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康平县村屯河道清淤疏浚治理综述

2021-05-24

黑龙江水利科技 2021年4期
关键词:石笼村屯清淤

于 博

(康平县自然资源保护与行政执法中心,辽宁 康平 110500)

康平县地处辽河流域,地势呈高低不平、地形起伏、南丘北沙、西高东洼的特点。该地区有低山丘陵、黄土丘陵沟壑、低洼平原、低丘平岗等地貌类型,总体有“三林二草一水四分田”之称。境内分布有8条内河,长度218.7km,流域面积2160km2。辽河为界河,境内长527km,面积89.2km2。建有大、小水库14座,其中最大的卧龙湖水库库容9626万m3,总库容25181万m3。全县水资源总量18815万m3,其中地下、地表可利用量12595万m3和6220万m3,其丰富的水资源为鱼、蟹等水产养殖提供了良好的条件。

随着农村经济的繁荣发展,农村人居环境问题也越来越突出,特别是农村生活污水、生活垃圾已成为环境整治中的难点。康平县大多数村屯河道经过长时间运行,渠道淤积现象十分严重,垃圾杂物及人为侵占等使得排水不畅,局部岸脚常年遭受冲刷,有一定安全隐患,致使村屯周边沟道环境造成不良影响,对周边百姓的生活生产带来了不便。因此,急需通过界定沟槽,修建挡水建筑,清除淤积,达到改善河流过水条件,提升村容村貌,改善居民生活环境的作用,进而解决村民身边的水利问题[1-4]。

1 工程规模

为响应国家号召,2020年康平县自然资源保护与行政执法中心对11个乡镇的农村人居环境进行整治,见表1,其主要建设内容包括河道整治、清淤工程、建筑物工程和绿化工程。村屯河道清淤疏浚设计方案为:对既有沟道周边进行生活垃圾清理;对既有沟道进行清淤、修型 修筑石笼护坝来提高沟道的级别;对既有浆砌石沟道破损段进行修补;在沟道和道路交叉处布置过水路面和涵管;沟道临路侧栽种丁香球和水蜡球。其中,治理沟道总长度16397m,其中修筑建筑物40座,其中圆涵1座,下地涵9座,过路涵24座,双孔过路涵3座,板涵2座,过水路面1座;栽植灌木1027株,其中水蜡球550株,丁香球477株。

表1 河道治理汇总表

续表1 河道治理汇总表

2 河道清淤疏浚治理

2.1 河道现状

经过现场勘察,康平县村屯河道存在的问题,主要有以下3方面:

1)现状河道断面极不规整,河道内杂草丛生,甚至种植有农作物,河道常年淤积、堵塞情况较为严重,现有村屯河道“脏、乱、差”现状情况已成为严重影响居民生活品质提升的制约因素之一。

2)康平县村屯河道多年未经治理,河道破损、落淤严重、过水断面减小、流速缓慢,在汛期来水时,排水能力低下,对工农业生产和居民的生活造成不同程度的影响。

3)跨渠建筑物存在阻水情况。跨渠建筑物中的多座涵洞,均存在不同程度的淤积损坏,对河道水流下泄存在影响,汛期造成严重壅水,淹没道路、农田、林地。

综上所述,康平县村屯河道清淤疏浚工程所涉及沟道,现状河道断面极不规整,河道内杂草丛生并种植农作物,河道长年淤积、边坡坍塌、堵塞情况较为严重,加之许多跨渠桥涵阻水严重,极易造成洪涝灾害[5-6]。

2.2 清淤疏浚工程

2.2.1 必要性分析

近年来,基层各个村屯一直没有进行这一方面治理,积攒的问题较多,通过进行简单的清、护,就可以使情况得到改观,解决百姓身边的实际问题,村内百姓也愿意配合支持。项目建设具有一定的可行性。通过调查,许多村内小河道没有治理,垃圾随意排放使沟道淤积平缓,若有大的降水,便形成冲刷淤涝。所以有必要通过村屯河道人居环境整治工程,改善排水条件,同时使村容得到治理。

2.2.2 工程标准

本着实事求是、技术可行、经济合理、安全为重的原则进行整治,工程以村屯沟道天然现状为基础,考虑沟道流势的合理性,因势利导原则,兼顾上下游及左右岸,统筹布置,尽量尊重原有的自然形态。通过对沟道的清淤疏浚扩大行洪断面,并对现状岸坡进行加固护砌,通过对岸坡的防护减小现状沟道的糙率,减小洪水带来的威胁。借鉴堤防工程、灌溉与排水工程设计规范、防洪标准和水电工程等级划分等相关规定,确定村屯河道整治工程防洪标准为10a一遇,主要及次要建筑物等别为5级,等别为V等。

2.2.3 工程原则

1)坚持以人为本,人与自然和谐相处的原则:在编制规划时要尊重当地群众和基层意见,重视调查研究,重点解决现状亟待解决的实际问题;尊重自然规律和经济规律,综合兼顾农田排涝工程的经济、社会和环境,实现人与自然和谐发展。

2)贯彻轻重缓急、突出重点、分期分批实施的原则:全县村屯沟道工程任务艰巨,所需资金额度较大,近期内很难全面完成,工程建设应分阶段进行实施。

3)建管同步、工程措施与非工程措施并重的原则:彻底改变过去重建设轻管理的现象,要把工程措施规划与非工程措施规划相结合,考虑今后的运行管理条件科学设计工程建设方案,将建后管护放在更加突出的位置,在工程建设的过程中就先行考虑为今后的运行管理创造条件,把工程建后管护放在更加突出的位置[7]。

