溫祖經(jīng)
(梅州市水利水電勘測設計院,廣東 梅州 514000)
小型防洪工程的建設不僅關系到城鎮(zhèn)的生產(chǎn)安全、流域的生態(tài)安全,還關系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。關于小型防洪工程的建設,已有很多成功的范例:盧瓊等[1]針對傳統(tǒng)防洪工程存在不足,提出了生態(tài)水利的概念,以合水鎮(zhèn)為例,提出生態(tài)防洪工程設計方案,即生態(tài)護坡、自然河道恢復、強化流域環(huán)境管理、更新堤防設施和實施流域生態(tài)防洪功能區(qū)劃。崔松云等[2]提出小洪水概念的洪水調(diào)度方案,即通過發(fā)揮水文氣象監(jiān)測、預警、預報及洪水調(diào)度等非工程措施的效益,達到減緩昆明主城區(qū)的防洪壓力的目的。孫翔等[3]研究了安徽省蕪湖縣南湖流域防洪方案,通過一系列工程規(guī)模及投資比較,為當?shù)卣疀Q策提供了分析依據(jù)。陳運東[4]以重慶市特殊的巖溶地區(qū)為例,對其防洪工程規(guī)劃方案進行了研究,通過多種方案比較,確定了采取地面、地下結(jié)合,實施洪水控制,實現(xiàn)汛期排泄洪水、枯期利用巖溶地下水資源的規(guī)劃方案,為最終防洪方案的確定提供參考。
綜合以上研究分析可知,小型工程防洪建設,不僅要考慮和生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一,更要考慮同人和城市的和諧統(tǒng)一。基于此,本文介紹某地文化旅游產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)防洪工程項目方案比選,以期為同類防洪工程的設計提供參考。
某文化旅游產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)項目防洪建設工程位于梅江區(qū)西陽鎮(zhèn),西陽鎮(zhèn)位于梅州市梅江區(qū)東南部,東面與梅州市梅縣區(qū)雁洋鎮(zhèn)及大埔縣為鄰,西面毗鄰梅州市東升工業(yè)園區(qū),東北部與梅州市梅縣區(qū)丙村鎮(zhèn)接攘,東南部與豐順縣交界。出入工程所在地有水泥村道與S333、S12、X950相連接,對外交通方便。
梅江區(qū)屬粵東山區(qū),年降雨量較大,且降雨年際變化大,汛期主要是受熱帶風暴和臺風雨影響,山洪暴發(fā)頻繁,容易發(fā)生洪澇災害。因此,山洪災害是項目所在區(qū)域的突出問題。由于開發(fā)此項目建設占用了部分天然河道,原河道被堵塞,河道行洪通道被阻斷。該河道屬山區(qū)河流,經(jīng)水文計算可知,洪峰流量大,洪水過程陡,雖經(jīng)盤湖水庫調(diào)蓄,但校核工況下水庫下泄流量仍然較大,如不采取防洪措施,洪水爆發(fā)時將在開發(fā)區(qū)及其上游造成嚴重的洪澇災害。因此,通過工程措施引排開發(fā)區(qū)上游河道洪水,保護開發(fā)區(qū),防止或減少洪水災害的發(fā)生勢在必行。
根據(jù)《某地文化旅游產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)項目防洪建設規(guī)劃報告》,初擬了隧洞泄洪、渠道泄洪、隧洞與渠道聯(lián)合泄洪三種方案。
布置為在盤湖水庫下游約2.75km、高速公路跨路涵下游約136m(按河道中心線計)河道拐彎處左側(cè)山體上開鑿泄水隧洞,隧洞進口高程為105.97m,出口高程為104.0m,洞高5.3m,寬3.5m,洞長328.0m,洞底坡降0.006。隧洞進出口設導水墻,長6.5m,引水角30°。隧洞下游設消力池,池底高程88.0m,池深1.85m,池長27.5m,寬10.0m,設斜護坦與上游連接,護坦坡度為1∶4。消力池后設海曼段,高程為89.0~88.5m,海曼長32.0m,寬10.0m。詳見圖1。
總體布置為在盤湖水庫下游約1.60km河道上建一座擋水陂,并在右側(cè)山體啞口處開挖引水渠道,沿山體布置,渠道進口高程為157.0m,出口高程為155.32m,底寬3.5m,高3.6m,邊坡系數(shù)1.5,渠道長1122.0m,底坡0.0015,末端設22.0m的扭面連接段,出口變?yōu)榈讓挒?.4×3.5m的矩形。渠道末端接多級跌水,跌水每級長24.0m,寬6.4m,高5.0m,設計布置6級,末級跌口高程125.32m。跌水下游布置人工瀑布,瀑布落差35.0m,設水墊塘防沖與消能,水墊塘出口高程為90.32m,下接排水渠至下游河道。詳見圖2。

