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岢岚县岚漪河河道治理工程初设分析

2020-01-07谷卫东

山西水利 2020年9期
关键词:东川砌石北川

谷卫东

(忻州市水利勘测设计院,山西 忻州 034000)

1 基本情况

1.1 流域概况

岚漪河属黄河水系,地处晋西北黄土高原,发源于吕梁市岚县河口乡王家村海拔2 222 m 的饮马池山,流经岚县河口乡,忻州市岢岚县的宋家沟乡、高家湾水库、岚漪镇、阳坪乡、温泉乡,吕梁市兴县魏家滩镇,于瓦塘镇裴家川口汇入黄河,河流全长120 km,流域面积2 166.6 km2。主要支流有北川河、南川河、马跑泉河、中寨河。

北川河流域面积572.8 km2,河流长48.2 km,发源于岢岚县的荷叶坪山,于岢岚县城西汇入岚漪河。流域平均宽度33.13 km,平均比降10.32‰,流域形状系数0.388,河床糙率0.025。

1.2 气象

岚漪河流域属温带季风气候,岢岚县1972—2006 年35 年气象观测资料,年平均气温6.3℃,最高温度为2005 年6 月22 日37.3℃,最低温度2002 年12 月25 日-30.7℃。年平均降水量434 mm,6 月平均降水量63.8 mm,占全年降水量的14.7%;7 月平均降水量106.9 mm,占全年降水量的24.6%;8 月平均降水量98.7 mm,占全年降水量的22.7%;单日最大降水量发生在1997 年7 月18 日,为79.6 mm。年平均无霜期139 d,年平均日照2 772.9 h;年平均蒸发量2 107.6 mm,年平均风速3.5 m。

1.3 泥沙

岚漪河泥沙级配以土和砂粒为主,属悬移质泥沙,悬移质年平均侵蚀模数4 427 t/km2,悬移质多年平均输沙量693.9 万t,其中:汛期输沙量687 万t,占全年输沙量的99%。

1.4 工程地质

岚漪河流域总地形呈东高西低,中间低两侧高的盆地地形,山势巍峨,沟壑纵横。根据区内地表地形特征及成因,工程区地貌分为基岩山区,黄土丘陵区,冲积平原区。根据野外地质调查,区内出露地层,有古生界寒武系、奥陶系,新生界上第三系、第四系中更新统、上更新统、全新统。依据含水介质的岩性与地下水赋存特征,区内地下水含水岩组可分为碳酸盐岩溶裂隙水含水岩组和松散层类孔隙水含水岩组两种类型。

工程区位于芦芽山背斜的西翼,吕梁山隆褶带的北端西侧,鄂尔多斯地台东缘。工程区西部发育有一条逆断层,走向近南东130°左右,倾向南西,规模较大,从岚漪河河谷一直延伸至工程区外;岢岚县城南部岚漪河左侧发育有一条正断层,走向北东40°左右,倾向南东,规模较小,影响范围不大。抗震设防烈度为Ⅵ度,设计基本地震动峰值加速度值为0.05 g,地震动反应谱特征周期为0.45 s。本区区域稳定性属稳定地区。

2 工程任务与规模

2.1 工程任务

结合现场实际情况,并在相关政府部门的指导下,确定了本次工程建设的主要任务为防洪及农田灌溉,确保县城及周边村庄的安全。

首先,对河道堤防进行加固,并对河道进行疏浚、清淤,使其达到20 年一遇设计防洪标准,保证河流两岸村庄、农田的防洪安全;其次,引用洪水灌溉农田;第三,通过河道治理使洪水基本控制在有堤岸约束的河槽内流出,形成“大水走直,小水走弯,水流平滑过度”的河道走势,提高了河道行洪能力,保障了两岸人民生命和财产安全。

2.2 工程建设规模

根据《防洪标准》及《堤防工程设计规范》中的相关规定,岚漪河河道设计标准设计为20 年一遇,岢岚县城的防洪标准为20 年一遇。工程共分两部分三段,第一部分岚漪河一级支流北川河治理段3.971 km;第二部分的第一段东川河治理段(岚漪河上游段)4.583 km,第二段岚漪河治理段1.911 km;三段合计10.456 km。

为减少占地和避免因拆迁引发纠纷,适当加高河堤,在满足河道安全行洪的前提下,依托现状河道宽度,局部进行修弯整线,确定北川段一般河宽为35 m,最大河宽65 m,最小河宽26 m;东川段及岚漪段一般河宽为40 m,最大河宽150 m,最小河宽24 m,能满足河道行洪要求,又能引洪灌溉农田。

