陳 靜
(江西省水利規劃設計院,江西南昌 330029)
峽江縣巴邱鎮位于贛江左岸,距峽江水利樞紐壩址下游約6km。巴邱鎮歷史悠久,三國吳寶鼎二年置巴邱縣時即為縣治,明嘉靖五年設峽江縣亦為縣治,清雍正三年避孔丘名諱,改巴丘為巴邱。峽江縣建縣后,巴邱鎮一直是全縣的政治、經濟、文化及商貿中心。1997年7月1日,峽江縣城遷至水邊鎮后,巴邱鎮仍為峽江縣的重鎮。
巴邱鎮老城區主要位于峽江二中以上,城區面積約1.38km2,人口約2.86萬人。巴邱鎮城區地勢低洼,目前,巴邱鎮仍是個無防洪工程設施的不設防城鎮。
巴邱鎮城區地勢低洼,多數地面高程在40~42m之間,少數地面高程為39~40m或高于42m,極少數的地面高程為38~39m。目前,巴邱鎮無防洪工程設施。贛江如果發生2年一遇洪水即會侵襲巴邱鎮城區,造成一定的洪災損失;若贛江發生5年一遇洪水,巴邱鎮大部分城區將被洪水淹沒,城鎮內人民的生命財產安全得不到保障。洪水災害嚴重地影響和制約著巴邱鎮城區的社會經濟發展。為適應社會經濟發展的要求,對巴邱鎮城區進行筑堤防護,建立可靠完善的防洪治澇工程體系,以保障區內人民生命財產安全和國民經濟持續穩步發展,進行巴邱鎮的防洪治澇工程建設是非常必要和十分迫切的[2]。
巴邱鎮位于江西省吉安市峽江縣境中部,離新縣城水邊鎮約20km。該城鎮為峽江老縣城所在地,座于贛江左岸一級階地之上,三面環山,東臨贛江,沿東北方向贛江邊為一帶狀階地,寬度約為700m,南端在峽江水文站處尖滅,北側沿贛江而下。在王家村西側,有帶狀河谷階地形成溪流,由西向東穿越贛江階地匯入贛江。工程區位于華南褶皺系、贛中南褶隆、贛西南拗陷構造單元中部,褶皺斷裂發育,地質構造復雜,近期未發生破壞性地震及活動性斷層,區域穩定性好。據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)界定,工程區地震動峰值加速度小于0.05g,相應地震基本烈度小于Ⅵ度。地下水對混凝土構件具溶出型中等腐蝕、一般酸性型及碳酸型強腐蝕性,地表水具溶出型中等~弱腐蝕性。
擬建防洪堤位于贛江一級沖積階地。堤基地質結構主要為工程地質條件較差的上部粗粒土(雜填土)的多層(Ⅲ1)類及工程地質條件較好的,上厚粘性土雙層(Ⅱ1)類,局部為單一基巖(Ⅰ1)類及單一粗粒土的(Ⅰ2)類。Ⅲ1類堤基上部分布的雜填土,其物理力學性質及防滲性均較差。
擬建濱江泵站場址地基表層多分布有雜填土,其物理力學性質及防滲性均較差,如作泵站地基需進行防滲加固處理。場地地基上部分布為第四系全新統沖積粉質粘土、壤土,厚薄不一,呈軟可塑狀,且夾粉細砂及淤泥質粘土,物理力學性質均較差。
擬建劉家泵站場地地基表層多分布有雜填土,其物理力學性質及防滲性均較差,如作泵站地基需進行防滲加固處理。場地地基上部分布為第四系全新統沖積粉質粘土,厚薄不一,呈硬可塑狀,物理力學性質較好,可作為泵站基礎持力層,承載力可滿足上部建筑物荷載要求。
巴邱鎮防洪工程主要是沿贛江的防洪堤,通過分析論證,巴邱鎮防洪工程推薦方案的工程規模為:防洪堤堤線總長4.824km,設計水位42.21~42.34m,防洪墻段頂高程為43.40m,防洪土堤段頂高程為43.80m。
根據巴邱鎮城區的地形情況,濱江和劉家排澇片均采取導排與電排相結合的形式解決城區內澇水問題。二個排澇片導托渠(含導排涵)渠線總長2.35km,導排總面積9.24km2。各排澇片除采取高水導排外其它地勢低洼地區采用電排,2個排澇片各設置1座電排站,排澇總面積3.40km2,總裝機930kW。
依據(GB50201-94)《防洪標準》,巴邱鎮防護工程等別為Ⅳ等,其防洪標準重現期為20~50年,采用設計洪水重現期為20年。根據(GB50286-98)《堤防工程設計規范》有關規定,防護堤建筑物級別為4級。根據(GB/T50265-97)《泵站設計規范》規定,巴邱鎮防護堤的濱江電排站及劉家電排站為小(1)型,建筑物級別為4級,其設計洪水標準與城防堤相同標準取20年一遇。
5.2.1 防洪墻布置
巴邱鎮峽江縣二中以上(0+000~1+857.6)江岸為老城區,樁號0+000~0+064為糧食局倉庫道路,采用抬高路面高程的方法,防止洪水進入。其余沿贛江江岸布置防洪墻,內側布置土堤。重力式混凝土擋墻,墻頂高程43.40m,寬0.4m,墻內坡采用1:0.4,墻內采用均質土堤,堤頂高程42.40m,寬6.0m,堤內坡1:3,采用草皮護坡。
5.2.2 防洪堤布置
