賈軍偉,李媛媛
1.中電建華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院(鄭州)有限公司,河南 鄭州 450000;2.河南省水利勘測(cè)有限公司,河南鄭州 450000
某水系治理段總長(zhǎng)11.35 km,現(xiàn)狀河道季節(jié)性明顯,非汛期基本無水。上游河道現(xiàn)狀比降約1/400,現(xiàn)狀過流斷面寬約1~4 m,深0.50~1.00 m,兩岸灘地平均寬約10 m,局部灘地寬度可達(dá)70 m左右,灘地之上為坡比1∶0.5~1∶1的陡坎,坎高4~5 m,陡坎之上為村莊或耕地;中間段河道現(xiàn)狀比降1/400~1/500,現(xiàn)狀過流斷面寬約5~50 m,深0.80~1.50 m,兩岸灘地平均寬約40 m,局部較寬處可達(dá)100 m,灘地之外為高約5~10 m 的陡坎,陡坎現(xiàn)狀坡比1∶0.50~1∶0.80,陡坎之上為村莊或耕地;下游段河道縱坡稍緩,比降約1/600;現(xiàn)狀過流斷面寬約10~70 m,深0.50~3.00 m,兩岸灘地開闊,寬約80 m,雜草及樹木較多,相對(duì)荒蕪,局部有多個(gè)不成規(guī)模的坑塘。
項(xiàng)目區(qū)處于豫西山地向豫東平原的過渡地帶,崗地主要分布在山丘外圍和中部地帶,系早期山前洪積傾斜平原,經(jīng)后期流水切割作用形成崗丘狀地貌形態(tài)。由于所處獨(dú)特的平原崗地地貌,且河道縱坡相對(duì)較陡,徑流攔截困難,多以地表徑流形式沿河道走向縱向匯集,難以以河川徑流形式匯集入河槽,導(dǎo)致河槽內(nèi)來水存蓄困難,河道生態(tài)基流無保障。
受地形地貌影響,項(xiàng)目區(qū)多數(shù)河道為流水切割作用形成的崗丘狀地貌形態(tài),河槽較寬,兩岸坎高坡陡,歷史洪水沖刷、流水切割遺留的河槽斷面較大。不同于其他農(nóng)村水系的脈狀分布,項(xiàng)目區(qū)河流多以單支較大干流的形態(tài)單獨(dú)存在,因此河流之間橫向聯(lián)系較差?,F(xiàn)狀過流河槽被改道、取直甚至侵占,河槽與兩岸灘地地塊已無明顯界限,小洪水在局部低洼處存積,逐步形成坑塘,大洪水漫灘而過,多年不遇且歷時(shí)較短,影響不大。特殊的河道成因、地形地貌及水文地質(zhì)條件,導(dǎo)致河道治理困難,加之多年未經(jīng)治理,現(xiàn)狀岸線凌亂,過流河槽不明顯,給治理工作帶來了巨大困難。
現(xiàn)狀河道沿線雖有小水庫(kù),但庫(kù)區(qū)蓄水狀況不理想,甚至存在干庫(kù)、無水的情況。河流灘地及湖庫(kù)淹沒區(qū)逐漸被農(nóng)業(yè)種植侵占,使原本具有水源涵養(yǎng)功能的河道、溝塘空間萎縮,漫灘區(qū)消失,河湖原有蓄滯洪功能降低。且現(xiàn)狀邊坡破碎,岸坡過陡,缺少植被覆蓋體系,水系生態(tài)結(jié)構(gòu)破碎,缺少完善的生態(tài)林防護(hù)體系、典型的生物棲息地,導(dǎo)致生物棲息地逐步退化,鳥類、兩棲類的藏身地逐步減少。
農(nóng)村水系治理要堅(jiān)持問題導(dǎo)向,因地制宜、因河施策,在滿足河道防洪安全的基礎(chǔ)上,要以低干預(yù)手法進(jìn)行治理,盡量維護(hù)農(nóng)村河道自然形態(tài)。同時(shí)要兼顧河道所處鎮(zhèn)區(qū)基礎(chǔ)條件、文化背景及發(fā)展規(guī)劃,串聯(lián)河道、坑塘、水庫(kù),貫通上、下游水系,帶動(dòng)左、右岸發(fā)展。
按照“山水林田湖草”系統(tǒng)治理理念,遵循“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水方針,根據(jù)水系現(xiàn)狀,農(nóng)村河道及沿線支流治理以保證防洪安全為主,通過河道清淤清障、縱向連通,恢復(fù)水體流動(dòng)性;通過水源涵養(yǎng)區(qū)涵養(yǎng)和凈化水體,逐步修復(fù)河道沿線生態(tài)環(huán)境。岸上結(jié)合沿線村莊建設(shè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況,打造特色節(jié)點(diǎn),改善沿線鄉(xiāng)村水環(huán)境。
4.1.1 現(xiàn)狀過流能力復(fù)核
根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,工程等級(jí)為Ⅳ級(jí)。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)周邊人口、耕地情況,此次治理河道防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為20年一遇。各斷面設(shè)計(jì)流量詳見表1。