圖1 隧洞泄洪方案布置圖

圖2 渠道泄洪方案布置圖
本方案采用隧洞與渠道結(jié)合泄洪,其中隧洞設計過流能力按59.0m3/s考慮,渠道設計過流能力按28.11m3/s考慮。布置為在盤湖水庫下游約2.75km、高速公路跨路涵下游約136m(按河道中心線計)河道拐彎處左側(cè)山體上開鑿泄水隧洞,隧洞進口高程為105.97m,出口高程為104.0m,洞高4.8m,寬3.2m,洞長328.0m,洞底坡降0.006。隧洞進出口設導水墻,長6.5m,引水角30°。隧洞下游設消力池,池底高程88.0m,池深1.5m,池長23.5m,寬10.0m,設斜護坦與上游連接,護坦坡度為1∶4。消力池后設海曼段,高程為89.0~88.5m,海曼長30.0m,寬10.0m。在盤湖水庫下游約1.60km河道上建一座擋水陂,并在右側(cè)山體啞口處開挖引水渠道,沿山體布置,渠道進口高程為157.0m,底寬1.6m,高2.8m,邊坡系數(shù)1.5,底坡0.0015,根據(jù)開發(fā)項目規(guī)劃,渠道引水至人工湖。詳見圖3。

圖3 隧洞與渠道聯(lián)合泄洪方案布置圖
分別從工程總體布置、施工難度、對上下游的影響、運行管理、投資、對其他工程供水影響及其他方面對三種方案進行了比較,具體情況見表1。

表1 三種各方案情況對比
規(guī)劃階段推薦隧洞泄洪方案(方案一)為本防洪建設工程主選方案,本階段通過進一步現(xiàn)場勘查和研究后認為:渠道泄洪方案(方案二)存在的主要問題為渠道擋水陂至梅大高速排水涵區(qū)間,原河道洪水難于排泄,經(jīng)試算當該流域發(fā)生頻率0.2%暴雨時,區(qū)間將產(chǎn)生6.76萬m3洪水(3天洪量),而區(qū)間河槽狹窄,槽蓄容量較小,故可能淹沒梅大高速,甚至在兩眼橋一帶產(chǎn)生淹沒問題。隧洞與渠道聯(lián)合泄洪方案(方案三)存在主要問題為對渠道分洪運行調(diào)度較高,若分洪不當,超量洪水下泄至隧洞,將引發(fā)隧洞的安全問題。
綜上所述,本階段選擇隧洞泄洪方案(方案一)作為本工程防洪建設的實施方案。
選擇小型工程的防洪方案時,要結(jié)合當?shù)厍闆r,因地制宜,在進行方案比選的基礎上,堅持安全第一的原則,充分利用當?shù)刭Y源,以最少破壞自然資源和最小投資為主導方向,獲得最大的收益。選擇方案一隧洞泄洪可實現(xiàn)汛期能排泄洪水,防洪達標;運行管理方便,為文化旅游產(chǎn)業(yè)小鎮(zhèn)帶來的綜合效益顯著,具有現(xiàn)實性和可操作性,也可為其他工程的規(guī)劃設計提供參考。