对山区水利建设的探讨
2012-12-31胡延丰
胡延丰
(黑龙江省卫星运河管理处,黑龙江 克山 161635)
山区河道河床纵剖面比较陡峻,集雨面积较小,平面流态紊乱,河岸线极不规则,河道特点是汇流时间短,径流系数大,雨量集中伴随强度大,洪水来得猛,落得快,挟沙能力与冲刷能力强,峰高而尖瘦,其推移质和悬移质多,直接威胁沿河村屯与耕地。一旦发生灾害轻则河床淤塞、河岸坍塌,重则耕地报废、村寨田庄变成废墟,直接威胁沿岸居民的生命财产安全,损失巨大。因此,研究山区河道的规划治理工作尤其重要。我们只有不断地对山区河道的洪水特性、洪灾类型、灾害成因、治理措施进行认真探索,并目的明确的建立全面统筹规划系统,加大投入力度,合理开发利用河道滩涂,提高土地利用率,把河道治好管好,达到发展城镇乡村建设、防治洪涝,治理河道,改善生态环境的目的。
历史已经证明,要治理好山区河道,无论在规划设计阶段,还是在实施阶段,都要针对山区河流航道整治的关键技术点进行探索,这包括山区河流水面线计算方法;消滩水力指标的确定方法;同时根据山区每一条河道的具体情况,如历史灾情、洪灾的原因、损害性质、保护对象的具体情况、地形地质勘察;沙卵石河床整治水位和整治线宽度确定方法;卵石推移质运动规律;石质汊流滩整治技术;泡旋水形成机理;抛石稳定性计算方法;推质移河床变形计算方法;支流河口治理技术等等。进行具体分析,制定出目的明确、符合实际的治理方案,创新工作理念,强化技术指导,精心组织实施,达到河道治理耗省效高的目地。在实践中我认为应从以下几个方面进行研究:
1 辨识河流功能,因地制宜,全面治理
山区河流同平原河流有很大的不同,就水流而言,流量、水位、暴涨、暴落,流速大、比降陡,兼有各种复杂的流态;就河床物质组成而言,平原河流河床质多为中细沙,为冲积性河流,山区河流的河床质多为石质或沙卵石,一般为半冲积性河流或非冲积性河流。以上种种导致了山区流域面积小,具有跌水、深槽形态特征,流程短,汇流时间短,河道比降大。汛期洪水急涨急落,枯期流量又变小或断流。河岸或河堤承受高水位压力的能力较弱,一旦遭遇洪水,河水急剧变化,在极短的时间内流速増快,冲刷力加强,推移质加剧,有些河流一次洪水后,推移质就填满了河床,再遇洪水,灾害损失急速扩大。所以在规划整治中,山区河道的整治应当按照以下几点分步进行:按照水利防洪技术要求,进行清淤疏浚、开挖子槽、筑堤砌石、设置标准断面及修建橡胶坝、拦水坝等专业化、规范化工程治理。全面提高防洪标准,切实增加蓄水能力,充分保障人民群众生命财产安全。以防洪安全为基础,以生态治理为主导,以景观经济为支撑,通过绿化造景、湿地建设、生态型护岸等把河道治理融入城镇环境整治之中,达到提升功能、美化景观、拉动经济、改善环境的效果,全力打造水清、岸绿、景美、人与自然和谐相处的生态景观长廊。
弱汇流支流河口是指支流来水量远小于干流,其泥沙运动的典型特点是由支流来水来沙及其过程和干流的来水及其过程共同决定的。干流来水顶托影响到哪个河段泥沙淤积就发生在那个河段:干流水位顶托时,河段的水力要素和当地的河床形态关系不大,主要受顶托的严重程度制约,泥沙的淤积自顶托的影响末端开始向下游延伸,至其下游某河段淤积最甚,而后淤强减弱,淤强最大的河段当两河来水条件不变的时候其将缓慢地向下游推进。干流来水退落到哪个河段淤沙的冲刷就发生在那个河段:干流水位回落时,由于恢复到“天然”状况,河段的水力要素和当地的河床形态就密切相关。弱支流河口泥沙运动规律的揭示,为该类河口的治理寻求到理论基础。
掌握了理论基础,便可以有的放矢对症下药,首先我们要确定治理的重要河段和重点部位,一般以村镇、农庄、田地面积集中成片的河段为重要河段,以易垮塌易冲刷一旦决口损失较大的地段为重点部位。其次要对河道的岸线、堤线进行上下游、左右岸统筹布置,调整好河势和流向,充分发挥天然河道的作用;二是河道转弯半径不能太小,应成光滑的抛物曲线,并注意上下游提线的衔接和左右岸的协调;三是对河道弯曲形成的浅滩、沙洲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,减少推移质淤垫河槽。最后处理好整条河流的平面、断面和挡水面之间的关系。平面上可利用航测万分之一地形图或实测二千分之一地形图布置,以达到整体效果;断面上既要确定河床断面即堤距,又要拟定河堤护岸的断面型式,还要提高堤防护岸迎水面的防冲能力。从而使防洪标准大幅提升。使防洪减灾体系薄弱环节得到全面改善,通过实施河道治理工程,提升骨干河道的行洪能力,防汛安全得到保障。另外通过治河拦蓄,蓄水供水能力大幅提高,提升水资源保障水平。
2 以实践为主,理清思路,建设稳固提防
在开展河道工程建设之前,应当研究各条河流、工程区域每个河段的自然特征和保护对象,搞清楚为什么要采取工程措施、主要解决什么问题、能起到什么作用,然后再去考虑有哪些技术手段。例如山区河流泡水,根据实践勘测山区河流泡水的形成条件:①主流要有足够的流速以形成强大的底流;②主流第一次撞击的岸壁要较为陡峻且要和主流呈一定的角度;③底部是缓流区有利于底流的运动,能耗小;④上升水流是否生成为泡水还取决于其在上升过程中的能耗。搞清泡旋水的形成过程路线图,即水流是如何转向的,对于寻求其治理对策是十分重要的。弄清了形成条件便可以有的放矢的针对性治理:①调整航线位置,避开碍航泡旋水;②改变主流的方向;③降低主流流速,削弱主流动量;④改变撞击面的形态条件;⑤减小底部缓流区的大小,压缩和分散底流;⑥改变底流的方向,改变撞击的条件,增大能耗;⑦减小回流区的大小,增大面流强度,拦截上升水流。
3 严抓质量精细管理,以制度管人,防患于未然
一般的水利建设项目管理,为单一的层次,没有考虑到建设单位与承包商这一不同经济实体之间的管理激励与约束机制;从业主和承包商奖罚制度来看,是一种事后控制方法,,无法实现动态优化激励控制。因此在实践中,我们要严格按照有关规定,是加强质量监管。牢固树立“质量第一”思想,坚持思想不松懈、要求不降低、工作不放松。严格执行基本建设程序,落实“项目法人制、工程监理制、招标投标制、合同管理制”四制管理,并建立健全“项目法人负责、施工单位保证、监理单位控制、政府监督”相结合的质量与安全保证体系,全面落实安全生产责任制,确保河道治理工程质量优异,成效显著。
[1]姜树海,范子武,吴时强.洪灾风险评估和防洪安全决策[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[2]李春华.环境科学原理[M].南京:南京大学出版社,2003,(4).
[3]黄锡荃.中国的河流[J].商务印书馆,1996.