浅谈护田护村堤防工程基本概况和流域地质
2021-12-06钱艳
钱 艳
(甘肃省武威市水利综合事务中心,甘肃武威733000)
1 工程概况
护林河为黄羊河的一个支沟,发源于祁连山境内,流经汇入黄羊河。护林河防洪工程位于武威市西北方向,市城西北部68.5 km处,地理坐标介于东经102°33′10″~102°35′41″、北纬37°22′39″~37°26′16",海拔高程为1 832~2 350 m。防护范围为途经护林河,流域面积5.8 km2,主沟全长8.9 km。
目前河道内淤积严重,人为侵占河道、修建棚圈、河道内随意采沙现象较为普遍,严重影响了河道的行洪能力;居民点沿河两岸修建,村级道路自西向东穿过,河道无防洪设施,达不到10年一遇防洪标准,抓好堤防工程势在必行。
2 流域概况
护林河发源于祁连山境内,海拔高程4 880 m,地势陡峻,气候寒冷,植被良好,水土流失较轻。护林河河道总长8.9 km,河道平均比降为48‰,流域面积5.8 km2。沟脑基岩山区有森林分布,沟内有常年地表径流。
2.1 气象
根据地面气象观测点多年实测资料统计,多年平均气温1.4℃,历年极端最高气温29.2℃,极端最低气温为-30.0℃;多年平均降水量271.7 mm;蒸发量1 680.7 mm;多年平均日照时数2 657.0 h;历年最大积雪深度11 cm;冻土深度166 cm;多年平均风速4.3 m/s,历年最大风速22.3 m/s。
2.2 水文特征
护林河属典型的山洪河道,降水集中而强度大,洪水为暴雨洪水,多发生在每年的6—8月,洪水与局地暴雨相对应,洪水过程一般陡涨陡落,持续时间为1~2 d,洪峰持续时间为0.5 h左右。
2.3 径流
护林河年径流的补给主要为降水和高山冰雪融水。流域河川年径流总的年际变化相对平缓,年内分配相对不均。每年4—5月随气温升高,流域内积雪迅速消融,形成春汛,径流占年径流量的13.6%;6—9月降水显著增加,流量也随之增加,为全年的汛期,该期径流量约占年径流量的68.6%;10—11月为秋季平水期,12月至次年3月,随着气温降低,降水以固体形式存在于流域内,河流主要受地下水补给。
2.4 洪水
护林河洪水以暴雨洪水和融雪洪水为主。根据水文资料实测年最大洪水发生日期统计,融雪洪水主要发生在4—5月,由于气温回升,造成冬季冰雪融化,形成洪水,一场洪水为1 d左右,洪水的大小与冬季降雪的多少和当时气温上升幅度有关;暴雨洪水多发生在每年的6—8月份,洪水与局地暴雨相对应,洪水过程一般陡涨陡落,持续时间为1~2 d,洪峰持续时间为0.5 h左右。
2.5 泥沙
护林河产流区位于祁连山区,植被条件较好,水土流失较轻,河流含沙量较少。根据黄羊河水库实测资料分析,每年12月至次年3月为枯水期,输沙量很小,仅占年输沙量的1.0%左右,4—5月为春汛期,输沙量占年输沙量的10%左右,6—9月为主汛期,河流输沙量较大,约占年输沙量的86%,10—11月为平水期,其输沙量占年输沙量的3%左右,河流含沙量2.4 kg/m3。
3 地质
3.1 区域地质概况
护林河位于祁连山区西部。海拔1880~2505m。护林河为向北偏东方向延伸,沟脑基岩山区有森林分布,沟内常年有地表径流,河道形态为山间“U”字形沟谷敞开式下切型河道,呈浅窄型断面。
3.2 料场的选择和开采
根据工程规模及用量和设计要求,砂砾石料场选取在黄羊河开办的砂石料厂,可直接购买成品。有乡村公路通往工地,运距为36~45 km,交通便利。质量优,易开采,且运输方便。
3.3 主体工程施工
防洪工程项目包括清基开挖、堤身填筑、现浇混凝土护坡(岸)等。堤身填筑卵石料在全河道开采,开挖采用单斗挖掘机(油动)1.0 m3,5 t自卸汽车运输,50 kW/h推土机摊铺,13~14 t振动碾压密实。护岸砼由0.4 m3移动式拌和机生产,人力推胶轮车或1 t的机动翻斗车运输入仓,人工平仓,小型的平板振捣器振捣密实,磨光机结合人工收面,组合钢模立模浇筑,达到整体浇筑、一次成型的施工目的,加快施工进度;砼浇筑完毕在气温较高时需要采用洒水或喷水养护。
3.4 施工总布置
根据堤防工程布置特点,采取分区布置方式,遵循因地制宜,利于生产,便于管理,经济合理的原则。为方便交通,管理人员的办公地点设在河两岸,各工区根据分段施工情况设置施工点。现场仅设材料仓库、施工机械及汽车停放场、办公生活营地等。管理人员的办公及生活用房90%租赁民房。为了加强材料、机电设备等材料的保管,需要建设临时仓库进行储存。仓库布置在各堤段水利保护的滩地,仓库面积35 m2。为便于上下工地,施工人员的生产生活用房布置于工地的左、右堤外,建临时房屋60 m2。
3.5 物理地质现象
工程区内未发现影响工程大的物理地质现象存在,工程区两岸植被良好,通过对两岸堆积物的结构、组成、沟底纵向坡降变化及植被覆盖情况分析,可以确定不会发生泥石流,在汛期以短期洪流为主。