許田地
(安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司 合肥 230088)
淮河干流工程有著河道長、河槽寬、土方疏浚量大的特點。歷次淮干治理河道疏浚多采用較為經濟的絞吸式挖泥船疏挖,岸上布置排泥場的方式處置棄土。河道疏浚棄土利用難度高,排泥場占地面積大、受周邊環境約束多、排泥場復耕年限長等問題一直是棄土處置面臨的重點及難點。
安徽省淮河干流上起洪河口,下至洪山頭,全長418km。沿淮兩岸的圩區多,水系復雜,淮北地區的主要糧食產地。在歷年的淮河干流治理舉措中,疏挖干流河道,增強淮河干流河道的過流能力,一直是治淮工程的主要舉措之一。本文以淮河干流正陽關至峽山口段行洪區調整和建設工程為實例,介紹澗溝口至峽山口段淮河河道疏浚設計疏挖方式及疏浚排泥場布置方案,總結排泥場布置設計中遇到重點及難點。
淮河干流正陽關至峽山口段行洪區調整和建設工程系進一步治理淮河38 項工程之一。工程涉及董峰湖和壽西湖兩個行洪區調整,同時疏浚澗溝口至峽山口段河道,疏??傞L度24.83km 。疏浚河道設計河底高程為12.0~10.0m,底寬為330m,兩側疏浚邊坡均為1 ∶4,疏浚工程量為1948.51 萬m3,河道的開挖以兩岸切灘為主。
淮河河道疏浚右岸可利用的水上土方,主要集中在壽西湖行洪區外灘地和靠山圩外灘地處。壽西湖外灘開挖水上土方結合利用作為壽西湖保莊圩的筑堤土料;靠山圩外灘開挖水上土方用于退堤填筑以及張管村的墊高堆填,水上土方開挖利用量約181.27 萬m3。其余部位的疏浚土方則采用絞吸式挖泥船開挖、岸上布置排泥場的處置方式更為經濟。
根據本段河道的河線走勢、地形條件,綜合絞吸式挖泥船排距性能,在兩個行洪區內共布設9 個排泥場。相應排泥場劃分河道疏浚施工段,見表1。

表1 河道疏浚分段表
(1)選擇適當的排泥面高程及單個排泥場面積是減少排泥場總占地面積的重點及難點。排泥面與地面高差越小越便于復耕;單個排泥場面積越大,圍堰占地就小。通過現場調查及設計比選,工程沿線布設了9 個排泥場,排泥場排泥面高程高于地面約0.6~3.0m,圍堰壓地58.9 萬m2,約占排泥場總面積的9%。
(2)河道疏浚的開挖土方及排泥場的綜合利用是工程土方平衡規劃中的關鍵點。根據工程土方供需分布,壽西湖三個保莊圩堤防填筑取土需求大,排泥場選擇布置在三個保莊圩附近,堤防取土料場與河道疏浚排泥場結合布置,先取土滿足堤防填筑取土需求,后作為河道疏浚排泥場。排泥場內取土總量約489.4 萬m3,既滿足了取土需求,也滿足了排泥場的布置需要,充分利用了排泥場的土地資源。董峰湖行洪區對應河段河道疏浚的排泥場,與新堤堤后平臺結合布設,充分利用了河道開挖棄土,減少堤后平臺占地面積,降低工程造價。
(3)工程綜合土方調配受周邊環境變化影響大。在工程進入實施階段后,仍需對排泥場的周邊環境進行調查復核,排除排泥場與城市建設規劃、生態環保要求的沖突。同時根據政府信息資源,研究結合其他建設項目進行土方綜合調配的可行性,優化工程的筑堤土料來源,調整河道疏浚土方的去向,從而降低建設成本,減少臨時占地面積。
