汤坑镇北河防洪堤工程布置及工程管理探析
2021-10-24蔡桂生
蔡桂生
(丰顺县水利建设管理中心,广东 丰顺 514300)
0 引 言
堤围工程是为了抵御洪水、潮水对人类的正常活动和生存环境带来的人类无法抗拒的自然灾害而修筑的水利防护工程,主体结构是各种挡水堤、防洪墙等[1]。随着经济社会的不断发展,堤围工程的建设和管理已积累了许多宝贵的经验,一般而言,堤围工程的建设需要遵循以下几个原则:①安全性原则,即要求堤围的防洪安全是其首要考虑因素;②整体性原则,即河道堤围应着眼于整体,对上下游、左右岸及河底至堤岸多层次统筹考虑,将堤围工程与周围环境有机融合,营造人水和谐的宜居空间;③自然性原则,即在满足防洪要求下尽可能维持河道原有的天然岸线与河道走势,减少人为干预河势[2]。为对我国河道防洪工程建设积累素材,丰富和完善防洪管理体系,结合具体的堤围工程情况,探讨其布置和管理经验,具有十分重要的现实意义。
1 工程概况
汤坑镇地处广东省梅州市丰顺县的榕江北河流域,因镇内有天然温泉水,民称“汤湖”而得名。榕江北河发源于丰顺县桐子洋岽,经柚树下、十八渡、石角坝至东里与南礤水汇合,再至汤坑镇与汶水溪汇合,最后在汤南镇汇合龙车溪形成北河主流。榕江北河流域面积601km2,主流长46km,平均坡降0.67%[3]。汤坑镇北河两岸现有河堤多为低矮的护岸墙,且河床淤积,植物侵占河道问题比较突出,现状防洪体系薄弱,河道行洪能力不畅。每逢汛期,北河流域暴雨常集中爆发,洪涝灾害频繁,给两岸百姓生命和财产安全造成严重影响。为适应经济发展的需要和保障人民群众安居乐业,亟需对汤坑镇周边河段进行整治,以期建立较为完善的防洪体系。根据水利部、财政部《关于印发<全国重点中小河流治理实施方案(2013-2015年)的通知》(水规计[2012]55号),丰顺县汤坑镇北河(苏山段、新盘段、新田段)防洪堤围工程正式列入全国重点中小河流治理(2013-2015年)实施项目,并同意该工程的建设。
2 工程任务和规模
2.1 工程任务
丰顺县汤坑镇北河(苏山段、新盘段、新田段)防洪堤围工程的主要任务为河道综合治理,即通过堤防、护岸建设及河道清淤疏浚等综合措施,提高北河(苏山段、新盘段、新田段)防洪减灾能力,减轻洪涝灾害损失。工程实施应结合丰顺新区建设要求,遵循城市建设规划所提出的目标,合理规划新老城区防洪建设,确保汤坑镇的防洪安全,保证人民生命财产安全,为新区建设护航、保驾。坚持堤防建设与市镇公共、交通建设相互配套、相互配合,充分发挥堤防的交通、休闲、文化和娱乐等多种功能,不但要为汤坑镇提供高质量的水利工程,也要将堤防建设成为生态的、环保的、有品位的环境水利工程。
2.2 工程规模
根据《防洪标准》(GB50201-2014)、《城市防洪设计规范》(GB/T50805-2012)和广东省水利厅颁布的《广东省防洪(潮)标准和治涝标准》,考虑到汤坑镇的重要地位,确定本工程为Ⅳ等工程,城市防洪标准为20a一遇,堤防为4级建筑物。根据相关设计资料,工程建设内容主要分2部分:①防洪工程:新建河道堤防3.835km(左岸长1.665km,右岸长2.17km);新建护岸5.4km(左岸长2.475km,右岸长2.485km,石桥大桥左岸支流坑尾水两岸护岸长0.44km);清淤河道5km;②排涝工程:整修、接长现有13座自排涵出口[3-4]。
3 工程布置
3.1 防洪工程布置
防洪堤围工程的起点为石桥大桥上游侧,下游侧为“丰顺县城区防洪工程”的起点(最上游)。岸线布置为:①北河左岸护岸及河堤的起始点为石桥头村石桥大桥上游侧(桩号Z0+000),终点选择在苏姑山坝桥下游侧(桩号Z1+665),全长1.665km。桩号Z1+665至Z2+475不再设堤防,只对河岸进行护岸。另外,石桥大桥左岸支流坑尾水两岸护岸长0.44km。②北河右岸护岸及河堤起始点为石桥头村石桥大桥上游侧(桩号Y0+000),终点(桩号Y2+170)与水面桥下游侧闭合,全长2.17km。桩号Y2+170至Y2+485不再设堤防,只对河道进行护岸整治。两岸岸线以原有河岸为准,尽量维持原有河道的行洪断面,结合岸边地形和民居建筑的分布情况合理布设。
