低山丘陵区河道治理规划探讨
2012-03-30李凯,胡鑫
李 凯,胡 鑫
(1.辽宁省阜新蒙古族自治县水利局,辽宁阜蒙县123100;2.辽宁省观音阁水库管理局,辽宁本溪117110)
1 河道治理现状
阜新蒙古族自治县(以下简称“阜蒙县”)位于辽宁西部,属于低山丘陵区,地形起伏较大,地质结构十分复杂,自然条件有差异。境内河道坡降陡,洪水来势猛,冲刷力强,洪枯变幅大,水土流失严重。低山丘陵区的大部分乡镇、村屯、农田集中分布在河道两岸。境内河道与界河河流原有险工险段432处,现已兴建各类防洪工程199处,修建堤防172.02 km,石笼丁坝692座、长度27.84 km。其中:重点防洪工程37处,修建堤防82.68 km,石笼丁坝243座、长度13.24 km;城市防洪工程3处,修建堤防6.9 km,石笼顺坝2处、长度2.9 km;中小河道治理工程159处,修建堤防82.44 km,石笼丁坝447座、长度11.70 km。
2 河道治理规划
1)掌握河流特性,统筹规划,综合治理。一是在流域内采取水土保持工程措施、植物措施、封禁措施,层层拦截地表径流,减少泥沙进入河道。二是进行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定数量的谷坊、塘坝、沟头防护工程;下排就是疏导河道,清除阻水障碍,给洪水留出相应的通道。三是在关键河段修建堤防、护岸工程,约束水流,保护岸坡。
2)河道整治平面布置。一是最好不要建丁坝类工程,对确定需要建丁坝的地段,其坝轴线与水流方向的夹角最好控制在30°以内,这样建成的丁坝阻水很小,既能保护耕地和自身的建筑物,又能防止挑流时影响对岸,同时对堤防的安全、稳定有利;二是河道转弯半径不能太小,应成一条光滑的抛物曲线,并注意上下游堤线、岸线的衔接和左右岸的协调;三是对河道弯曲形成的河滩,可以适当缩窄河道断面,用抽心束水归槽的办法来增大流速,减少推移质淤积河槽。
3)堤身的结构型式。低山丘陵区河道堤身结构和型式,应根据当地的建筑材料、施工技术、交通条件,因地制宜地选取,既要经济合理,又要安全可靠。阜蒙县低山丘陵区河流水土流失严重,推移质多,大部分河道内都有的卵石材料,岸坡有可开采岩石分布,就地取材。在结构上可选用重力式结构,在形式上可选择有笼或无笼顺石坝、石笼丁坝,这种结构形式简便,有利于群众施工,但工程量大,水流条件差,最好选用仰卧式或梯形结构,这两种型式水流条件、稳定性均好,投资少,同时减少了工程量,但施工技术要求高,需要专业队伍施工。有笼石坝一般采用8号铁线编网、施工中成笼,网格的大小视坝堤砌筑石料大小而定,但石料块径一般不小于20 cm、铁线网格15 cm×15 cm,施工时铺网、砌坝、封网包石成笼。无笼石坝分为浆砌石坝和干砌石坝,要求迎水面石料块径要大,一般在25 cm以上,砌筑面牢固,石料平面朝外,表面砌筑不能出现凹凸现象;在条件好的地方,还要推广堤防新型结构,如拉筋挡墙等。
4)堤防高度的确定。低山丘陵区河道堤防高度的确定,主要应根据保护对象、堤防等级先确定设计洪水标准,按照设计标准,确定洪水流量和洪水位,再加上一定的堤防安全超高来拟定堤防高度,采用国家现行的《防洪标准》规定按一般城市、工矿区、保护耕地面积选用设计洪水标准。低山丘陵区河道水文资料短缺,有的根本无资料,常采用经验公式进行设计洪水计算,其计算成果精度差。实践中,加上历史调查洪水,结合实际,综合平衡考虑。按现行规范,堤防设计采用一个洪水设计标准。加上安全超高来确定堤防高度,不需校核标准。
5)堤防基础处理。低山丘陵区河流修建堤防,基础是关键,从多数冲毁的堤防看,与基础处理上的好坏直接相关。不少堤防是前一年建成,第二年洪水就掏空堤脚,开始垮塌,形成了年年修堤,连年受灾。所以一般石坝堤防如基岩埋深较浅,应把基础落在完整基岩以上;对冲刷较深、基岩埋藏较深的河段,基础埋深应在冲刷深度以下;对排水困难的河段基础,应运用水下施工技术,对堤脚趾加固保护,防掏脚、抗冲和增加堤防稳定性;土堤防必须清基,采取浆砌石或石笼防护堤脚措施。
6)护岸工程布置。护岸工程布置首先是确定河段整治线,整治线为光滑的抛物曲线,与上下游岸线衔接,同时考虑左右岸协调关系;其次是布置石笼丁坝与整治线上,坝轴线与水流方向的夹角控制在30°以内,丁坝阻水小,有利稳定,自身安全,坝后落淤,经过几场洪水后,使治理河段凹岸石笼丁坝处河床抬高,水流沿整治线下泄,从而起到工程护岸效果。
7)施工质量控制。一是基础处理一定要超过不冲深度,通过技术检验合格后才下基础;二是砌筑砂浆应严格按设计配合比拌合均匀,保证砂浆强度;三是石笼铁线网编必须由专业指导,网络均匀,按设计尺寸编制、铺设,砌筑坝体时埋设拉线,便于封笼时拉紧实,避免笼与坝体脱离;四是要把堤身建成一条光滑的曲线或者直线,不能成为折线,影响流态;五是土堤防护堤脚的浆砌石工程,必须满足防冲深度要求,浆砌石提高砂浆标号,提高抗冲强度和稳定性。