隆回县辰水二期治理工程设计探讨
2021-05-31郑立兵
郑立兵
(隆回县荷香桥镇人民政府,湖南 邵阳422200)
前言
隆回县隶属于湖南省邵阳市,位于湖南省中部稍偏西南的资江上游。辰水为资江二级支流,发源于隆回县望云山,全长88 km,流域总面积849 km2,由于其独特的山区气候条件,水旱灾害频繁,加上人类经济活动频繁,造成河道大量砂石淤积,河床逐年抬高,行洪能力日趋降低,给当地农业农村经济可持续发展和社会稳定带来了较大的制约。
根据《邵阳市辰水流域治理规划报告》,辰水流域主要采取护岸、疏浚等措施进行分期规划治理。目前,辰水上游羊古坳河段共9.22 km的(辰水一期)河段治理工程已实施完成,本次辰水二期治理河道总长度11.85 km,范围涉及隆回县的六都寨镇、荷香桥镇和花门街道境内3个镇15个行政村。
1 设计情况
1.1 治理原则
除《中小河流治理工程初步设计指导意见》的要求外,辰水二期治理工程设计还应遵循如下原则:
1)对需要治理的河道应统筹规划,根据河岸保护对象的重要性分层次、分段进行治理,治理的重点应选择城镇、农田、道路及居民集中的河段。
2)要遵循生态治理思路,尽量保留河道自然形态,顺应河岸线的基本走势,避免人为改变河势;对植被丰富、冲刷隐患低的河段应尽量保留其原始自然状态,不宜采用大规模的工程措施。
3)既不能“与河争地”,避免人为束窄河道,也要注意岸坡征地问题,避免过分侵占农田,尤其是不能侵占基本农田。
4)护岸的选择应兼顾稳定可靠和环境协调的原则,充分发挥河流的自我修复能力,尽量少使用硬质护岸,避免河流渠道化。宜优先选用坡式护岸,受地形条件或两岸建筑物限制时可采用墙式护岸。
1.2 防洪标准及建筑物级别
本次辰水二期治理工程区属乡村防护区,工程防护人口0.37万人,保护耕地0.6万亩,根据《防洪标准(GB 50201)》及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252)的规定,防护等级为Ⅳ等,确定防洪标准为10年一遇,岸坡防护工程建筑物级别按5级建筑物设计。
1.3 护岸布置及防护范围
治理河段除局部已建浆(干)砌石挡墙结构完整、基础稳固无须治理外,其余河岸均无护砌,存在抗冲刷稳定、崩岸、开裂等问题,需对河道两岸坡面采取护砌保护,型式以坡式护岸为主,对局部河岸凹岸及垮塌段采取墙式护岸。结合项目资金计划情况,护岸的设计范围按如下原则执行:下部护至设计枯水位;当岸顶高程高于设计洪水位(P=10%)时,上部护至设计洪水位(P=10%);当岸顶高程低于设计洪水位(P=10%)时,上部护至岸顶高程。经过统计,设计新建护岸总长10.47 km,其中左岸7.27 km,右岸3.2 km。护岸范围详见表1。
1.4 坡式护岸设计
坡式护岸设计主要对混凝土预制块护坡、浆砌石护坡两种传统护坡以及连锁式植草砖护坡、雷诺护垫护坡两种生态护坡进行综合的技术经济比较(详见表2),以便因地制宜选择最合适的护坡方式。
表1 护坡护岸范围表
根据分析比较,生态护坡具有传统护坡不具备的生态环保性、美观性、耐久性等优势,考虑到河道内有卵石可直接用作于填充材料,在工程造价和施工便捷性上雷诺护坡均具备优势,故本次设计考虑采取该型式。
1.5 墙式护岸设计
本次涉及的荷香桥镇治理河段大部分为镇中心河段,该河段两岸房屋密集,城镇居民较多。为了体现中小河流生态治理理念,改善当地河道景观,提高城镇居民的生活质量,本段河道在设计时考虑采用干垒生态挡墙进行护岸。
表2 不同形式护坡比较表
干垒生态挡墙是一种以水泥为胶凝材料,砂、石等为主要原材料配置,振冲加压工艺成型,模块化砌筑的装配式混凝土挡土墙,其基本原理同重力式挡土墙相同,均是通过墙体自身重量来维持挡墙在土压力下的稳定。干垒生态挡墙通常无需用砂浆砌筑,借助砌块与砌块之间的嵌锁结构来防止挡墙的倾覆和滑落,墙后采用土方回填,铺设土工布反滤。见图1。
图1 干垒生态挡墙典型结构示意图
由于干垒生态挡墙造价高于一般挡墙,为有效控制工程投资,非人口密集区部分坍塌及迎流当冲河岸采用传统的浆砌石挡墙防护,类型采用贴坡式挡土墙,由于墙背为仰坡,与重力式挡墙相比,不仅土压力减小,墙后土方开挖及回填工程量也相应减少,是一种更为经济合理的断面型式。
1.6 清淤疏浚设计
河道淤积恶化了流域的防洪形势,对卡口河段、淤积严重河段还应考虑清淤疏浚设计,使水流顺畅。清淤疏浚的底板高程按照不挖深槽、不使上下游枯水位降低、不降低河床纵坡坡降原则确定,采用工程所在河段的多年平均枯水位作为设计河段的疏浚底板高程。疏浚临河岸边滩时,设计疏浚边坡为1∶10,以满足稳定要求。
1.7 附属工程设计
附属工程主要包括下河踏步及排水涵管。
下河踏步主要供工程区沿岸居民下河日常生产和生活使用。遵循“合理布局、方便群众、经济安全”的布置原则,充分考虑居民日常生产生活需要,防护岸坡每间隔300 m左右设置一处下河码头,在居民较为集中或居民习惯下河地段适当加密布置。
河道两岸有多处排水沟或小支流,常年有水,需埋设涵管排水。涵管采用预制混凝土管,根据水沟及居民点分布情况设置。
1.8 施工组织及概算
在进行中小河流治理施工组织及概算设计时,应本着从严控制投资的原则,重点做好如下几方面工作:
1)施工组织设计要做好土方挖填平衡规划,减少弃渣占地,降低征地的费用和难度。
2)中小河流治理项目区多选择在农田、人口较密集的河段,实施阶段的群工矛盾是制约项目建设进度的重要因素,在施工进度设计时应充分考虑,合理确定施工工期。
3)施工导流应尽量少做围堰,多考虑破坝、开明渠的方式进行设计,可有效降低施工费用。
4)根据以往工程经验,质量不合格的雷诺护垫耐久性差,容易附着河道内的垃圾,反而对河道生态造成影响。在施工设计中应对雷诺填充料和钢丝笼的参数、施工工艺和质量标准提出明确的要求,严格控制产品质量。
5)工程设计概算原则上采用地方标准,以编制年作为编制设计概算的价格水平年。
2 结语
辰水河二期治理工程是隆回县中小河流治理的重要组成部分,通过统一规划、分段设计、综合治理,可以从根本上解决沿河两岸村镇人民群众、农田及道路的防洪安全问题。在项目的初步设计阶段,应把握好治理原则和设计要点,力求工程发挥最大的效益。