山東省樂陵躍豐一干河流治理分析

彭 華

(山東省水利工程局有限公司，山東 濟南 250013)

1 研究區(qū)概況

樂陵市位于北緯37°26′～37°52′、東經117°21′～117°56′之間，屬于山東省西北部。躍豐一干是躍豐河與漳衛(wèi)新河之間樂西、樂北地區(qū)的重要灌排河道。從躍豐河向東，西起韓集經喬張李、張牌、邸家、王言、小史、小劉、張連吳在王斗樞村西與榮家溝匯合，向南至劉七、劉閣在藥王廟東南入躍馬河。全長約27.8 km，控制流域面積127 km2，設計排澇流量35.3 m3/s。躍豐一干及其支流經過多年運行，河道主要存在淤積嚴重、灌排能力下降、水質富營養(yǎng)化，岸坡殘缺不全，沖灘、塌岸現(xiàn)象突出；建筑物老化嚴重甚至報廢等問題，導致工程效果一年年減弱，內澇加劇，對本區(qū)域內國民經濟的發(fā)展造成阻礙。

2 河道存在的問題

躍豐一干及其支流經過多年運行，河道主要存在淤積嚴重、灌排能力下降、水質富營養(yǎng)化，岸坡殘缺不全，沖灘、塌岸現(xiàn)象突出；建筑物老化嚴重甚至報廢等問題。

(1)河道淤積嚴重、灌排能力下降

躍豐一干為灌排兩用河道，經過多年的運行，淤積嚴重，使得農田灌溉和排水功能日漸退化[1-2]。現(xiàn)狀河道平均淤深0.5 m～1.5 m，部分河道被全部堵塞，灌排水斷面減少，河道功能幾近喪失；河段堤岸殘缺不全，導致工程效果一年年減弱，內澇加劇，對本區(qū)域內國民經濟的發(fā)展造成阻礙。

(2)河道建筑物老化嚴重

主要河道上的建筑物大部分建于20世紀60、70年代，標準低、質量差，經過多年的運用，跨河橋涵及涵閘垮塌破壞嚴重。大部分干支流與河流交叉處缺少控制性建筑物，一方面造成拉溝淤河，過流斷面變窄變淺，排洪除澇標準下降，另一方面形成斷堤，影響交通和經濟發(fā)展的需要[3-4]。

(3)水環(huán)境功能退化

樂陵市位于李家岸灌區(qū)的最末端，旱、澇是樂陵主要災害，尤其旱災更為頻繁。所屬河道基本都是季節(jié)性河道，平時引用黃河水，由于經濟社會的發(fā)展耗水量加大以及黃河水資源的減少，河道內水量急劇減少。由于發(fā)展經濟的需要，沿岸居民大量清理原有的森林植被，種植經濟林，降低了森林涵養(yǎng)水源的能力。河流生態(tài)環(huán)境惡化，水資源短缺等一系列問題。

3 整治目標

為體現(xiàn)魯中地區(qū)獨有的水利特點，提出以“生機、安全、生態(tài)”為建設目標。更好服務于河道沿岸的經濟社會發(fā)展。通過實施綜合治理，解決其突出問題——行洪不暢及水環(huán)境惡化。通過河道疏浚、岸坡整治、水系連通、生態(tài)修復等治理措施，恢復河道的基本功能，基本達到河道暢通，河水清冽，沿岸綠化，景觀美麗的綜合治理目標。

(1)河暢。通過清淤清障，河道排洪除澇基本功能得到有效恢復，河道除澇能力將得到顯著提高，躍豐一干干支流達到“64雨型”除澇標準。

(2)水清。通過綜合整治，改善水質，滿足水功能區(qū)水質要求。通過嚴加管理沿岸排污、亂到垃圾等，使河道水面保持清潔，并逐漸改善水質。

(3)岸綠。采取工程措施進行堤岸、護坡綜合治理，以達到岸坡沒有破損、規(guī)范整齊，綠化狀況良好，河道、灘地自然形態(tài)均受到保護，形成綠色長廊。

4 河道治理設計

4.1 工程總體布置

本項目區(qū)工程治理范圍為躍豐一干0+000～12+000，河道整治長度12.0 km，本工程體系主要有：清淤清障工程、支流水系連通工程、岸坡整治工程、生態(tài)環(huán)境修復、景觀建設、交叉建筑物等。

