五寨县清涟河河道治理工程设计
2012-04-14李霄荣
李霄荣
(忻州市河道工作站,山西 忻州 034000)
1 工程概况
清涟河是朱家川河的一级支流,发源于五寨县荷叶坪南麓,至前所乡旧堡村进入五寨盆地。清涟河流经砚城镇、前所、胡会、小河头、新寨5个乡镇,至三岔镇小刘家湾村汇入朱家川河。该河纵贯五寨县南部山地和中部平川区,河长68.5km,流域面积856km2,流域平均宽度约16.7km,流域形状系数0.334,平均比降11.32‰,河床糙率0.035,为季节性河流。1958年,在五寨县东南4.5km的清涟河上建成南峰水库,该水库控制流域面积131km2,总库容697万m3。两岸现有浆砌石堤防8000余m。
2 河道治理必要性
清涟河两岸有驻军、机场、砚城镇、机关及666.67hm2(万亩)良田,且沿河居民点分布集中,又有阳岢公路及宁岢铁路穿河而过。由于其河床比砚城镇高几十米,历史上曾多次发生过全城被淹的灾害。
南峰水库的修建使洪水得到一定控制。近年来,河道两岸修筑浆砌石堤防8km,仅占河道总长的8%,防洪标准不高,加之河道采砂造成原浆砌石堤防70%基础高吊,洪水冲刷严重,河道两岸城镇、村庄、耕地、交通等受洪水威胁。
为提高河道防洪标准,保证两岸人民的生命财产安全,改善当地群众生产、生活条件和河道生态环境,提升清荷公园的品位,丰富城市景观,必须对清涟河进行治理。
3 建设内容
由于清涟河流域内多年未实施清淤疏浚,加之河内采砂、倾倒垃圾等现象逐年增加,致使局部河段淤积、河床萎缩严重,河道泄洪能力降低。
根据城镇农村建设发展的要求,结合河道现状,确定本工程建设的主要任务是河道防洪,保护河流两岸城镇、农村居民生命财产及沿河村庄、农田的安全,并改善生态环境。治理范围为南峰水库坝下至西鸡儿洼村段,治理河段长度6.9km,治理段河道比降11.48‰,控制河宽41.5~66m,主要建设内容为堤防工程、河道清淤疏浚、农用桥建设等。采取两岸堤路一体林带环绕,分段铅丝笼护底防冲坎稳定河势,防洪能力提高到20年一遇。
4 设计方案
鉴于清涟河河道治理工程的必要性和迫切性,以及改善环境所带来的巨大经济效益和社会效益,根据五寨县经济发展要求和工程现状,确定本次治理工程的建设内容主要包括:新建浆砌石重力式堤防、加固旧浆砌石重力式堤防、河道清淤疏浚、农用桥梁工程、泥结石路面工程、防冲坎工程、支沟沟口防护工程。
4.1 新建浆砌石重力式堤防
新建浆砌石重力式堤防总长6.92km,顶宽0.5m,迎水面坡比1∶0.3,背水面坡比1∶0.1,基础深1.2m,基础双向外延0.5m。沿河纵向每2m设一个排水孔,水流出口处高于设计河底0.3m,进口处高于设计河底0.6m。沿河纵向每20m设一道伸缩缝,缝内夹2cm厚的高压闭孔发泡Ⅱ型塑料板。为保护堤岸稳定,防止水流冲刷浆砌石堤脚,在堤防沿水流方向铺设两层0.5m厚的铅丝笼(单笼长5m,宽1.0m,厚0.5m),其中:堤防顺直段铅丝笼顶层宽2m,底层宽1m;堤防弯道凹岸处铅丝笼顶层宽3m,底层宽2m。另外,在南峰水库灌区西干渠处,紧邻旧堤防内侧新建浆砌石重力式堤防。
4.2 加固旧浆砌石重力式堤防
加固旧浆砌石重力式堤防长6.04km,采用中水河槽复式断面形式。
4.2.1 中水河槽设计
根据五寨县县域规划,为满足行洪要求,保证旧堤脚不被洪水淘刷,并为清涟河蓄水美化创造条件,提升城市品位,旧堡桥—铁路桥段旧堤防采用中水河槽复式断面形式。在河中间下挖河道,建宽40m、深1.2m的中水河槽,河槽两侧新建浆砌石重力式堤防,顶宽 0.5m、高 1.2m,内侧坡比 1∶0.1,外侧坡比 1∶0.3,内外托台0.2m,基础深1.2m。
4.2.2 铅丝笼防冲护脚设计
旧堤防的铅丝笼护脚沿水流方向铺设,铅丝笼宽1m,厚0.5m。当中水河槽堤顶不低于旧堤底时,铅丝笼护脚水平铺设;当中水河槽堤顶低于旧堤底时,铅丝笼护脚由河心向下倾斜铺设。
新建中水河槽堤防的铅丝笼护脚厚0.5m,顺水流方向铺设两层,单笼长5m、宽1m、厚0.5m。堤防顺直段铅丝笼顶层宽3m、底层宽2m;堤防弯道凹岸处铅丝笼顶层宽2m、底层宽1m。
4.3 河道清淤疏浚
根据现场勘察,在治理河段有不少淤积物和人为设障,需进行清淤疏浚,清淤长度6.63km。新建堤防段,以设计河底高程水平清淤疏浚;现状河底高程低于设计河底高程时,全部回填,并在铅丝笼护底防冲坎上下游按照设计密实度压实。
4.4 农用桥梁工程设计
为改善沿河两岸人民群众的生产、生活条件,在桩号0+782处建设小口子村农用桥1座。农用桥按公路Ⅱ级荷载设计,桥梁为预制钢筋混凝土箱梁简支结构,桥面宽4m,桥长60m,桥孔净高4m,预制钢筋混凝土箱梁高50cm,防水混凝土及铺装层厚18cm,桥栏采用铸铁钢管焊结。
4.5 泥结石路面工程设计
为方便交通,设计在该治理段有条件布置道路的地段布置泥结碎石路面,总长4.6km,由碎石、黏土、石屑按比例混合压实。泥结碎石路面高于浆砌石重力坝 0.1m、厚 0.1m,顶宽 4m,内、外边坡比 1∶1。
4.6 防冲坎工程设计
为稳定河势,防止洪水冲刷,治理段沿河纵向每隔500m在河底由缓变陡处设一道铅丝笼护底防冲坎,共布设14条,总长621m。防冲坎上游顶端设宽1.0m、深1.5m的浆砌石齿墙,紧接浆砌石齿墙顺水流布置宽5m、厚0.5m的铅丝笼,铅丝笼单笼长5m、宽1m、厚0.5m。
4.7 支沟沟口防护工程设计
治理段共有主要支沟4条,其中:右岸有银果沟、村后沟、辐子沟3条,左岸有小口子沟1条。为保证支沟来水顺利流入主河道,必须对这些支沟沟口进行防护。防护长度共232m,其中:银果沟60m、村后沟42m、辐子沟60m、小口子沟70m。防护形式采用浆砌石重力坝,顶宽0.5m,迎水面坡比1∶0.3,背水面坡比1∶0.1,基础深1.2m,基础双向外延0.5m。
5 结语
五寨县清涟河河道治理工程实施后,可将防洪标准提高到20年一遇,保证沿河两岸人民的生命财产安全,改善当地的自然环境,将河道整治与生态自然有机结合,创建安全、环保、生态河流,实现人、水、自然和谐共处和社会经济可持续发展的目标。