河道堤防常用型式一般有两种,一种为重力式挡墙型式,另一种为斜坡堤式。前者耗用材料较多,但工程占地较少,常用于河岸用地较窄且离房屋较近的地段;后者采用防冲固脚,按原地势把迎水面坡度做成一定坡比的斜坡,坡面进行防冲处理,该型式耗用材料较少,自然美观,但是工程占地较多,常用于较宽阔的河段。为保证工程防护效果,亦可将二者结合使用。结合工程现场实际,本工程堤岸建筑物结构分段设置如下:①左岸桩号Z0+533至Z0+643段沿岸为新农村建筑房屋,为减少放坡开挖对现有房屋建筑的影响,采用重力式挡墙结构(见图1)。挡墙顶宽0.8m,墙顶设高1.23m的景观石栏杆,挡墙底板及墙身均采用C15混凝土埋20%块石结构;挡墙底板厚0.8m,墙身面坡坡比为1∶0.15、背坡坡比为1∶0.35;墙顶内侧设宽2.0m的人行道及宽5.0m的道路。②左岸桩号Z1+360至Z1+575为重力式挡墙+斜坡式护岸结构。挡墙结构尺寸不变,挡土墙顶留宽2.0m的平台,平台后为斜坡式护岸结构,坡度为1∶2.0,坡顶高程位于20年设防洪水以上超高0.4m,坡顶设高0.7m的防浪墙及宽5.0m的道路。由于该段为河道顶冲段,流速较大,水流淘蚀能力强,为满足基础抗冲要求,在墙趾前抛填块石增大防冲刷能力。③左岸Z0+000-Z0+533、Z0+643-Z1+360、Z1+575-Z2+475,以及Y0+000-Y2+485段用地条件开阔,采用生态格网固滨挡墙护岸,岸坡采用联锁式生态护坡混凝土预制块护坡,坡度为1∶2.0,坡顶设高0.7m的防浪墙及宽5.0m的道路;后坡采用草皮护坡,坡度为1∶2.0,坡脚设浆砌石排水沟(见图3)。以格宾石笼护脚,其埋深1.50m,露出河床0.5m,顶部采用C15混凝土压顶(厚0.3m,宽1.0m)。格宾石笼的防护网材料采用热镀锌PVC钢丝,材料的各项参数应满足《生态格网结构技术规程》的要求。填充材料采用块石,填料的中值粒径介于网孔的1.5-2.0倍之间,填充后生态格网结构的空隙率应<30%。④清淤工程:河道清淤总长5.0km,特别是桩号0+640-0+836、0+973-1+178、1+400-1+552和4+760-5+000的河道中心有4处大沙洲,严重影响了行洪河宽,必须清理、拓宽。
3.2 排涝工程布置
由于本工程河堤高度不大,因此不存在设堤后的内积水问题。在修建护岸及河堤过程中对原有的排水涵管造成破坏的,拟对原有的排水涵管进行修复、完善,恢复河道的排涝能力。经现场调查了解,该工程沿线共有13处自排涵管,因此,拟对这13处自排涵管进行接长,自排涵管均采用直径D=1.2m的混凝土预制管。经水力计算,单个管径为1.2m的涵管最大过流能力为2.06m3/s,可满足区域排涝要求。自排涵管具体布置见表1。
图1 典型重力式挡墙结构图 图2 典型重力式挡墙+斜坡式护岸结构图
图3 典型生态格网固滨挡墙护岸结构图
4 工程管理
4.1 管理机构及人员
该防洪堤围工程由汤坑镇人民政府负责管理。汤坑镇人民政府职责包括:①负责堤防工程的防洪调度、运行、管理和维护等工作;②负责防洪值班和防洪抢险巡查等方面的工作;③做好土建工程维护、水情观测;④汛期防洪防潮的准备工作,抢险物资材料的储备、保管和试验等工作。根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705—81)及堤防工程管理规定,具体管理人员在汤坑镇人民政府内设定2-3人,负责水工维护管理,不另设生产和生活管理用房。
