韋立秋
(廣西賀州市八步區(qū)水電局,廣西 賀州 542800)
河道中的流量、水位、流速、含沙量等都在不斷地變化著。一年內(nèi)最大流量常是最小流量的幾倍、幾十倍甚至上百倍,最高水位較最低水位高數(shù)米或十多米,含沙量相差大的也會達百倍以上;而在年際之間,豐水年的最大流量是枯水年最大流量的數(shù)倍、甚至數(shù)十倍,豐沙年的輸沙量、含沙量又遠(yuǎn)較少沙年大的多。因此,在天然狀態(tài)下,河道中的河勢、河道邊界經(jīng)常發(fā)生變化,河水中挾帶的懸移泥沙和底沙沿程發(fā)生改變,致使河床演變,河道不穩(wěn)定,中下游河床淤積抬高,下游形成沖積平原。在河勢變化的過程中,往往威脅堤防等防洪工程的安全,甚至泛濫成災(zāi);一些引水口因脫河而不能取水;河勢的頂沖也常威脅橋梁等跨河建筑物的安全;大河灘區(qū)住有數(shù)萬至百萬以上的居民,河勢變化造成大量的塌灘和村莊落河;在枯水季節(jié),流量小,水淺,又有淺灘,妨礙航運等。因此,天然河道需要進行河道整治。現(xiàn)將河道整治設(shè)計中遇到若干問題作些探討。
我國1995年1月1日頒布實施的《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50286-94)中規(guī)定,城市等別和防洪標(biāo)準(zhǔn)是據(jù)城市的重要性來劃定,其重要性主要是以非農(nóng)業(yè)人口來劃分,分為四等防護對象;鄉(xiāng)村防護區(qū)的等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)是據(jù)鄉(xiāng)村的防護區(qū)人口和防護區(qū)耕地面積來劃定,分為四等防護對象。見表1、表2。
表1 城市的等級及防洪標(biāo)準(zhǔn)
表2 鄉(xiāng)村防護區(qū)的等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)
防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)被保護對象的重要程度及財產(chǎn)的價值來確定。城市和鄉(xiāng)村是帶有區(qū)域性質(zhì)的兩類保護對象,一般根據(jù)其重要性、人口數(shù)量或耕地面積劃分等級,確定相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。但是,城市、鄉(xiāng)村的劃分方法帶有一定的社會性,而洪水是一種自然現(xiàn)象,洪水泛濫可能淹沒范圍較廣時,可能會包含城市、鄉(xiāng)村等多種類型的保護對象,同一類型的多個保護對象規(guī)??赡懿煌?,洪水淹沒范圍也可能僅僅是城市或鄉(xiāng)村的一部分。對于上述情況,如何確定防護等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)一直存在爭議。對于包含多種類型、多個保護對象的洪水淹沒區(qū)域,目前一般采取分散處理的方法,能夠單獨防護的保護對象進行單獨防護,其他不能單獨防護的則采取“就高不就低”的原則確定整個保護區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
以廣西南寧市的防洪標(biāo)準(zhǔn)為例,由于邕江流經(jīng)市區(qū),將市區(qū)分為江南、江北2區(qū),江南區(qū)的下游端白沙區(qū),面積3km2,規(guī)劃保護人口3萬人,根據(jù)該區(qū)位置的特殊性,堤防的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水,而其他城區(qū)的堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水。柳江將柳州市區(qū)分為河西、河?xùn)|、河北、白沙、雞喇5個區(qū)設(shè)防,每個區(qū)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)均為50年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水。梧州市則是潯江、桂江、西江匯合處,將市城區(qū)分為河西、河?xùn)|、三龍、龍圩、蓮花山、錢鑒、塘源7個區(qū)設(shè)防,郊區(qū)分為長洲、大漓、德安、平浪5個區(qū)設(shè)防,城區(qū)除河?xùn)|區(qū)外,均為50年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水,河?xùn)|區(qū)由于位置的地形低特點,堤防高,投資大,保護面積僅2.3km2,保護人口15萬人,堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一期為10年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水,遠(yuǎn)期結(jié)合上游龍灘、大藤峽兩水庫作用,設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高到50年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水。