根據(jù)計(jì)算成果,復(fù)核現(xiàn)狀河槽過流能力,采用“HEC-RAS”水面線計(jì)算軟件,自下游向上游逐段推算河道現(xiàn)狀水面線。選取典型斷面現(xiàn)狀過流情況見表2。
表2 典型斷面現(xiàn)狀過流能力復(fù)核對(duì)照表
結(jié)果顯示,河道20年一遇過流滿足要求,且超高富裕度較大,僅局部現(xiàn)狀建筑物過流不滿足要求,后期拆除重建使其滿足要求即可。因此,河道20年一遇防洪安全有保障。
4.1.2 水安全治理方案研究
現(xiàn)狀河道兩岸階地邊坡基本安全。水系現(xiàn)狀河道縱坡1/100~1/600,相對(duì)較陡,沿線基本不存在除澇問題。若按照傳統(tǒng)河道治理經(jīng)驗(yàn),按照20年一遇防洪對(duì)河道進(jìn)行疏浚治理,則河道岸坡需要進(jìn)行規(guī)整,將占用崗地上的基本農(nóng)田;現(xiàn)狀河道底寬30~180 m,疏挖河槽需先對(duì)河灘內(nèi)的耕地、林地等進(jìn)行清退,但20年過流斷面遭遇洪水頻率較低,且遭遇時(shí)洪水陡漲陡落、歷時(shí)較短;設(shè)計(jì)方案將面臨投資巨大,拆遷協(xié)調(diào)困難,方案不經(jīng)濟(jì)的情況。
此次設(shè)計(jì)方案立足于解決河道本身存在的徑流攔蓄困難、水源涵養(yǎng)能力降低、生態(tài)環(huán)境脆弱、常年過流通道萎縮的現(xiàn)狀問題,水系治理在防洪安全的基礎(chǔ)上,以生態(tài)修復(fù)和水源涵養(yǎng)為主,在現(xiàn)狀河灘內(nèi)按照深泓線沿現(xiàn)狀河勢(shì)疏挖主槽,縱向連通疏浚、橫向適當(dāng)擴(kuò)挖,滿足常年過流需求,沿線寬槽、湖庫(kù),清淤擴(kuò)挖,增大其蓄滯能力。設(shè)計(jì)斷面效果圖見圖1。
圖1 規(guī)劃設(shè)計(jì)斷面效果圖
4.1.3 設(shè)計(jì)常年過流斷面
根據(jù)現(xiàn)狀河道過流斷面情況,結(jié)合灘地目前利用現(xiàn)狀,考慮在中華路以上,設(shè)計(jì)主槽斷面寬度為6~15 m,設(shè)計(jì)比降為0.35~0.42;中華路至水庫(kù)之間河段,設(shè)計(jì)主槽底寬為15 m,設(shè)計(jì)比降為0.42~0.44;水庫(kù)以下至G107 以上,設(shè)計(jì)主槽底寬為15~20 m,設(shè)計(jì)比降為0.44~0.59。具體設(shè)計(jì)成果見表3。
表3 各控制斷面設(shè)計(jì)成果表
此次農(nóng)村水系整治需進(jìn)一步考慮水源涵養(yǎng)、水土保持、生態(tài)構(gòu)建三大功能,主要思路是劃定河道邊界空間,構(gòu)建多樣的河道及溝塘體系,恢復(fù)河道、溝塘的漫灘區(qū);進(jìn)行涵養(yǎng)林、生態(tài)林、灌叢等沿河植被防護(hù)體系建設(shè);構(gòu)建不同的生物生境區(qū),恢復(fù)農(nóng)村地區(qū)的生物棲息地。工程結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀地形,將沿線坑塘改造成生態(tài)滯留塘,河岸種植水生植物帶,建設(shè)凈化濕地,以提高河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)保障率,同時(shí)提升河道自然生態(tài)環(huán)境。
河道沿線歷史文化資源包括水月寺、潩水寨等。水文化景觀節(jié)點(diǎn)結(jié)合兩岸現(xiàn)狀道路,連通沿河濱水游步道,通過景觀小品、文化景墻展示地域文化特色。河灘結(jié)合水生植物打造小型生態(tài)濕地,利用水生植物凈化水質(zhì)。以“水月寺門戶驛站休閑區(qū)”為例,設(shè)計(jì)場(chǎng)地位于河道分支交匯口處,兩分支之間有天然形成的小島,與水月寺形成對(duì)望之勢(shì)。結(jié)合現(xiàn)狀地形,對(duì)島上植被修復(fù)及再設(shè)計(jì),打造悅目靜心的微地形景觀:在小島制高點(diǎn)上設(shè)置禪心茶舍,可欣賞水月寺的建筑風(fēng)貌;中部高程利用開闊的平臺(tái)設(shè)置穿行花間的游步道;在臨水處設(shè)置親水的禪修小廣場(chǎng)和步道,為古老寺院增添一抹明媚風(fēng)光。
水系承載著農(nóng)村的防洪安全、灌溉引水、生態(tài)塑造和環(huán)境改善等多方面功能,同時(shí)也是串聯(lián)村莊的紐帶。農(nóng)村水系的生態(tài)治理,要致力于營(yíng)造安全、生態(tài)、美麗、富民的農(nóng)村河湖生態(tài)環(huán)境,建設(shè)“水安、水美、水韻、水富”的美麗鄉(xiāng)村。