中小河流治理规划设计基本思路与要点
2012-08-15周健
周 健
(水利部水利水电规划设计总院 北京 100120)
1 中小河流治理面临的形势
我国是世界上河流最多的国家之一。据统计,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,其中流域面积在200~3000 km2之间、有防洪任务的中小河流有近 9000条。由于中小河流两岸水土资源条件相对优越,人口集中,分布着众多的城镇、村庄、工矿和灌区,一直以来是区域防洪保护的重点地区。但是,与大江大河相比,中小河流的治理仍处于总体滞后的局面,洪涝灾害频繁,治理需求迫切。目前我国大多数中小河流存在以下主要问题:
(1)缺乏系统治理,洪涝灾害频繁。中小河流治理建设面广、量大。长期以来,由于治理资金不足,多数中小河流尚未进行过全面、系统的治理。已经修建的防洪工程,也存在治理标准低、工程年久失修等问题,防洪问题十分突出。全国大约有2/3的河流达不到国家规定的防洪标准,还有很多中小河流处于不设防的自然状态,不具备抵御常遇洪水的能力,洪涝灾害对当地群众生命、财产构成严重威胁,极大地制约了地区经济社会可持续发展。
(2)水利管理薄弱,河道功能削弱。目前,我国大多数中小河流管理十分薄弱。许多地方没有专门的河道管理机构,即使设有管理机构的,也缺乏相应的管理人员和经费,造成堤防常年失修、建筑物损毁老化、河道淤积严重、防洪能力逐年降低。此外,向河道倾倒垃圾、设置违章阻水建筑、城乡建设侵占河道等现象也日渐增多,进一步加剧了河道过水断面的萎缩,河道行洪、排涝等基本功能大大削弱,致使发生同样量级的洪水,洪水位越来越高,淹没损失和治理难度越来越大。
(3)基础资料缺乏,前期工作薄弱。总体上讲,与大江大河和主要支流相比,中小河流的基础资料较为匮乏。例如,缺乏地形地质、气象水文、社会经济等基础资料,给规划设计工作带来较大困难。由于缺乏经费投入,相当一部分中小河流规划前期工作十分薄弱,甚至基本上处于空白状态。即使曾经开展过前期工作,或者年代过于久远,或者仅限于局部河段,或者内容过于粗略,无法满足当前大规模治理建设的需要。
2 中小河流治理规划设计基本思路
2.1 摸清河道基本情况和治理现状
(1)根据规划设计的需要,收集河流的基本资料,对流域的自然概况和社会经济状况有一个较为全面和深入的了解,主要包括气象水文、地形地质、生态环境、社会经济以及历年洪涝灾害情况等资料。
(2)收集河道历次治理规划和实施情况,特别是近年来防洪工程建设情况。说明相应的建设任务、标准、主要建设内容和工程投资等。
(3)收集分析河道现状防洪工程情况,说明现有防洪工程体系和工程布局。例如,有的采用河道整治与堤防工程相结合的防洪方案;有的利用上游防洪水库来承担下游地区的防洪任务;有的则采取上游水库、中下游蓄滞洪区、河道整治以及防洪堤防等共同组成“蓄、滞、泄”的综合防洪体系。
2.2 分析防洪面临形势和存在问题
(1)分析区域经济社会发展和生产力布局对河道治理提出的要求,说明河道在防洪、除涝等方面所面临的形势。
(2)根据河道治理和防洪工程建设现状以及分析计算的设计洪水成果,分河段复核河道现有防洪、排涝能力,分析存在的主要问题。例如,存在问题是防洪能力不足,需要进一步提高治理标准,还是河道冲刷导致岸坡坍塌严重,需要实施护砌等。
2.3 确定治理任务与标准
(1)针对河道治理面临的形势和存在的主要问题,确定河道治理的主要任务。
(2)分析需要进行防洪保护的范围和对象,如保护的城镇和农村人口、耕地面积、工矿企业、重要基础设施等。如果可以采取分区防护措施的,要按照分区保护范围,分别统计相关指标;对于地形变化较大的山丘区,防护区范围应统计洪水可能淹没的范围。
(3)按照区域服从流域、局部服从整体的原则,妥善处理好中小河流与大江大河干支流以及河道上下游、左右岸的关系,同时根据防洪保护区的具体情况,科学合理地确定防洪标准。
