(guò)板橋鎮(zhèn),有白水河口故跡;再東南穿紅巖渠,過(guò)清道鎮(zhèn)、齊福鎮(zhèn),于觀魚(yú)鎮(zhèn)兩河口與馬尾河相匯。以下為綿竹、旌陽(yáng)區(qū)界河,南行匯入石亭江。流域面積385 km2,河道全長(zhǎng)46.10 km,河流比降2.60‰,河口流量8.41 m3/s。
工程保護(hù)區(qū)為德陽(yáng)市規(guī)劃城區(qū)、景福場(chǎng)鎮(zhèn)、東升農(nóng)場(chǎng)及兩岸的農(nóng)田。保護(hù)區(qū)對(duì)象有:德陽(yáng)市城區(qū)天元片區(qū),場(chǎng)鎮(zhèn)1處、工礦企業(yè)30 家、地方一級(jí)公路1 條,保護(hù)區(qū)面積1 500 hm2,2019年常住人口約9 600人。
工程治理河段防洪標(biāo)準(zhǔn)20 年一遇,排澇標(biāo)準(zhǔn)10 年一遇。堤防4級(jí),主要建筑物4級(jí)、次要建筑物及臨時(shí)建筑物5級(jí)。
2.1.1 穩(wěn)定河寬與堤線布置原則①穩(wěn)定河寬的論證。河道治理工程中,堤距過(guò)小,將縮窄洪水過(guò)流斷面,加大洪水流速,加重對(duì)防洪堤工程的沖刷;堤距過(guò)大,則主流容易擺動(dòng),造成水流分汊,易形成河心灘,阻礙洪水下泄。結(jié)合工程治理方案維持現(xiàn)有堤距不變的方案,因此,推薦穩(wěn)定河寬采用阿爾圖寧法計(jì)算的成果,即射水河穩(wěn)定河寬取55.80 m。②堤線布置原則。按水文計(jì)算的控制過(guò)水?dāng)嗝嬉?,?jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合分析決定。
2.1.2 堤線方案選擇
①工程河道現(xiàn)狀。此工程涉及射水河河段上游起點(diǎn)為馬尾河匯口,終點(diǎn)為下游射水河匯入石亭江匯口,河段總長(zhǎng)約5.47 km,河道為綿竹市、旌陽(yáng)區(qū)跨界河流。以河道中心線為界,其中左岸(0+000~0+760)屬旌陽(yáng)區(qū)孝泉鎮(zhèn)管轄,左岸(0+760~2+065)屬綿竹市管轄,左岸(2+065~5+470)屬旌陽(yáng)區(qū)天元街道管轄,河段右岸全境屬綿竹市管轄。工程河段現(xiàn)有跨河大橋2座,河段1+330處為觀魚(yú)大橋、2+125處為在建成渝經(jīng)濟(jì)圈環(huán)線高速(SA3)射水河大橋,河段有多處排水涵洞(管),無(wú)取水、石河堰等設(shè)施。②堤線選擇。旌陽(yáng)區(qū)孝泉鎮(zhèn),旌陽(yáng)天元大部分河段現(xiàn)狀行洪能力約為5年一遇,河段2年一遇平均水面寬度40~60 m,河段均未發(fā)生漫灘;5 年一遇洪水時(shí)平均水面寬度60~130 m,河段均發(fā)生嚴(yán)重漫灘,漫灘水深多在0.20~0.40 m;10 年一遇洪水時(shí)平均水面寬度70~180 m,漫灘水深0.60~1.00 m??紤]到堤線布置后,不應(yīng)使河段產(chǎn)生壅水,結(jié)合現(xiàn)狀河道寬度,確定了堤線布置方案,即沿現(xiàn)有老河道布置,設(shè)計(jì)堤距130~180 m。若縮窄河道行洪斷面,將嚴(yán)重影響河道排洪功能,加劇區(qū)域洪澇災(zāi)害;若適當(dāng)加寬河道,將占用大量土地,嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)發(fā)展,故直接采用原有堤距。