2.2.4 疏浚断面设计

根据村屯河道治理工程总体布置,结合现状岸坡破坏情况及发展趋势,综合考虑护岸堤形及水域等因素,确定河道采用清淤结合护岸的形式增大过流断面、减小过流糙率来降低洪水带来的威胁,清淤边坡坡比不陡于1∶2,岸坡防护采用浆砌石护岸型式。

1)护岸设计。通过水力计算确定整治沟宽度B,即:

B={Qnξ5/3/J1/2}6/11

(1)

式中:ξ为反映当地渠道宽深关系的经验系数,约为5-10,一般采用6-8,土质稳定性很好时可低至4;n为糙率,取0.03;J为排水沟平均坡度,‰;Q为河道洪峰流量。根据现场实际勘测情况及现状河道宽度,按断面计算结果开展护岸设计,见表2。

表2 沟道水力计算结果

2)断面设计。根据沟道实际情况,护岸主要采用直墙石笼护岸和斜墙石笼护岸两种形式。直墙石笼护岸主要为0.5m、1m、1.5m墙高三种,斜墙石笼护岸为1m、1.5m墙高两种。郝官屯镇小塔子村既有浆砌石护岸,因年久失修,需对其进行维修,结构形式参照既有浆砌石护岸。

以1.5m墙高直墙石笼护岸为例,墙高为1.5m,基础深度为1m,墙顶宽0.5m,底宽1.2m。直墙石笼护岸分为三层,上层:长1m×宽0.5m×高0.5m,隔片数0;中层:长2m×宽1m×高1m,隔片数1;下层:长2m×宽1.2m×高0.5m,隔片数1。宾格网网孔尺寸:80×100mm,PVC护膜厚度≥0.4mm,钢丝直径:网丝2.5mm,边丝3mm,扎丝2.2mm,最低镀锌层重量:网丝230g/m2,边丝245g/m2,扎丝215g/m。石笼护岸单体详细参数见图1。

2.2.5 清淤疏浚工程量

清淤疏浚工程整治范围为沟道全线清淤疏浚,对河道内淤积的泥砂进行清除,清理到河道两侧滩地的低洼地带。根据设计纵坡清理河道疏浚范围内的主槽纵坡,并按以下原则确定主槽疏浚深度和宽度:考虑现有主槽走向确定疏浚主槽;主槽过流能力符合日常水流要求;结合岸坡防护填筑土方的用量,清淤疏浚的剩余土方堆在护岸的背水坡。针对不同情况采取相应的方法完成主槽疏浚,若现状河底高程高于设计疏浚高程则按设计高程疏浚,若设计河底高程高于河床高程则维持现状[8-9]。

(a)1.5m斜墙石笼护岸

方家镇新建斜墙双侧护岸100m,挖方中 240m3运至圆涵Φ300-10m位置所在坑处,平均运距为30km,石笼护岸挖方回填剩余土方均堆放在石笼护岸背水坡侧,工程量如表3所示。

表3 清淤疏浚工程量汇总表

续表3 清淤疏浚工程量汇总表

2.3 建筑工程

1)涵洞。按明沟均匀流过流能力计算公式,计算确定预制混凝土涵管管径。涵洞水流方向与所在排水沟水流方向一致,使进出水口水流顺畅,避免上淤下冲。道路与洞身应力正交,原有沟底高程与洞底高程保持向东,从而减少洞身长度。纵坡可等于沟道坡底,涵洞管长由路顶高程确定。以方家镇过路涵为例,排水沟底宽1m,沟深1m,坡度1∶1.5,排水沟涵管直径是0.8m。

工程涉及的圆管涵主要为方便家用机器下地收割设置,采用预制混凝土管的形式。涵洞由进口、洞身、出口三部分组成,涵管进出口设置混凝土挡土墙,挡墙底部采用0.1m厚混凝土垫层;洞身为预制钢筋混凝土涵管,每节长2.0m;涵管采用混凝土基础,三毡四油伸缩缝。进出口挡土墙高根据管径确定,选择典型断面进行挡墙稳定计算,均满足要求。

2)板涵。新建板涵2座,其中沙金乡规格为3m×35m×1m,张强镇张强村规格为3m×4m×1.6m。板涵结构形式参照标准定型设计。板涵上部结构为C25、2级配现浇钢筋混凝土矩形板式桥,桥墩帽采用C25、2级配现浇钢筋混凝土,桥板上设置C20混凝土铺装层,缘石采用C20混凝土;下部结构为M7.5浆砌块石桥墩、翼墙及基础,基础、翼墙下均铺设砂石垫层,桥长按沟道上口宽而定,基础开挖边坡比为1∶0.4。板涵工程各部分尺寸详见下图。板涵3m×35m×1m的设计图采用板涵1m×3m×1m的样式。

2.4 绿化工程

在护砌沟道临近道路一侧穴坑栽种灌木,丁香球和水蜡球,灌木高度不低于1m,1株/穴,穴坑尺寸为直径0.5m×坑0.4m,工程量见表4。

表4 栽种灌木工程量

3 结 论

针对不同村屯河段的治理,应遵循后设计、先规划的原则,统筹整条河流治理防止出现洪水灾害转移。通过实施石笼护岸、清淤疏浚、生态绿化、交叉建筑物、湿地保护等工程措施,有利于保护河流生态环境、改善河道水动力条件、恢复河道岸线、增强河流自净功能和水系统承载力,提高河网水系连通性和河道的综合整治水平,充分发挥河湖水系连通的生态、环境、资源等多种功能。

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