王超磊
(臨沂市水利勘測設計院 山東 臨沂 276000)
唐村河發源于鄒縣東部南王村西山峪,經鄒縣,在平邑縣北龐王村西入平邑縣境,后注入唐村水庫,向東流經平邑鎮匯入北支魯埠河,于地方鎮東北入費縣境,在南東州與溫涼河交匯后入祊河。
唐村河系浚河支流,屬沂河水系,工程區地貌形態以河谷地貌類型為主,主要為唐村河河谷,河谷呈開闊的“∪”字型,局部經人工改造。主要的微地貌為主河床、漫灘、階地,河床寬度一般20.0m~80.0m,河底高程為146.0m~152.6m,平均比降約為1.00‰,漫灘普遍分布,寬度10.0m~30.0m,高出河床1.0m~2.5m,階地呈左右不對稱分布,高出河床4m~5m。
唐村河流域多年平均氣溫13.4℃,流域多年平均年水面蒸發量為1246mm,多年平均陸面蒸發量為510mm。多年平均降雨量805mm,降水主要集中在6月~9月,暴雨則多發生在7月~8月,降雨年際變化較大,最大年降雨量1337.6mm,最小年降雨量503mm。洪水主要集中在汛期,具有洪水峰高量大,源短流急,暴漲暴落的特點。
平邑縣平邑鎮為Ⅳ等防洪城鎮(一般城鎮)。唐村河治理段堤防工程按防御20年一遇洪水標準設計,建筑物級別為4級。
(1)防澇標準低。
唐村河堤防總體防洪減災能力低,攔河建筑物大多數年久失修,可用率低,可靠性較低。該流域人夏多雨,山洪較大,河堤坍塌現象嚴重,且河堤沿岸為農田,土質疏松,不耐大雨沖刷,所以總體上防洪能力較差。在對汛前的全面普查中,發現多處水毀工程及險工段,嚴重威脅沿河人民生命財產安全。
(2)淤積、堵障嚴重。
唐村河河道內建筑、生活垃圾以及農牧殘留物傾倒現象十分普遍,部分河段行洪斷面甚至被縮窄至臨近上下游斷面的三分之一。另外,隨著經濟社會的不斷發展,土地資源越來越緊張,許多單位和個人非法擠占河道現象嚴重,導致洪水漫堤頻發。
(3)沖刷嚴重。
唐村河流域地形起伏較大,地質結構復雜,河道坡降陡,洪枯變幅大,沖刷、水土流失現象嚴重。危及兩岸大片良田。
(4)河道生態遭受破壞。
隨著唐村河道周邊農村及集鎮生產和生活的不斷提高,用水量大幅度增加,導致河道內水量減少,水體污染現象嚴重。原有完整的河道自然水系變得支離破碎,同時河道內外取土、采砂,亦使得河道原有生態遭到嚴重破壞。
根據洪水推求結果,河道中泓樁號104+000~105+050、105+050~105+850、107+900~108+650、108+450~109+830、111+350~111+950段,不能滿足20年一遇設計防洪標準要求,采取加高堤防工程措施。
2.1.1 堤線布置
本著減少占遷、節約投資和便于管理及施工的原則,堤線盡量沿原堤布置,并綜合考慮交通等因素影響,對局部不滿足行車道轉彎半徑要求的堤段理順堤線。堤線布置與現狀河勢相適應,且與大洪水的主流線大致平行。堤距根據地形、地質條件、生態環境的需求,結合設計堤防控制的水位、流速等要素分河段確定。
本次工程共筑堤2.52km,其中左岸治理堤線長1.34km,右岸治理堤線1.18km。
2.1.2 堤頂結構
根據堤防工程等級,并考慮防汛搶險、工程管理、工程施工、堤身構造及平邑縣城鎮建設規劃等要求,確定唐村河左堤樁號1+014~1+444段取 12.0m,左堤樁號4+150~5+060段取 4.5m,右堤樁號4+100~4+900、7+390~7+840段取 6.0m。堤防型式為粘土斜心墻堤防,斜心墻厚1.0m,設在迎水側。
2.1.3 筑堤材料與堤身填筑標準
土料:防滲體選用粘性較大的土,且不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜質;填筑土料含水率與最優含水率的允許偏差為±3%,防滲體粘土壓實度值不應小于0.90。