射水河防洪治理工程治理河段分為兩段:上段起點(diǎn)位于射水河與馬尾河匯口左岸(堤左0+000.00),終點(diǎn)止于射水河與馬尾河匯口左岸下游約760 m處(堤左0+759.83);下段起點(diǎn)位于在建成渝經(jīng)濟(jì)圈環(huán)線高速(SA3)射水河大橋上游約135 m 處(堤左2+065.00),終點(diǎn)止于射水河與石亭江匯口左岸(堤左5+469.26),上、下兩段河道合計(jì)長(zhǎng)約4.16 km。此工程防洪治理內(nèi)容:河道左岸治理總長(zhǎng)4.16 km,其中上段整治左岸堤防759.83 m,下段整治左岸堤防1 716.26 m;河道清障區(qū)域1段,涉及河道長(zhǎng)1 085 m,清障面積39 394 m2,平均清理深度1.40 m,清障方量約4.23萬(wàn)m3;改擴(kuò)建DN1500穿堤涵管6座。
3.1.1 重力擋墻式(方案一)
重力式擋墻基礎(chǔ)采用C20F50混凝土澆筑,擋墻高4 m,底寬2.70 m,墻頂寬1 m,墻頂以下1 m 處起坡,背坡斜率為1∶0.40,墻踵臺(tái)階高0.80 m,寬0.80 m,擋墻基礎(chǔ)埋深3~4 m。拆除堤身破損及脫落面板,清除原堤身表層松動(dòng)砂礫石層,堤身采用最大粒徑不小于300 mm 的砂卵石碾壓填筑,并將堤身迎水側(cè)馬道首尾連通,馬道寬度3 m,可滿足日常巡堤交通道路要求,并在2 年一遇洪水位附近設(shè)置二級(jí)馬道,馬道寬1 m。復(fù)建馬道和面板與馬道以上原有面板形成封閉整體。復(fù)建C25 F50 混凝土面板與馬道均厚20 cm,面板澆筑前采用厚5 cm 的C15 細(xì)石混凝土找平,面板每5 m 設(shè)伸縮縫一道,縫寬2 cm,縫內(nèi)填閉孔泡沫板。面板在河床以上1.50 m 處設(shè)DN50PVC 排水管,排水管間排距2 m,呈梅花型布置,排水管進(jìn)口處采用雙層20 cm×20 cm反濾土工布裹頭。
3.1.2 小趾墻式(方案二)
小趾墻基礎(chǔ)采用C20F50混凝土澆筑,趾墻高0.80 m,底寬1.20 m,擋墻基礎(chǔ)埋深3~4 m。拆除堤身破損及脫落面板,清除原堤身表層松動(dòng)砂礫石層,堤身采用最大粒徑不小于300 mm 的砂卵石碾壓填筑,并將堤身迎水側(cè)馬道首尾連通,馬道寬度3 m,滿足日常巡堤交通道路要求,并在2年一遇洪水位附近設(shè)置二級(jí)馬道,馬道寬1 m。復(fù)建馬道和面板與馬道以上原有面板形成封閉整體。復(fù)建C25 F50 混凝土面板與馬道均厚20 cm,面板澆筑前采用厚5 cm的C15細(xì)石混凝土找平,面板每5 m 設(shè)伸縮縫一道,縫寬2 cm,縫內(nèi)填閉孔泡沫板。面板在趾墻頂部設(shè)DN50PVC排水管,排水管間排距2 m,呈梅花型布置,排水管進(jìn)口處采用雙層20 cm×20 cm反濾土工布裹頭。
3.1.3 貼坡?lián)鯄κ剑ǚ桨溉?/p>
