松源河治理工程技术措施探讨
2012-10-18李志雄
李志雄
(梅县水利水电工程质量安全监督站 梅州 514700)
1 工程概况
松源河是梅江一级支流,发源于福建上杭大平山,经蕉岭汇北寨水,自北向南进入梅县松源,经桃尧至松口铜盘下注入梅江。流域集雨面积642km2,县境内集雨面积为333.4km2,河床平均坡降为4.85‰。全长77km,流经县境内59.2km。
松源河治理工程位于梅县松源镇境内,起点从上游九姑陂桥往下游至口缺峰陂为终点,河道全长8.0km。九姑陂桥以上集雨面积245km2,口缺峰陂以上集雨面积420km2,现有弯道7个,河道平均宽度50m。两岸堤围总长16.0km。松源河现有堤围除圩镇段曾进行过加固外,其余河段大多无标准堤型,多为自然形成的河坎,或由当地群众利用河床里的鹅卵石砌筑而成的单薄堤围,且部分堤段未有堤围设防。由于松源河四面环山,中间为盆地,受洪水威胁严重。为保障区域人民群众生命财产安全,保证社会稳定及经济可持续发展,改善生态环境,国家将松源河列入治理项目。
2 工程设计标准
根据国家《防洪标准》(GB 50201—94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)、《堤防工程设计规范》(GB 50286—98)的有关规定及本工程的实际情况,确定本工程为Ⅴ等5级,洪水重现期为10年一遇。主要建筑物为5级,并留有适当的安全裕度。
2.1 设计洪水
根据松源镇宝坑水文站1958年以来的实测资料,松源河最大洪峰流量为1997年8月3日的628m3/s,根据广东省水文局梅州分局资料,松源河10年一遇洪峰流量为504m3/s。
2.2 设计水面线
松源河治理工程河道全长8.0km。按照技术规范要求并结合河道实际情况,河道测量500m设一个断面。测量采用全站仪测量起止点河距和岸上高程,用于推求水位的河道断面共有22个。起推水位根据松源河10年一遇洪峰流量为504m3/s和断面测量测得终点口缺峰陂河槽断面,采用Q=ω c算得口缺峰陂断面(52-52)10年一遇洪水位为123.6m。雍水分析工程从起点九姑陂桥至口缺峰陂共有桥梁9座,陂头4座。据调查桥梁均未发生过水现象。本治理工程堤围建设标准不高,因此对桥墩雍水不进行分析,只考虑陂头雍水情况。现有陂头4座,从上游往下游依次为梅子潭陂(右岸桩号2+829),横坊陂(右岸桩号3+454),狐狸石头陂(右岸桩号5+335),横江陂(右岸桩号5+861)。陂头雍水采用堰流公式Q=σS·ε·M·B·H1.5计算。
3 工程治理措施
松源河治理工程总体布置按照防洪、疏浚、交通三个部分进行护河岸和堤防工程建设。防洪堤线基本上按原堤岸和地形进行,起点从九姑陂桥开始,顺流而下经过新南桥、松源桥、兴源桥、蒙吉桥、梅子潭陂、横坊陂、五星桥、新五星桥、狐狸石头陂、横江陂、福寿桥、世恩桥到终点口缺峰桥。堤围建成后河道过水断面为梯形断面,为保证治理后的断面能满足10年一遇洪峰水流平顺地通过,对现有河道中的沙洲、较高的滩地等进行疏浚。工程治理的同时考虑交通要求,堤顶宽设为3m,堤顶铺筑泥结石路面,有交通道路的堤段尽量保留现有道路,堤顶能和道路顺接的进行顺接,使道路更加顺畅。
3.1 工程治理原则