2.3 洪水计算

岚漪河流域上游东川河设有岢岚水文站,位于岢岚县岚漪镇南关,控制流域面积476 km2;下游干流上设有裴家川水文站,位于流域出口处,控制流域面积2159 km2。设计依据山西省水利厅2010 年12 月编制的《山西省水文计算手册》,岢岚水文站1959—2008 年洪峰流量系列的频率;采用《忻州市水文水利计算手册》中的水文比拟法,推求各设计控制断面的设计洪水。经计算治理段20 年一遇洪峰流量北川段为315 m3/s,东川段为334 m3/s,岚漪河主干段为530 m3/s。

3 工程设计

3.1 工程等别和建筑物级别

根据《堤防工程设计规范》岚漪河的防洪标准为20 年一遇洪水设计,两岸的防洪堤按4 级堤防设计;根据《防洪标准》主要建筑物按Ⅳ等4 级设计,次要建筑物及临时建筑物按Ⅳ等5 级设计。

3.2 工程总体布置

治理项目位于岢岚县县城,分两部分三段。第一部分岚漪河一级支流北川河治理段3.971 km;第二部分第一段东川河治理段(岚漪河上游段)4.583 km,第二段岚漪河主干治理段1.911 km;三段合计10.456 km,流向大致呈东北—西南走向;河堤布置在纵断上尽量依原河堤布置,现状有公路桥10 座,北川段5 座,东川段及岚漪段5 座,滚水坝一座,河道北川段左侧及东川段右侧为县城。

3.3 主要建筑物工程设计

新建浆砌石重力式堤防,堤防内侧采用浆砌石重力坝,坝顶宽为0.6 m,内边坡采用1∶0.1,外边坡采用1∶0.3,基础深1.5 m,基础两侧各留0.2 m 的凸台。墙背后筑砂卵(砾)石土堤防,顶宽3.4 m,外边坡采用1∶1.0。加高加固旧浆砌石重力式堤防,在旧堤防内侧贴砌浆砌石,坝顶宽为0.6 m,内边坡采用1∶0.1,外边坡采用1∶0.3,基础深1.5 m,宽1.2 m,基础迎水侧留0.2 m的凸台。新建浆砌石护坡式,护坡顶宽0.5 m,外边坡1∶2,基础深1.5 m,宽1.0 m。

为减小冲刷保护堤坝基础,在左右岸弯道及主河槽紧贴护堤处增设宾格铅丝笼护脚。

4 施工组织设计

4.1 施工条件

工程区内,河床较平坦,河谷呈对称宽浅型。施工条件好,河滩相对较宽,有利于施工,施工的供水、供电情况较好,工程线路长,交通便利,工作面多,可以多方面同时作业,便于高强度施工。不利条件是气候相对寒冷,难以实现全年施工。

4.2 施工导流

河道堤防及导控工程施工的防洪标准为5 年一遇,主要建筑物按5 级建筑物设计,导流建筑物级别为5 级,根据工程区河道的特点,采用枯水期施工导流方式,北川段及东川段为3.5 m3/s,岚漪段为4.5 m3/s。

4.3 主体工程施工

河道清理及基坑土石方。开挖采用74 kW 推土机剥离表层及堆积,2.0 m3挖掘机挖装,15 t 自卸汽车运至堤防位置,平均运距3.0 km。土方回填采用74 kW推土机摊铺,轮胎碾碾压,局部采用2.8 kW 蛙式夯机夯实;浆砌石岸墙施工采用人工砌筑。

4.4 施工交通及施工总布置

工程区紧临县城,交通便利,厂内交通为4 m 宽砂石道路,施工道路为新建,长9.6 km。结合工程特点,在项目区的河道两岸共布置7 个施工区域。施工区分别布置生产和生活设施,设置进场道路,施工区内设置移动式混凝土拌和机、仓库、块石料堆放场地及生活区等。生活用房主要以租赁为主。

4.5 施工总进度

工程总投资2 996.06 万元,预备费142.67 万元。工程建设分为3 个施工阶段,其中工程准备期1 个月,主体工程施工10 个月,工程完建期1 个月,总工期12 个月。

5 环保与水土保持

5.1 环境保护设计

通过岢岚县岚漪河河道治理,达到生态环境得到改善,经济发展可持续。施工过程中会产生一部分废水、废渣、噪声等,对环境和施工人员会产生一定的影响,通过采取治理措施一定程度上可以减免危害。岚漪河整治为公益性工程,有利影响远远大于施工过程中造成的临时部分区域的不利影响,区域内不存在制约工程的环境问题。

5.2 水土保持

施工现场主体工程结束后,需要进行清理和整治,对清理后的裸露区域进行植被恢复工作,防止沙土流失。

在施工过程中,不随意毁林毁树,占压土地和损坏农作物,凡不涉及本次工程的植被、树林,必须保护其原有的完整性,不得任意砍伐。

6 结语

岢岚县岚漪河河道治理工程的实施,提高了岢岚县城防御洪涝灾害的能力,保障了河道两岸人民群众生命财产安全,为区域经济的可持续发展和全面建设小康社会提供了强有力的支撑。

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