河道治理工程設(shè)計(jì)與防洪安全探討

時(shí)間:2022-11-10 08:32:17

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河道治理工程設(shè)計(jì)與防洪安全探討

[摘要]大端河與楊莊河匯合后稱“柿莊河”,河流全長(zhǎng)32.4km,流域面積275.5km2,工程治理長(zhǎng)度約17.7km。文章闡述了工程建設(shè)的水文地質(zhì)條件、工程建設(shè)的社會(huì)基礎(chǔ)和建設(shè)環(huán)境,分析了工程建設(shè)的可行性和必要性,對(duì)柿莊河河道治理工程進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析,對(duì)提高河道防洪能力,完善防洪體系,美化城市環(huán)境和促進(jìn)生態(tài)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。

[關(guān)鍵詞]河道治理;工程設(shè)計(jì);柿莊河;防洪安全

1工程概況

晉城市沁水縣柿莊河位于山西省東南部的太行、東岳、中條三大山系銜接處[1],為端氏河的一級(jí)支流,沁河的二級(jí)支流,發(fā)源于沁水縣與長(zhǎng)子縣交界的秋峪嶺大麻地溝,從北向南流經(jīng)大端、海則、李莊、張村、柿莊、丁家、閘石、棗元、應(yīng)郭至固縣鄉(xiāng)北200m,與十里河匯合后流入端氏河。河流全長(zhǎng)32.4km,流域面積275.5km2,上游主流為大端河,大端河與楊莊河匯合后稱“柿莊河”。本次治理工程起點(diǎn)為老凹掌(樁號(hào)13+000)至端氏河匯入口(樁號(hào)30+733.2)治理長(zhǎng)度約17.7km。治理段河道右岸為碾洞線,公路部門已對(duì)沿河段公路進(jìn)行防護(hù)處理。左岸大多為山體和耕地,由于已建部分堤防時(shí)間較長(zhǎng),堤身?yè)p毀嚴(yán)重,再加上河道多年未進(jìn)行系統(tǒng)治理,河道淤塞嚴(yán)重,大多過(guò)水?dāng)嗝娌荒軡M足行洪要求,影響河道兩岸人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,此次河道治理采用新建堤防和河槽整治為主,對(duì)左岸未防護(hù)段進(jìn)行河道治理。

2工程建設(shè)條件

2.1水文地質(zhì)條件

工程區(qū)位于沁水縣東部,根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)圖A1和圖B1[2],地震動(dòng)峰值加速度0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0.45s,地震基本烈度為Ⅵ度。區(qū)域出露的地層有:二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x)、上統(tǒng)下石盒子組(P2s)、石千峰組(P2sh);三疊系下統(tǒng)劉家溝組(T1l)、和尚溝組(T1h);第四系中更新統(tǒng)洪積(Q2pl)、上更新統(tǒng)洪沖積(Q3pal)、洪坡積(Q3pdl)、全新統(tǒng)洪沖積(Q4pal)、洪積(Q4pl)、人工堆積物(QS)。治理段位于沁水縣,范圍為從老凹掌至端氏河匯入口,治理長(zhǎng)度約17.7km,根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014)規(guī)定,充分考慮鄉(xiāng)鎮(zhèn)長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)和基礎(chǔ)條件,維護(hù)河湖健康生命、實(shí)現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用;最終確定本次治理河段采用10a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。

2.2工程建設(shè)的社會(huì)基礎(chǔ)

一是滿足河道防洪安全的需要。柿莊河一直沒(méi)有進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的治理,治理段現(xiàn)狀河道存在局部河槽淤積嚴(yán)重、斷面狹窄的現(xiàn)象,河道堤防基本為天然土質(zhì)堤防,且多處河堤水毀沖刷坍塌嚴(yán)重,不滿足設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求,嚴(yán)重影響周邊區(qū)域防洪。因此對(duì)河槽進(jìn)行整治、對(duì)河道兩側(cè)堤防進(jìn)行修復(fù)加固加高、在無(wú)堤防段新建防護(hù)堤防,能進(jìn)一步提高河道的防洪能力,有助于建立流域完善的防洪體系。二是滿足兩岸村民生命財(cái)產(chǎn)安全的需要?,F(xiàn)狀部分河道兩岸為村莊,為保護(hù)沿河段村民的生命財(cái)產(chǎn)安全,河道急需治理。柿莊河的治理不僅提高了防洪能力,而且還在一定程度上美化了環(huán)境,因此本工程的建設(shè)是十分必要的。