(4)歷年淮河沿岸排泥場存在土方含水率大、自然固結時間長等問題,是排泥場復墾的難點。工程吸取以往治淮工程中排泥場復耕措施的經驗,提出適合于本工程的具有針對性的排泥場快速固結措施,以降低復耕的難度。
(1)歷年淮河干流經過多輪疏浚整治,沿河岸適于布置排泥場的場地逐漸減少。河道疏浚棄土處置,可充分利用政府信息資源,掌握淮干沿線各城區對于土料資源的需求,做好鎮、區、市各級土方資源優化利用,盡量減少排泥場或棄土場占地是后續淮河干流河道疏浚設計中的重點及難點。
(2)根據沿淮地形地貌及河道疏浚開挖方式的特點,結合沿淮城市對于排泥場或棄土場的不同需求,因地制宜地選擇河道疏浚開挖及棄土處置方式。既充分利用疏浚棄土,又能發揮排泥場或棄土場的后期生態效益是工程的難點。
(3)隨著生態優先建設理念的推行,嚴守生態紅線和基本農田紅線的政策是今后工程建設需要遵守的基本準則,同時,橫跨淮河的公路、鐵路、電力、地下管線等基礎設施逐年增多,導致沿淮附近的排泥場或棄土場布置受到極大約束。排泥場或棄土場的布置與沿淮生態發展、城市近遠期規劃及建設需求相適應成為工程實施的關鍵點。
(1)優化河道疏浚棄土處置方式。在后續的淮干工程建設中,工程經濟效益、社會效益、生態環保效益是選擇淮干河道疏浚棄土處置方式的重要指標。針對不同治理河段的生態地理環境,采取適當的施工方法,因地制宜地選擇棄土處置方式,是解決當前問題的主要措施。對于沿淮適宜布置排泥場的區域,可優先選用更為經濟的絞吸式挖泥船疏浚施工方式,同時創新排泥場快速固結工法、工藝,更好地滿足復耕需求。對于沿淮城區段或生態需求較強的河段,可選擇以水上機械開采、駁船與陸上機械運輸相結合的方式進行施工。既能保證工程的經濟性,也有利于河道開挖土方的綜合利用。
(2)結合塌陷區打造生態濕地。根據已有的沿淮城市建設成功經驗,部分兩淮采煤沉陷區融入城市水景觀建設,取得了良好的生態效果。淮河干流沿線的淮南段沉陷區目前多保持原狀,部分沉陷區水面廣闊、水深大,河道疏浚開挖棄土可用來堆填沉陷區,形成沿淮岸線的淺水濕地,營造美麗淮河生態濕地場景。
(3)建設淮北大堤生態廊道。根據淮北大堤沿線地貌特點,結合周邊城鎮規劃,選取水岸較近的堤段布設具有微地形棄土場,形成以生態淮北大堤、秀美淮河河道為主題的沿水利景觀廊道,促進沿淮兩岸的旅游經濟發展。
(4)結合沿淮周邊建設環境,開發棄土資源綜合利用。淮干河道疏浚棄土處置結合取土坑或堤后水塘的填埋進行布置。同時,協調河道棄土與沿淮城市建設項目取土在時序與空間上的結合,將河道棄土場與沿淮城市生態濕地公園規劃進行融合。
(5)結合生產圩治理,提高耕種效率。以不高于現狀生產圩堤頂高程為原則,對沿淮生產圩內的地面進行整體填高,既能提高生產圩的耕種效率,又可消除生產圩汛期防汛壓力,滿足干流度汛要求。
在以往的工程中,河道疏浚工程的棄土處置方式主要是以工程經濟性作為選擇的前提。隨著社會經濟的發展,特別是中央提出生態河湖的理念后,生態效益成為考驗工程的重要指標之一。在今后的淮河干流治理工程中,需貫徹河湖生態、環保設計理念,以生態淮河、安瀾淮河為建設目標,在提高沿淮城鎮防洪保安能力的同時,利用沿淮地形地貌,結合工程河道疏浚棄土處置方式的不同特點,營造淮河生態濕地、打造淮北大堤生態走廊,譜寫秀美淮河新篇章