為滿足河道防洪除澇及灌溉的需要，本次設計對躍豐一干按“64年雨型”除澇標準進行治理。

(1)干流自0+000～12+000段進行河道清淤擴挖，整治長度12.0 km；并對沿線垃圾、樹根、阻水建筑物等進行清障治理。

(2)對4處支流進行清淤擴挖治理，加強水系溝通；并對沿線垃圾、樹根、阻水建筑物等進行清障治理。

(3)岸坡整治險工段采取生態(tài)硬質護坡，共治理10處，共640 m。

(4)進行河岸綠化、種植水生植物生態(tài)修復，設置景觀休閑廣場4處。完善配套干流及支流建筑物。其中改建生產橋3座，改建涵5座。

4.2 清淤及清障工程

4.2.1 水力計算

(1)設計流量

根據(jù)水文分析計算成果，躍豐一干除澇流量見表1。

表1 躍豐一干干流各斷面設計洪水成果表

(2)起始水位

根據(jù)《德州市躍馬河下游段治理工程初步設計》躍豐一干匯入躍馬河處的斷面樁號20+420，斷面指標見表2。

表2 躍馬河治理段斷面設計要素表

除澇運用時，躍豐一干末端起始水位按德惠新河相應斷面處的除澇水位確定，根據(jù)《德州市躍馬河下游段治理工程初步設計》，經復核，確定除澇末端起始水位為7.88 m。

(3)糙率

根據(jù)規(guī)劃內容，河槽斷面規(guī)整，水流暢通、岸邊為土質，河槽糙率取為0.03。

(4)建筑物壅水高度

本次干流主要跨河建筑物有：交通橋39座，節(jié)制閘3座。其中本項目區(qū)內干流跨河建筑物12座，節(jié)制閘1座。橋梁改建后壅水高度按0.01 m計，節(jié)制閘壅水高度按0.1計。(見表3)

表3 建筑物壅水高度成果表

4.2.2 河道縱、橫斷面設計

(1)河道縱斷面設計

河底比降河道縱斷面設計主要根據(jù)原設計指標確定河底比降，以及河道地形、地勢確定。河底根據(jù)控制建筑物高程恢復原設計比降。本項目區(qū)躍豐一干治理平均比降為1/26800。

河底主要控制點高程根據(jù)原控制點設計指標確定，躍豐一干入躍馬河處底高程為4.18 m。

(2)河道橫斷面設計

根據(jù)原河道設計底寬，本次設計河底底寬為6 m。

根據(jù)河道土質情況，經理論推算，其穩(wěn)定邊坡為1∶2～1∶2.5。從河道的實際情況以及測量資料分析看，除個別河段坍塌較嚴重外，大部分河段岸坡坡比為1∶2.0，基本趨于穩(wěn)定，說明現(xiàn)狀河道邊坡基本上是合理的，故此次清淤疏浚邊坡系數(shù)采用1∶2.0。

4.2.3 清障工程

經過多年的運行，部分河道斷面淤積嚴重，排澇斷面狹窄，導致農田的灌溉能力、排水能力逐漸降低。現(xiàn)狀河道平均淤深0.3 m～1.5 m，部分河道被全部堵塞，灌排水斷面減少，導致工程效益逐漸減弱，內澇現(xiàn)象嚴重，并在很大程度上阻礙了河道行洪。河道清障使河道恢復到設障前的原貌。清障工程的主要內容：清除項目區(qū)河道內的阻水構筑物，河道及岸坡廢棄物、樹木等。

4.3 水系溝通工程

水系溝通工程包括拓寬引排水河道卡口段，引排水配套設施建設(小型)等，促進水體流動，改善水質和提高排澇能力。科學控制河道在豐水期和枯水期的水量。提高河道內水質。確保水資源循環(huán)利用以及生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展，盡力保持生物多樣性、補充地下水、降解污染物、土壤降堿等目的，從而有效提高水環(huán)境的承載能力。

本次對4處支流進行水系溝通清淤治理，共治理長度16.55 km。水系溝通治理情況表見表4。

表4 支流水系溝通治理情況表

(1)河道縱斷面設計

1)河道縱比降

河底比降主要根據(jù)現(xiàn)狀排澇運行狀況，支流雙向排澇，結合現(xiàn)狀河道地形、地勢確定采用平底設計，比降為0。

2)河底高程

河底高程根據(jù)現(xiàn)狀淤積情況，以及河道斷面除澇、灌溉要求確定。

(2)河道橫斷面設計

河槽治理以清淤疏浚為主，盡量不占用河道兩岸土地，保留部分自然岸灘；治理斷面需滿足除澇及灌溉流量要求。

1)河底寬度

根據(jù)原河道設計底寬，本次支溝設計底寬為3.0 m～4.0 m。

2)邊坡

河道的穩(wěn)定邊坡是1∶2.0～1∶2.5。根據(jù)河道的實際情況以及測量資料，大部分河段都基本趨于穩(wěn)定，此次清淤疏浚邊坡系數(shù)為1∶2.0。

5 結論

為了改善魯中地區(qū)中小河流現(xiàn)狀，恢復河道生態(tài)環(huán)境，采用清淤清障、建設水系連通工程等措施加以改善。該流域治理工程的建設，改善了平原區(qū)河道水系連通情況，并結合相應的生態(tài)恢復措施，保證了河道恢復原有的生態(tài)健康。