因此,城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)因地制宜,但是為了有個明確的可操作性的城市防洪標(biāo)準(zhǔn)定位,筆者認(rèn)為城市的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定,應(yīng)從整個城市非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量或經(jīng)濟效益、社會效益來考慮,突出以非農(nóng)業(yè)人口數(shù)量來劃分。原因主要是作為城市,即使有分區(qū)設(shè)防的條件,但是市民不同城區(qū)的生活、工作都是互相影響的,城市的交通、供水、供電,一旦有一城區(qū)受洪災(zāi),勢必行影響其他城區(qū)。至于從經(jīng)濟效益、社會效益來考慮,個別城區(qū)情況特殊,才考慮提高或降低設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)《河道整治設(shè)計規(guī)范》(GB50707-2011),河道整治建筑物可以從不同的角度分類。按照建筑材料和使用年限,河道整治建筑物可分為輕型(或臨時性)和重型(或永久性)。凡用竹、木、葦、梢料等材料修建的,抗沖及抗腐朽性弱的,使用年限短的,為輕型整治建筑物。凡用石、土、金屬、混凝土等材料修建的,抗沖和抗腐朽性強的,使用年限長的,為重型整治建筑物。按照建筑物與水位的關(guān)系,可分為淹沒和非淹沒的整治建筑物。在洪水、中水、枯水期均不淹沒的稱為非淹沒整治建筑物。在洪水、中水或洪、中、枯水期均淹沒的建筑物,稱為淹沒整治建筑物。按照整治建筑物干擾水流的情況,可分為透水整治建筑物、非透水整治建筑物和環(huán)流整治建筑物。透水整治建筑物對水流的作用弱,但可以緩流落淤。非透水整治建筑物對水流的作用強,其挑流、導(dǎo)流、堵塞水流的作用大,但常導(dǎo)致大的局部沖刷。環(huán)流整治建筑物,也稱導(dǎo)流裝置,它可激起人工環(huán)流,干擾泥沙運動,從而控制河床的沖淤狀態(tài)。按照整治建筑物的外形和作用,又可把整治建筑物分為堤防、丁壩、順壩(或護岸)及鎮(zhèn)壩四種。
在《堤防工程設(shè)計規(guī)范》中,有關(guān)堤庫結(jié)合堤防標(biāo)準(zhǔn)及級別的劃定不夠明確。如堤防標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計為20年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水,加上游水庫的作用,防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到100年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水。若是堤防標(biāo)準(zhǔn)先實施,則堤防為20年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水及相應(yīng)級別設(shè)計;而水庫先實施,則堤防為100年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水及相應(yīng)級別設(shè)計,其標(biāo)準(zhǔn)及級別就較高。因而堤庫結(jié)合的堤防標(biāo)準(zhǔn)因堤庫實施順序前后不一致,其標(biāo)準(zhǔn)及級別的確定就不一樣,而規(guī)范的劃定是不夠明確的。因此,筆者認(rèn)為堤庫結(jié)合的堤防標(biāo)準(zhǔn)及等級確定,不論堤庫實施順序前后如何,堤防的標(biāo)準(zhǔn)及等級確定均按堤庫分開實施的標(biāo)準(zhǔn)來考慮,原因主要是堤庫作用后,堤防的擋水位和高度都沒有改變。
自《堤防工程設(shè)計規(guī)范》頒布實施以來,對于1,2級堤防堤頂高程的確定,人們有著不同的看法,設(shè)計單位在執(zhí)行該規(guī)范時,不同的審查部門有著不同的要求,有時反復(fù)修改。原因主要是《堤防工程設(shè)計規(guī)范》規(guī)定1,2級堤防,在計算出來的超高值小于2m時,應(yīng)按2m。對處于河海口或吹程和風(fēng)速較小河段的城市,其要求顯然是偏高的,因為上述城市20,30,50,100年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水之間一般相差不大(10~60cm);而對處于內(nèi)地山區(qū)河流吹程和風(fēng)速較大河段的城市,20,30,50,100年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水之間相差較大(約100cm),其規(guī)定基本是合適的。因此,筆者認(rèn)為,對于1,2級堤防堤頂高程的確定,若是處于內(nèi)地山區(qū)河流吹程和風(fēng)速較大河段的城市,由于其重要性按規(guī)范執(zhí)行偏于安全考慮是可以的。從節(jié)省投資考慮,在計算出來的超高值小于2m應(yīng)按2m時,堤頂可設(shè)1m高左右的防浪墻,以降低工程的造價;而對處于河??诨虼党毯惋L(fēng)速較小河段的城市,其超高值按計算取值,經(jīng)主管部門審查批復(fù)同意,也是可以的。
