东孟姜女河道治理浅析

2019-10-25侯晓翠

陕西水利 2019年9期

侯晓翠

（河南省新乡市中原水利设计研究院，河南新乡 453000）

我国城镇化建设越来越快，城市河道治理工程，包括排水防洪、景观生态、投资、城市发展规划等内部以及外部因素之间矛盾日益加剧，对河道工程建设造成了严重的影响[1～2]。本文结合东孟姜女河流域现状对该河道治理进行探讨。

1 流域概况

孟姜女河位于河南省新乡市南部，分别为东孟姜女河和西孟姜女河，两河相距10 km左右，都由西南向东北流，东北经延津至卫辉市汇入卫河。东孟姜女河是新乡县、新乡市区东部、南部、延津县西北部、卫辉市西南部及获嘉县东南部排水的主要河道。流域内现有耕地50余万亩，其中低洼易涝地约27.3万亩，人口51万人。

东孟姜女河全程52.476 km，治理的具体范围为大任庄桥下游（桩号14+395）到贾屯排入口33+053处，长度共计18.658 km。其中，20+470～22+100实施了改道河段，成为新乡市高铁东站，28+974～29+819实施了改道河段，成为开发区，共计2.475 km。

2 水文地质条件

2.1 水文

东孟姜女河流域属暖温带大陆性季风气候，半湿润易旱地区。区域最明显的特征是冬季寒冷，没有较多雨雪，春季干旱，风沙较多，夏季炎热，雨量较大，秋季季节短。受风环流影响，季节变化时，降水量变化十分明显，不但年际变化幅度大，枯丰比达到3倍左右，年内分配也不均匀[3]。每年6月、7月、8月、9月份为雨水丰沛期，降雨量可以达到70%；区域内常见偏北风及偏南风，风速最大可达25 m/s。具体水文情况见表1。

表1 水文分析表

2.2 地质

东孟姜女河所在区域地势平坦，属于典型的平原地形。该区域呈现出来的粘性土状态一般为微～弱透水性，轻粉质壤土、砂层为中等透水性。依照《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）对其进行划分，工程场区地震动峰值加速度为0.20 g，与地震基本烈度为Ⅷ度类似。其中，冻土实际深度为0.40 m。勘察中，地下水稳定水位埋深2.7 m～9.0 m，属第四系层空隙潜水；地下水具有一定的弱腐蚀性，如可对砼、钢筋等产生腐蚀[4]。

3 河道治理方案

3.1 基础条件确定

工程的等级属于为Ⅳ等，为小（1）型，永久性主要建筑物为4级，永久性次要建筑物为5级；制定的治理标准为：5年一遇除涝[5～6]。依据河南省水利工程水文计算常用图（1973年水文图集）进行水文计算。治理段（桩号14+395～33+053）除涝标准采用全原野区+市区增值5年一遇除涝标准时，除涝流量为152 m3/s～62 m3/s。考虑东孟姜女河市区治理段工程现状、治理计划以及工程投资等因素，河道治理基础条件，见表2。

表2 河道治理基础条件

3.2 河道分段

考虑河道及建筑物工程现状、该项目治理段起止位置等因素，对东孟姜女河治理段进行分段设计。

桩号14+395～18+082（上焦庄生产桥）集水面积为339km2，桩号18+082～20+470（高铁站改道段下游端）集水面积为306 km2，桩号20+470～22+100（高铁站改道段上游端）集水面积为306 km2，桩号22+100～23+240（东强路泵站）集水面积为306 km2（含东强路泵站），桩号23+240～25+440（化工路泵站）集水面积为259 km2（含化工路泵站），桩号25+440～27+140（新延路泵站）集水面积为244 km2（含新延路泵站），桩号27+140～28+974（开发区改道段下游端）集水面积为232 km2，桩号28+974～29+240（海河路泵站）集水面积为232 km2（含海河路泵站），桩号29+240～29+819（开发区改道段上游端）集水面积为196 km2，桩号29+819～31+010（牧野路泵站）集水面积为196 km2（含牧野路泵站），桩号31+010～33+017（外环路、贾屯泵站）集水面积为175 km2（含外环路、贾屯泵站），桩号33+017～33+053（贾屯排入口）集水面积为145 km2。

3.3 治理措施

（1）河道开挖。在搞好施工导流的基础上，应以机械开挖为主，辅以人工开挖。由于本流域属于黄河、卫河冲积平原，地形平坦，土质疏松，运距较远，开挖土方可采用挖掘机、铲运机、自卸汽车、拖拉机等施工机械，提高工效。挖出之土方，均运至弃土场，河槽内不留弃土。

（2）浆砌石工程施工。砌筑前，应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净，砌筑时保持砌石表面湿润。应用坐浆法分层砌筑，铺浆厚宜3 cm～5 cm，下层砌石应该错缝砌筑；砌体外露面要保障美观性，其砌缝要预留大概4 cm深的空隙，以便之后的勾缝处理；水平缝宽小于2.5 cm，竖缝宽应不大于4 cm。砌筑因为外界因素停顿，要使砂浆大于初凝时间，等待砂浆强度达到2.5 MPa之后，继续施工作业。在实施勾缝作业之前，用水冲净并保持缝槽内湿润，砂浆需要分不同的次数在缝内进行密实；勾缝砂浆标号不能低于砌体砂浆；应按实有砌缝勾平缝，切忌出现勾假缝、凸缝的情况；完成砌筑之后，需使砌体表面保持湿润，完善后续的养护工作。

（3）生产桥工程施工。桥梁灌柱桩施工，采用冲钻造孔，如果遇到土质是流砂，则使用泥浆固壁。造孔洗孔后立即放钢筋笼，进行水下混凝土浇筑，切忌水中倒混凝土。灌注桩的施工要点有搭建施工平台、进行护筒设置、钻孔施工、清孔、灌注水下混凝土。

3.4 效益分析

工程完成后，东孟姜女河干流治理段除涝标准由3年一遇提高到5年一遇，提升了流域的除涝能力，减轻了流域内洪涝灾害损失，该项目防洪除涝面积为339 km2，受益人口为25.51万人，耕地面积为43.22万亩。依据《水利建设项目经济评价规范》（SL 72-2013），计算经济内部收益率EIRR=15.86%＞ is=8%，经济净现值ENPV=2398.77万元＞0，经济效益费用比EBCR=1.60＞1.0，社会折现率8%时，投资回收年限为9.4年。各项经济指标符合有关规定，经济效益、社会效益显著，建议尽快列入计划实施。

此外，实现了水土保持与环境保护，主要内容包括：①水环境保护；②环境空气质量保护；③噪声防护；④固体废弃物处理；⑤对人群健康的保护。同时进行节能设计，通过采取各种节能措施，通风、照明等，总能耗较常规设计减少20%左右，节能效果明显。