巴邱鎮峽江縣二中以下江岸為城郊結合部,樁號1+857.6~4+824段為土堤,全長2.9664km。1+857.6~4+220設計堤頂寬度6.0m,迎水面邊坡取1:3,背水面邊坡取1:2.5,堤頂高程43.70m。樁號4+220~4+824段,為高速公路連接線段,公路高程最低處高程43.84m,滿足堤頂超高要求,因此,該堤段堤頂高程為42.70m,堤頂寬度6.0m,迎水面邊坡取1:3,背水面邊坡取1:2.5。土堤迎水坡采用預制混凝土塊護坡,背水坡采用草皮護坡,考慮到樁號3+240~3+860段,該堤線附近工廠較多,為保護工廠堤內側設混凝土重力式擋墻,墻高2.7m。
5.2.3 護岸布置
為了減少巴邱鎮沿江房屋拆遷,適當外移防洪墻(堤)軸線,顯然是經濟可行的。為了使防洪墻(堤)坐落在安全的江岸,對江岸進行加固,適當取直,增加外坡平臺,有利于防洪墻(堤)的安全。
樁號0+832~0+942、1+253~1+394、1+716~1+866段,江岸局部沖刷較嚴重,使防洪墻基礎坐落在河坎下。為了加固河岸需拋石護岸。護岸拋石頂高程37.60m,伸出防洪墻迎水面寬度3.0m,外坡取1:2.0,內坡取1:1.5[3]。拋石體內側采用礫石反濾,反濾層厚0.5m,其內采用砂礫石填筑。
樁號1+768~3+902沿江岸有工廠及民宅,為了減少沿江房屋拆遷,防洪堤沿江岸布置,但江岸狹窄,需采用格賓擋墻護岸,墻頂高程38.0m,墻底高程32.0m。對樁號1+768~3+502、3+602~3+679、3+724~3+902深泓區需進行拋石護岸,拋石頂高程32.50m,頂寬度2.0m,外坡取1:2.0,內坡取1:1.5。拋石體內側采用礫石反濾,反濾層厚0.5m,其內采用砂礫石填筑[4]。
5.2.4 治澇工程布置
巴邱鎮城區修建防洪堤進行防護后,防洪堤擋住了贛江洪水,避免了贛江洪水的侵襲,但同時也攔住了小支流洪水的出路,必須依靠高水自排、低水抽排入江。
根據地形情況,將巴邱鎮防洪保護區分為濱江和劉家兩個排澇片,分別在適當位置設置排洪涵管和排澇站。
濱江排澇片排水系統布置為:在新田港與通往吉安公路交匯處附近至新田港與黃泥河匯入贛江的出口設置排洪涵管(1#排洪渠),在新田港與黃泥河匯入贛江的出口處設置濱江排澇站。
劉家排澇片排水系統布置為:在舍下村附近至毛家村設置排洪涵管(2#排洪涵),在劉家村附近的低洼處設置劉家排澇站。
1#排洪渠進口位于通往吉安公路的峽谷處,出口在兩老溝匯合口處,總長約1.6km。樁號0+000~0+500采用排水明渠,設計渠底高程43.0~38.0m,渠底寬5.0m,渠頂高程44.0m,渠頂寬3.0m,渠道邊坡1:2,采用混凝土預制塊護坡,厚0.10m。樁號0+500~1+600采用雙層結構排水,下層為兩根預應力鋼筋混凝土管雙支布置,管徑φ2000,單根長度為900m,進口底高程37.0m,出口底高程33.0m,單根長度為1100m,用于導排吉安公路的峽谷處的山洪。上層排水明渠,用于匯集老城區雨污水,并引入濱江排澇泵站;進口底高程39.50m,出口底高程35.50m。樁號1+600~1+670,下層排水通過涵管排入贛江出口設防洪閘;涵管進口底高程33.0m,出口底高程32.65m,孔徑3m×3m;防洪閘底板頂高程32.65m,孔口尺寸為3m×3m,出口設消力池等。
2#排洪涵進口位于高速公路連接線的舍下村附近,出口位于肖家村以北,采用鋼筋混凝土矩形箱涵,凈空尺寸寬×高為3.0m×2.0m,總長約750m;涵管進口底高程37.0m,出口底高程36.2m,孔徑3m×2m;防洪閘底板頂高程36.20m,孔口尺寸為3m×2m,出口設消力池等。
為排除城市澇水,根據巴邱鎮城區地形條件,分別在鎮財政所及劉家村附近低洼處設濱江、劉家泵站。濱江泵站位于樁號1+274;劉家泵站位于樁號3+946,負責城區澇水電排。
濱江泵站設計采用排澇流量按城市排水要求為6.37m3/s,采用4臺155kW鋼制井筒式潛水軸流泵。劉家泵站設計排澇流量2.94m3/s,采用2臺155kW鋼制井筒式潛水軸流泵。
通過技術、經濟多方面的比較,巴邱鎮防洪治澇工程設計采用了有效、經濟、安全的措施,可以滿足提高巴邱鎮防洪能力的要求。
[1] 張李蓀,周放平,陶柏強.萬安水電站庫區贛州市舊城區防護工程設計[J].中國農村水利水電.2006,12:110-111
[2] 張李蓀.工程圖紙掃描輸入及矢量化在水利工程設計中的應用[J].江西水利科技.1997,3:155-157
[3] 陳靜,彭德慧,張李蓀.兩個主要邊坡穩定分析程序軟件的應用[J].工程建設與設計.2008,4:49-51
[4] 張李蓀.水庫防護區庫岸失穩與防護[J].江西水利科技.2001,(S2):49-51