在江河、湖泊的城市往往存在城市總體規(guī)劃和河道整治規(guī)劃的建設(shè)關(guān)系,有時候矛盾還比較突出。城市總體規(guī)劃有《城市規(guī)劃法》,河道整治規(guī)劃有《水法》和《防洪法》,在城市總體規(guī)劃和河道整治規(guī)劃中,均需正確體現(xiàn)上述法規(guī)要求。如在城市中江河的橋梁、碼頭、灘涂景觀的建設(shè),城市總體規(guī)劃有時忽略了防洪的要求,過多強調(diào)了城市總體規(guī)劃的景觀需要,而這些工程的建設(shè)從防洪的角度講,對行洪都有一定的影響,有的影響還比較大,主要是流態(tài)和阻水的影響?!端ā泛汀斗篮榉ā肥遣辉试S阻水的。在此情況下誰為主次沒有明確的界定。1998年長江、松花江大洪水后,由于中央高度重視水利防洪工程的建設(shè),加大了水利投入,各地、市政府也認(rèn)識到防洪工程的重要性,這問題才基本解決。河道整治規(guī)劃是城市總體規(guī)劃的組成部分,在城市建設(shè)上與防洪有矛盾的,應(yīng)以防洪為主。為了今后有章可循,筆者認(rèn)為在《城市規(guī)劃法》中應(yīng)明確城市規(guī)劃建設(shè)在江河湖泊興建的橋梁、碼頭、灘涂景觀應(yīng)遵循防洪的規(guī)定,而在《堤防工程設(shè)計規(guī)范》中也要加以明確。
隨著城鎮(zhèn)化的推進,人們生活水平的提高,城市和鄉(xiāng)村經(jīng)濟的發(fā)展,人們越來越注重居住生活環(huán)境保護和建設(shè)。因此河道整治工程的建設(shè)已不再是單一的水利工程的建設(shè),近來的發(fā)展方向是多功能全方位的,提升品位,即具有防洪、交通、休閑、旅游(園林景觀)、繁榮經(jīng)濟的功能。原因主要是處于城市和鄉(xiāng)村的堤防,人口密集,濱水地帶,空氣清新,是人們晨練、休閑、旅游的地帶。南寧市“2001.7.8”洪水后,地方政府圍繞著創(chuàng)建中國綠城的目標(biāo),要求邕江兩岸的堤防建設(shè)成為堤(堤防)、路(道路)、園(園林景觀)相結(jié)合的工程,由此來帶動邕江兩岸的舊城改造,使邕江沿岸成為一條堅不可摧的防洪線、暢通無阻的交通線、風(fēng)景優(yōu)美的亮麗景觀線和繁榮的經(jīng)濟線。目前建的江北河堤正是按此要求設(shè)計建設(shè)的有園林景觀廣場、30m寬的雙向6車道、園林景觀綠化帶及堤防商店等建筑。因此,為了合理地開發(fā)利用城市、鄉(xiāng)村中江河兩岸的濱水地帶,水利資源,給居民一個良好的居住生活環(huán)境,堤防工程的建設(shè)在不影響防洪安全的條件下,盡可能地結(jié)合城市、鄉(xiāng)村規(guī)劃的交通、景觀、旅游、商業(yè)等多方面的要求進行建設(shè),做到一堤多能。
由于河道整治工程的建設(shè)已不再是單一的防洪水利工程,而是多功能全方位的,結(jié)合城市、鄉(xiāng)村規(guī)劃、舊城改造要求,堤防不但具有防洪功能,而且有交通、景觀、旅游、商業(yè)等多方面的功能。建設(shè)涉及城市、鄉(xiāng)村的規(guī)劃、建設(shè)、計劃、財政、水利、土地、拆遷、供水、排水、供電、電信、交通、環(huán)保等多個部門,需滿足多方面的要求,其工程量、投資大,需要進行投資分?jǐn)?。由于多功能的城市、鄉(xiāng)村堤防工程往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要嚴(yán)格區(qū)分各方面投資,很難做到,所以投資分?jǐn)傄话惆此统墙ǎㄊ姓┩顿Y進行。為了合理分?jǐn)偹统墙ǎㄊ姓┩顿Y,對于堤頂路(道路)、園(園林景觀)相結(jié)合的堤防,從防汛路的角度考慮,水利投資可按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的堤頂寬度進行,即對于1級堤防按堤頂寬度8m分?jǐn)偹顿Y;對于2級堤防按堤頂寬度6m分?jǐn)偹顿Y;對于3級及以下堤防按堤頂寬度3m分?jǐn)偹顿Y;對于堤頂路(道路)、園(園林景觀)相分開的堤防,水利投資除計防洪擋墻外,堤后路寬度可按6~8m分?jǐn)偹顿Y。
綜上所述,隨著我國城鎮(zhèn)化的推進,城市所處的地位和作用,其防洪安全越來越重要。河道整治工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,河道整治建筑物設(shè)計在保證防洪安全功能建設(shè)條件下,應(yīng)向多功能方向發(fā)展。合理地選擇防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤頂高程,正確處理好河道整治工程與城市規(guī)劃相結(jié)合的建設(shè)關(guān)系,適當(dāng)?shù)胤謹(jǐn)偹统墙ǎㄊ姓┩顿Y,能降低城市、鄉(xiāng)村河道整治工程的造價,加快河道整治工程的建設(shè)。