根据松源镇的实际发展需要,工程基本沿现有河岸进行布置,现有堤围两岸连接堤围的基本是农田、菜地和交通道路,本着顺应自然和少占用耕地的原则,对河道转弯段进行延顺,不采用裁弯取直。对治理河段采用统一规划,统一治理,兼顾左右两岸,突出圩镇重点,采用工程措施与生物措施相结合进行综合治理。
3.2 工程治理目标
松源河基本处于自然摆动状态,因河床抗冲能力较强,河道变形以横向展宽为主。枯水期河水被电站引走,造成河床裸露,形成大小沙洲,阻碍行洪。洪水期由于两岸未建有标准堤围,洪水冲击造成堤岸崩塌,给沿河两岸村庄、道路带来很大危害,洪水还会漫过低洼处威胁围内人民群众的生命财产安全。结合实际情况,河流治理应达到如下目标:
a.强化河道、河湾边界,修筑河堤,使洪水能归顺河槽,建成一条能防御10年一遇洪水的标准堤围,防御洪水泛滥,以达到防洪保安之目的。
b.通过河道疏浚,稳定河水流态,控制河岸,稳定岸线,在水流顶冲下,避免及减轻河岸崩塌,保护沿河两岸耕地及公路免遭大水淘冲之目的。
3.3 工程治理方案
工程治理主要分两步走,首先,根据现有河堤情况,从起点九姑陂桥至终点口缺峰陂两岸共16.0km除圩镇段外,其余堤段均未形成标准堤型,部分堤段非常低洼,稍发洪水,围内就会受浸。因此,治理重点是要形成一条能抵御10年一遇洪水的堤围,进行防洪保安。然后,根据现有河道情况,对河里的沙洲、断桥、碍水建筑物等进行疏浚拆除,以保证行洪畅通,有效保护堤围不被紊乱的流态冲击。
工程治理采用断面型式主要有三种:ⓐ采用新建土堤,对原有河坎进行加高培厚。迎水坡脚采用M7.5浆砌石齿墙,面宽0.5m,底宽1.0m,高1.0m;迎水坡面采用厚0.3m浆砌石护坡;堤顶采用浆砌石防浪墙,厚0.4m,高0.6m,铺筑石碴堤面厚50mm,堤顶宽为3m;背水坡种植草皮护坡,背水坡脚采用M7.5浆砌石界墙,宽0.4m,高0.6m;迎水坡坡比采用 1∶2.0,背水坡坡比采用1∶1.5。详见松源河治理工程土堤断面图;ⓑ采用浆砌石重力式挡土墙护坎堤型;ⓒ采用浆砌石防洪墙,在原有堤顶不达标及地形受限堤段新建浆砌石防洪墙,防洪墙高程满足能抵御10年一遇洪水标准要求。
松源河冶理工程土堤断面图
4 工程效益
松源河治理工程建设完成后能有效地减轻洪涝灾害对松源镇生态和环境的破坏,以及洪涝灾害对人民生命财产安全造成的威胁。捍卫圆潭、新南、松源圩镇、金星、彩山、五星、横坊、桥背七个村,人口1.9万,耕地1275.6hm2,其中水田1263.6hm2,旱地12hm2。同时捍卫松源中学、松源中心小学、五星小学及横坊小学四座学校、松源镇医院及省道S223线、供电等重要设施。通过对河道的整治,可以减少松源河段泥沙淤积,使河道行洪更加顺畅,松源镇的风景更加优美。
5 结语
松源河治理工程是广东省启动中小河流治理的试点工程项目,工程治理措施有一定示范作用,值得从事中小河流治理工作的工程技术人员探讨。由于河流治理工程涉及面大,且与人民群众生产生活息息相关,工程开工前就按国家有关规定做好征地和青苗补偿工作和清除障碍工作,确保了工程施工顺利进行。建议加强松源河生态环境建设,控制和减少生活拉圾和污水排放。在松源河流域中上游建设河道周边植物缓冲带,营造湿地,种植具有吸收有机污染物能力的适合当地气候条件的草木植物。同时建议河流治理前期工程勘测要结合现场地形实际情况并考虑当地生态环境,详细调查河道两岸地形和排涝等设施,做到工程细化设计,保证工程设计合理。