貼坡?lián)鯄κ交A(chǔ)采用C20F50混凝土澆筑,擋墻高4 m,擋墻水平寬1 m,擋墻底部設(shè)置趾墻,趾墻寬1.50 m,高0.50 m,貼坡?lián)鯄A(chǔ)埋深3~4 m。堤身整治與小趾墻式方案基本一致。面板在貼坡?lián)鯄敳吭O(shè)DN50PVC排水管,排水管排距2 m,呈梅花型,排水管進(jìn)口處采用雙層20 cm×20 cm反濾土工布裹頭。
新建堤型比選分析見(jiàn)表1。
表1 堤防斷面型式每延米投資對(duì)比表
通過(guò)上述方案比較可知,方案二對(duì)基礎(chǔ)要求低、投資更省,因此推薦方案二。
結(jié)合此工程整治河段堤防損毀情況,上段堤左0+000.00~0+315.00結(jié)合原堤型和地面線,利用原有河灘平臺(tái),設(shè)置3 m寬的馬道,馬道以下采用斜坡面板;堤左0+315.00~0+759.83 段結(jié)合原有堤防,采用斜坡面板結(jié)構(gòu),拆除破損面板重新澆筑,面板斜坡坡度為1∶1.60,在20年一遇洪水位以上0.50 m處設(shè)置馬道,馬道寬3 m,可滿足日常巡堤交通道路要求。
下段堤防左岸全長(zhǎng)3 404.26 m,其中堤左2+065.00~2+105.00 段為原馬道高程平臺(tái),該段處于行政區(qū)劃分界區(qū),此次不整治;堤左2+105.00~2+650.27段堤頂寬度為0.80~2.50 m,堤頂寬度不滿足規(guī)范要求,原堤防馬道寬度普遍超過(guò)3 m,汛期在洪水位低于馬道高程的情況下,可作為應(yīng)急搶險(xiǎn)的通道,鑒于工程整治投資有限,此次不整治;堤左2+650.27~3+450.00段,原堤身面板基本完整,局部面板破損采用拆除修復(fù),下河梯步空腔采用混凝土回填;堤左3+450~3+655.00段馬道高程以下面板破損脫落嚴(yán)重,此次整治考慮在迎水面?zhèn)葞蛯捈庸虖?fù)建,結(jié)合原有堤型斷面,加固仍采用斜坡面板結(jié)構(gòu),面板斜坡坡度為1∶1.60,在20 年一遇洪水位以上0.50 m 處設(shè)置馬道,并在2 年一遇洪水位附近設(shè)置二級(jí)馬道,馬道寬1 m;堤左3+655~3+958.00 段原堤身面板基本完整,此次不整治;堤左3+958~5+469.26 段馬道高程以下面板破損脫落嚴(yán)重,此次整治考慮在迎水面?zhèn)葞蛯捈庸虖?fù)建,結(jié)合原有堤型斷面,加固仍采用斜坡面板結(jié)構(gòu),面板斜坡坡度為1∶1.60,在20 年一遇洪水位以上0.50 m處設(shè)置馬道,并在2年一遇洪水位附近設(shè)置二級(jí)馬道,馬道寬1 m;下段堤左背水側(cè)存在多處養(yǎng)殖坑塘,且部分堤段背水坡邊坡較陡,如4+700堤段堤身背水側(cè)邊坡為1∶1.29,坡腳為養(yǎng)殖坑塘,存在安全隱患,此次整治擬對(duì)堤防背水坡進(jìn)行削坡處理,沿背水坡坡腳起坡,削成1∶1.60的穩(wěn)定邊坡即可。
綜上可知,綜合分析射水河新建防洪治理工程,從治理河段所處地理位置、堤基地質(zhì)及筑堤材料等幾方面,對(duì)重力擋墻式、小趾墻式和貼坡?lián)鯄κ? 種方案比選分析,小趾墻式方案因?qū)A(chǔ)要求低、投資更節(jié)省的特點(diǎn)選為最優(yōu)方案。