砂礫料:主要采用河道開挖砂礫料,要求耐風化、水穩定性好;含泥量宜小于5%;無粘性土的相對密度不應小于0.70。
2.1.4 堤防邊坡
根據堤頂高程計算結果,堤防高度約1.0m~3.5m。根據堤防等級、筑堤土質、施工運用條件以及堤防邊坡穩定計算結果,結合以往工程實施經驗,經綜合分析確定,本次唐村河設計堤防邊坡仍采用一期工程堤防設計邊坡,即迎水坡1∶2.5,背水坡1∶2.5,新筑堤坡采用草皮護坡。
為確保唐村河防洪堤工程及沿岸民房、農田安全,結合灘地整治對河道臨水側河岸險工段進行護砌,共護砌4處,總長3.68km。
根據險工段地形、地質和水流條件及平邑縣城鎮建設規劃,本次工程左岸1+014~1+444、右岸0+000~2+140段護岸采用生態型護岸。河灣橡膠壩正常蓄水位148.5m以下采用漿砌塊石護砌,蓄水位以上采用生態護岸。
唐村河為山區河流,彎道較多,局部淤積現象嚴重。本次對阻水段進行疏浚治理。通過對現狀河底高程及主河槽的分析,確定工程治理段(中泓樁號104+000~105+900、107+100~107+980、108+450~108+900、111+500~111+700) 按照維持現狀的比降現狀河底高程進行河道疏浚,疏浚長度為3.43km。
唐村河防洪堤采用路堤結合的形式,堤頂路面高程與堤頂高程一致,按唐村河20年一遇洪水標準設計。考慮城區規劃,左岸堤頂采用瀝青混凝土路面,寬9.0m,右岸鋪設泥結碎石路面,寬5.0m,兩側路肩各0.5m。路面設i=2%的橫坡,由路中心坡向兩側路肩;迎水坡、背水坡坡比均為1∶2.5。
河道既是重要的水利設施,又是生態環境的重要組成部分。河道整治是一項長期工程,“理念是基石,規劃是關鍵,技術是支撐,管理是保障”,采取形式多樣的生態河道治理措施,還其優美、宜人、充滿生機的原貌,為該地區今后進一步深化治河思想提供了依據。
(1)滿足防洪要求,兼具環境優美。
防洪安全是河道整治的基礎,要保證有足夠的排洪斷面,避免出現影響河道宣泄洪水的過分彎曲和狹窄的河段,主槽要保持相對穩定,并加強河段控制部位的防護工程。在滿足防洪要求的前提下,充分兼顧與當地環境、規劃相適應的景觀建設,在相應的集鎮、城區部分建設配套的體育健身設施,讓沿河群眾切實體會到河道整治所帶來的環境、生活質量的改變。
(2)疏浚與蓄水規劃同步。
河道經多年運行,河道緩流段泥沙淤積嚴重,導致河床不斷抬高,降低了河道的泄洪能力。通過疏浚河道,增大縱比降,減輕河道的淤積速率,理順河勢;并將挖出的泥沙用于加固堤防,加以配合其他生態處理措施,優化土方平衡。同時,河道疏浚應結合現有和規劃建設的攔河建筑物,根據相應建建筑的水力條件和應用要求,制定不同的疏浚方案。通過疏浚整治不僅可提高現有水工建筑物的蓄水量,增加河道水深,同時極大改變了河道水生物的生長環境,促進生態系統的恢復。
(3)采取生態工程措施。
在進行河道整治的過程中,應按照河道演變規律,因勢利導,調整、穩定河道主流位置,改善水流、泥沙運動和河床沖淤部位,采取生態環保、經濟實用的工程措施,力求工程方案與生態治理相協調。比如在防洪與生態需求成為河道建設中并重的背景下,采用生態護坡整治模式可以在滿足城鎮生態系統要求并創造良好生態環境條件的同時,使河道具有一定抗洪防沖能力。因而建設生態護坡工程是解決河道整治問題行之有效的方法。當前采用的各種生態護坡技術主要有生物工程技術、土工網復合植被技術、生態混凝土技術、多自然型技術等。
(4)嚴控污染,注重管理。
進行河道生態治理,首要任務是要進行截流流域污水,禁止向河道內直接排放污水。河道治理完成后,要加強管理,對水中生物和水體質量要定期檢測,及時掌握生物種群的生長、繁殖情況和水體質量變化規律,對生物的數量、品種及時進行調節。陜西水利
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