2.3工程的建設(shè)環(huán)境

一是有沁水縣委、縣政府的高度重視和大力支持,為本工程的實(shí)施創(chuàng)造了政治保證。二是沁水縣經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)力穩(wěn)步提升,為項(xiàng)目的實(shí)施提供了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。三是治理工程為改善投資環(huán)境帶來(lái)的商機(jī)和經(jīng)濟(jì)效益,是做好“水”這篇文章的根本動(dòng)力。四是當(dāng)?shù)鼐用竦挠X(jué)悟和文化素質(zhì)的提高,是做好“水”這篇文章的堅(jiān)強(qiáng)后盾[3]。兩岸的居民受盡洪澇災(zāi)害和環(huán)境惡化之苦,對(duì)加速環(huán)境治理的目的和意義有全面的認(rèn)識(shí),為工程的實(shí)施提供了廣泛的群眾基礎(chǔ)。五是交通、電力、通信、市政等基礎(chǔ)設(shè)施完善,為工程的建設(shè)提供了基礎(chǔ)條件。

3工程設(shè)計(jì)

柿莊河左岸為農(nóng)田及山體,右岸為碾洞線,山體部分基本不需要防護(hù),靠近右岸碾洞線公路已經(jīng)進(jìn)行了防護(hù),此次河道治理主要是對(duì)未防護(hù)段,新建防護(hù)擋墻。工程主要任務(wù)是解決河道的防洪安保問(wèn)題,提高河道過(guò)流能力和防洪標(biāo)準(zhǔn),保證兩岸人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全[4]。

3.1河道平面布置

治理段河道的堤線布置基本沿河道治導(dǎo)線布置,部分河段僅在主槽進(jìn)行防護(hù)。

3.2河道縱向設(shè)計(jì)

本次工程設(shè)計(jì)河道縱坡基本維持現(xiàn)狀,河槽整治部分采用設(shè)計(jì)縱坡。

3.3河道堤防設(shè)計(jì)

本次工程設(shè)計(jì),河道的斷面基本維持原狀不動(dòng),在治理河段對(duì)河道兩岸進(jìn)行防護(hù),新建護(hù)岸擋墻8.82km。防護(hù)釆用M7.5漿砌石擋墻。堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面:堤頂寬0.6m,墻趾和墻踵寬高分別為0.6m,基礎(chǔ)底寬3.92m,堤高3.0m,迎水坡1∶0.1,背水坡1∶0.4,基礎(chǔ)埋深1.8m,堤防總高4.8m;釆用M7.5漿砌石砌筑,M10.0砂漿勾縫。每10m設(shè)一道變形縫,縫寬20mm,釆用聚乙烯閉孔板填縫。排水管為直徑M110PVC管,間距2.0m,進(jìn)口設(shè)反濾,用反濾土工布包裹,土工布為300g/m2。支流匯入口堤防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面:堤頂寬0.6m,墻趾和墻踵寬高分別為0.5m,基礎(chǔ)底寬3.05m,堤高2.0m,迎水坡1∶0.1,背水坡1∶0.4,基礎(chǔ)埋深1.5m,堤防總高3.5m;釆用M7.5漿砌石砌筑,M10.0砂漿勾縫。每10m設(shè)一道變形縫,縫寬20mm,釆用聚乙烯閉孔板填縫。排水管為直徑110mmPVC管,間距2.0m,進(jìn)口設(shè)反濾,用反濾土工布包裹,土工布為300g/m2。由于河道部分堤防建于20世紀(jì)70年代,多為干砌石堤防,部分水毀嚴(yán)重的應(yīng)進(jìn)行拆除重建,對(duì)于還能發(fā)揮功能的部分堤防進(jìn)行C20混凝土壓頂處理,壓頂段長(zhǎng)約2.0km。