2.4 确定工程布局和措施
(1)根据流域现有防洪工程情况及相关规划成果,确定防洪工程的总体布局。如果有水库、蓄滞洪区承担防洪任务的,应明确其防洪作用和洪水调度运用原则。
(2)中小河流治理应综合考虑河流特点、洪水特性、社会环境影响等多方面因素,对堤防新建或加固、河道清淤疏浚、岸坡防护等工程措施进行技术经济比选,合理确定治理方案和措施。
(3)原则上,平原丘陵地区的治理措施以堤防工程为主;山区河流以护岸工程为主,部分淤积严重或卡口河段,可采取清淤疏浚或局部拓浚措施。山区河流洪水陡涨陡落,流速大、破坏力强,主要防洪问题是河岸坍塌、冲蚀,其治理措施主要是岸坡防护,一般不宜新建堤防,可结合疏浚弃土抬高地面高程来提高防洪标准。
3 需要注意的几个问题
(1)关于设计洪水成果检查。设计洪水成果是工程设计的重要依据,偏小将造成工程失事,偏大则造成经济上浪费。中小河流与大江大河相比,流量观测资料相对短缺,比较多地采用由设计暴雨推求设计洪水的间接办法,由于该方法的中间环节较多,必须重视设计洪水成果的合理性检查和分析。
设计洪水成果合理性检查的内容包括计算方法、参数和采用成果等。例如,采用的设计洪水计算方法是否满足该方法的适用范围和条件;收集上下游及相邻流域、类似地区的设计洪水成果,检查洪峰均值、变差系数 Cv等参数和设计洪峰流量模数等是否协调;利用历史洪水资料和近年来实际发生的洪水调查成果进行分析检查等。
(2)关于防洪标准确定。中小河流洪水是大江大河及其支流洪水的来源,中小河流治理应符合流域防洪规划,其防洪标准除应考虑本身洪水及灾害特点,更应注意与大江大河及其支流防洪标准相协调。
首先,中小河流治理应服从流域防洪规划,要从流域整体防洪安全的角度确定治理标准。如果在流域防洪规划中已明确其防洪治理标准的,一般复核后直接采用,原则上不得随意提高或降低。其次,要统筹协调好河道上下游、左右岸以及干支流的治理标准,充分考虑下游河段和干流洪水承受能力,避免洪水风险转移。对于跨界河流,应严格按照防洪规划确定的标准建设,不得任意提高或改变防洪标准,避免水事纠纷与矛盾。第三,可以分区设防的,根据各分区内保护对象和经济发展水平情况,宜采取不同的防洪标准。
(3)关于防洪堤线布置。为维护好河道行洪断面和洪水滞蓄场所,防洪堤线布置时严禁侵占河道,这是中小河流治理需要把握的一个重要原则。具体来讲,新建堤防布置堤线时,应当首先满足规划的最小堤距控制要求,不得将洪水淹没水深大的近岸河滩地和低洼地纳入堤防保护范围,再综合考虑堤线顺直、上下游协调、与原有堤防平顺衔接等因素,经技术经济比较后确定。现有堤防满足堤距控制要求的,应尽量维持现有堤线不变。如果局部河段堤距确实过窄、壅水明显的,经过论证后堤防可适当退建。原则上不得缩窄行洪断面将现有堤防向河滩地进建。
(4)关于护坡护岸型式。对于凹岸迎溜顶冲且存在崩塌问题,堤前无滩地、堤脚长期受水流淘涮、影响堤防防洪安全,山区河道坡陡流急、河岸淘涮危害严重等情况,通常可安排河道岸坡防护措施。护坡护岸要突出“安全实用、便于维护、生态亲水”的原则,尽量避免对河道自然面貌和生态环境的破坏。应根据当地实际,通过比选合理确定护砌类型,尽量多采用植物、天然及生态复合材料护坡护岸型式。
(5)关于中小河流治理与其他工程建设的关系。中小河流特别是城镇段河道的治理应协调处理好与交通、市政、园林等工程建设的关系。在满足最小堤距控制要求的前提下,堤线布置和堤防结构型式应尽可能兼顾城镇发展的需要,统一设计,一并实施。但必须区分工程建设内容,分摊工程投资。例如,采用路堤结合的防洪方案时,应分别计算满足防洪功能和全部功能要求的工程量和投资,中小河流治理仅承担其中防洪功能部分的投资,其余工程量和投资不纳入河道治理工程。
中小河流治理工程初步设计指导意见. 水利部、财政部.2011.