4.2 管理范围及保护范围划分
工程管理范围包括:堤防及公路;内江上下游200m范围的堤防、岸墙结构;外江堤围边坡和岸墙;水情观测设施、管理房及管理设施等。工程保护范围根据堤围管理要求,结合工程所在地的现状及堤线周围的自然地理条件,由丰顺县人民政府批准,并明确边界,树立界碑,发给证明。工程保护范围内土地由丰顺县人民政府使用,办理土地征用手续后的土地,其所有权属管理所,任何单位和个人不得侵占。堤防工程保护范围的背水侧横向宽度按照《堤防工程管理设计规范》(SL/T171-2020)的规定,5级建筑物至少应为50m,临水侧宽度按照《河道管理条例》有关规定执行。工程管理周边土地保持现状,如需开发利用不得危害工程的安全运行。
4.3 主要管理设施
堤防工程的交通设施是为了满足正常的管理维护和防汛抢险需要,平时运输量较少,而在汛期则需运送大量的人员、物资、砂石料等。交通设施需保证畅通,以满足汛期防洪抢险物资的运输。
为确保工程安全运行,依据《堤防工程管理设计规范》(SL/T171-2020)的规定,并结合堤围管理所的实际情况,汤坑镇政府和汤坑镇水利所已配有一定的设备,能满足日常运行管理。为满足防洪抢险的需要,确保堤围安全,在工程沿线设防洪砂石库和防洪物资储备仓库,沿堤线共建设防洪仓库200m2和储备抢险物资砂石料400m3、块石300m3、2-4石100m3,松木桩1500根、塑料编织袋5000个,详细清单列如表2所示。
表2 防汛、抢险物资清单
4.4 工程变更管理
广东省丰顺县汤坑镇北河(苏山段、新盘段、新田段)防洪堤围工程初步设计报告的编制工作于2014年9月完成,并通过了广东省水利水电技术中心对工程初步设计的技术审查,2014年11月梅州市水务局以梅市水建管[2014]60号文批准了初步设计。合同工程于2015年12月21日开工至2020年11月25日完工,在施工过程中,结合工程的实际条件、当地政府的需求及建设用地条件的变化,工程难以完全按初步设计方案进行实施施工,故对工程进行了局部优化变更。所有变更方案均按规程规范进行了设计,做到安全、适用。主要变更内容如表3所示。变更后,本工程主要建设内容包括:整治河长5.0km,其中新建堤防1.146km、护岸1.691km、河道清淤长5.0km、接长6处排水涵管、新建箱涵1座、新建固床陂1座、新建上下步级8处等。变更后投资概算增加了201.34万元,占工程初步设计批复概算2341.18万元的8.60%。
4.5 工程验收管理
工程建设进程中,建设单位建立健全了质量保证体系,严格按体系中规定的责权利运作,严格按照设计图纸、设计文件、技术说明和有关规程、规范、标准来制定工作程序,并制定了一系列详细的质量保证措施,充分实现了“法人负责,监理控制,施工保证,政府监督”的质量体系建设。经验收组成员对施工技术档案、监理中间资料等的查验及现场检查后认定:该工程已按合同要求完成,施工现场已清理完毕;工程已经过汛期的运行和检验,情况良好;工程建设资料已按有关要求进行收集、整理,归档工作基本完成;各项工程项目均按设计规范、合同要求等完成建设,工程质量达到预期标准;完工结算已完成;工程变更有据可查,变更合理,无遗留问题。
表3 工程主要变更统计表
5 结 论
以丰顺县汤坑镇北河(苏山段、新盘段、新田段)防洪堤围工程为例,阐述了工程建设缘由、岸线布置、堤岸建筑物分段选型、以及工程管理机构设置、管理范围及保护范围划分、变更、验收管理等,可为类似河道堤围工程的设计、施工、验收和运行管理等提供一定的借鉴和参考。堤围工程一般为综合性工程,协调因素多,在建设中应因地制宜根据实际情况采取合理的实施方案,既做到安全可靠,经济实用,又取得预期的社会效益。