3.4跌水設(shè)計(jì)

在柿莊村附近河道坡度較陡段,設(shè)置三處跌水,跌水采用M7.5漿砌石擋墻型式,擋墻頂寬0.6m,墻趾和墻踵寬高分別為0.6m,基礎(chǔ)底寬2.56m,迎水坡1∶0,背水坡1∶0.4,基礎(chǔ)埋深1.2m,堤防總高2.5m;采用M7.5漿砌石砌筑,M10.0砂漿勾縫,跌水前后分別設(shè)置寬5.0m,厚0.5m,沿河道寬度布置的格賓石籠防沖層。

3.5河道清障

主要目標(biāo)任務(wù):清除危及河道行洪安全的阻水障礙,恢復(fù)河道行洪能力,確保防洪安全。清障范圍主要包括兩部分:一是此次設(shè)計(jì)的河道兩岸堤防(含堤防)之間主槽、灘地;二是無(wú)堤防河道,主要為已劃定河道管理范圍或設(shè)計(jì)洪水位之內(nèi)的水域、灘地。清障工作內(nèi)容:一是對(duì)河道內(nèi)的建筑及生活垃圾進(jìn)行開(kāi)挖清理;二是對(duì)占用河道、灘涂非法從事采砂、洗砂活動(dòng)的場(chǎng)地及遺留采砂廢棄物進(jìn)行清理;三是清除河道范圍的阻水道路、橫堤、房屋等違法建筑物、構(gòu)筑物。

3.6河槽整治

此次設(shè)計(jì)對(duì)河槽進(jìn)行整治以保證河道水流順暢,確保小流量時(shí)水流盡可能在主槽內(nèi)流動(dòng),以避免河道堤防局部長(zhǎng)期沖刷。河道疏浚僅對(duì)河道治理段內(nèi),局部阻洪的河道,按河道設(shè)計(jì)斷面和設(shè)計(jì)縱坡進(jìn)行疏浚。河道疏浚盡量結(jié)合堤防填筑進(jìn)行,做到土方就近使用和挖填平衡。河槽整治清淤,依照河道設(shè)計(jì)底高程進(jìn)行;河槽整治長(zhǎng)度17.7km。

4結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目建設(shè)符合晉城市城市規(guī)劃要求,符合國(guó)家現(xiàn)行政策和規(guī)范要求,工程建設(shè)之后,提高了兩岸防洪標(biāo)準(zhǔn),保障了居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。工程的實(shí)施,修復(fù)了河道生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,使周邊環(huán)境越來(lái)越好,對(duì)整個(gè)城市的發(fā)展具有推動(dòng)作用。工程周邊村莊較多,施工時(shí)需注意和周邊現(xiàn)有建筑物的協(xié)調(diào),做好與周邊群眾的溝通,維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。要認(rèn)真按照施工程序做好各階段工作,特別是招標(biāo)工作和工程質(zhì)量監(jiān)督,確保工程能有效發(fā)揮功能[5]。工程建設(shè)施工過(guò)程中,要做好環(huán)保和節(jié)能工作,盡可能減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞,同時(shí)要做好施工安全保障工作,確保人員安全。

[參考文獻(xiàn)]

[1]安曉寧.沁水縣設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策分析[D].太谷:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.

[2]劉超.連續(xù)剛構(gòu)特大橋初步設(shè)計(jì)階段安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D].成都:西南交通大學(xué),2017.

[3]曹卿軒.吉縣清水河城區(qū)段綜合治理及效益評(píng)價(jià)[J].山西科技,2016,31(3):55-57.

[4]馬麗麗.遼寧省東部山區(qū)中小河流生態(tài)治理模式研究[G]//遼寧省水利學(xué)會(huì)專題資料匯編.水與水技術(shù)(第8輯).沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2018.

[5]周海霞.太原市柏板河河道治理工程設(shè)計(jì)[J].山西水利,2019(10):21-22.

作者:李世龍 張建興 單位:晉城市水務(wù)局