【摘要】對(duì)近年來(lái)我省部分地區(qū)接連發(fā)生重大暴雨洪澇災(zāi)害的實(shí)際情況,省委、省政府高瞻遠(yuǎn)矚,及時(shí)作出了加快推進(jìn)中小河流治理的工作部署。2014年7月,按照省委、省政府的統(tǒng)一部署,選取問(wèn)題最為突出的韶關(guān)市、河源市、梅州市、清遠(yuǎn)市、云浮市等5市開展中小河流治理行動(dòng),力爭(zhēng)用3-5年時(shí)間,使受洪水威脅嚴(yán)重、洪澇災(zāi)害較頻繁的重要河段防洪能力得到明顯提高,主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)、重要村莊等防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到10-20年一遇,人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的防洪安全得到基本保障。南雄市寶江水中小河流治理工程治理長(zhǎng)度7.93km,本次針對(duì)寶江水中小河流現(xiàn)狀存在的問(wèn)題,提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)處理措施。
【關(guān)鍵詞】河道治理;設(shè)計(jì);問(wèn)題;工程措施
1、基本概況
寶江水為湞江的一條支流,流域面積63.4km2,長(zhǎng)約8km,干流河床平均坡降為7.13‰。沿山谷從南由高至低流向北,河岸屬?zèng)_積—堆積的河谷地貌,多表現(xiàn)為河谷兩岸漫灘及一級(jí)階地,河流彎曲,河流呈“S”型展布。
寶江水河道清淤疏??傞L(zhǎng)7.93km,樁號(hào)為寶江水BJS0+000.000—BJS7+927.959。護(hù)坡工程兩岸共計(jì)長(zhǎng)度15.66km,其中:草皮護(hù)坡長(zhǎng)度6.823km,生態(tài)格網(wǎng)護(hù)坡長(zhǎng)度1.536km,小矮擋墻C20埋石砼長(zhǎng)度6.558km,格賓石籠擋墻0.315km,連鎖式植草護(hù)坡磚0.227km,C35砼方樁0.2km。
2、地形地質(zhì)條件
工程場(chǎng)區(qū)地貌主要為低山和沖積平原,地勢(shì)總體上南高北低。低山山頂高程一般為180m-350m,植被茂密,多為灌木及松木等;下游沖積平原,治理段河床地面高程135m-163m,兩岸高程137m-170m,地勢(shì)較平緩,為耕地、農(nóng)田及河流灘地。寶江水下游河床多處見基巖裸露。
根據(jù)勘察成果工程區(qū)地層分布情況為:人工填土層粉質(zhì)粘土及碎石砂土等,主要分布于沿線公路、兩岸堤防及橋涵等建筑物;沖積層粉質(zhì)粘土層、②-2中粗砂、粗砂層及②-3砂卵礫石、含卵礫石粗砂層,分布不均勻,不連續(xù),厚度約0.0m-0.5m,低洼的沖積平地和山溝等地局部分布②-1粉質(zhì)粘土層;坡積層(Qdl)粉質(zhì)粘土主要分布于沿線小山坡附近河堤兩岸堤防部位,以及下伏基巖白堊系上統(tǒng)南雄群(K2nn),河流下游沿線多處可見基巖裸露。
3、寶江水存在的問(wèn)題
根據(jù)工程現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題,寶江水治理河道總長(zhǎng)7.93km,對(duì)河道全線進(jìn)行清淤疏浚,對(duì)岸坡崩塌及靠近村莊和公路的河道兩岸坡腳進(jìn)行防沖加固。現(xiàn)狀河道存在的主要問(wèn)題有:第一,河道淤積嚴(yán)重,泥沙淤積問(wèn)題突出,河床不斷抬高,行洪斷面不斷減小。第二,現(xiàn)狀河道過(guò)流斷面小,河道狹窄彎曲,部分河道被占?jí)?,?yán)重影響了汛期排洪暢通,遇暴雨時(shí),極易成災(zāi)。第三,部分河段坡腳沖刷較嚴(yán)重,邊坡較陡,特別是迎流頂沖段,岸腳崩塌現(xiàn)象較嚴(yán)重。第四,河道雜草叢生、灘涂竹林、雜樹及果樹較多,村莊垃圾滿灘。第五,河道管理存在不足,不斷受到人為侵占,在行洪河道上違章建房、河道堵、卡、占現(xiàn)象嚴(yán)重,河道萎縮。第六,投入嚴(yán)重不足,洪水災(zāi)害日益突出。長(zhǎng)期以來(lái),寶江水流域治理缺乏投資機(jī)制和渠道,治理資金嚴(yán)重不足。河流分布在一些比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)、城鎮(zhèn),交通不便利,治理工作得不到充分的開展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不高,河流的資金不能及時(shí)到位。近年來(lái),瀑布水河流洪水災(zāi)害頻發(fā),寶江水河流洪水來(lái)勢(shì)兇猛、破壞力極大,既帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,也容易造成人員傷亡,迫切需要加強(qiáng)投入實(shí)施綜合治理。
4、治理設(shè)計(jì)措施
4.1 河道治理工程設(shè)計(jì)依據(jù)《廣東省山區(qū)中小河流治理工程設(shè)計(jì)指南》及其他規(guī)范規(guī)定要求,寶江水工程設(shè)計(jì)要遵循如下具體原則:以人為本,人與水、人與自然和諧相處的設(shè)計(jì)理念;治理河道不改變?cè)拥雷邉?shì),維持河道天然形態(tài),充分體現(xiàn)自然、生態(tài)的河道治理理念,宜彎則彎,宜灘則灘,避免裁彎取直,對(duì)局部不合理的河段可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部調(diào)整;遵循科學(xué)性、超前性和可操作性的原側(cè);穩(wěn)定河床的造床流量,采用重現(xiàn)期為2年的洪水流量作為設(shè)計(jì)流量。
4.2 河道清淤疏浚。根據(jù)河道淤積嚴(yán)重,為增強(qiáng)河道的行洪能力,對(duì)本段寶江水河道全長(zhǎng)7.93Km進(jìn)行清淤設(shè)計(jì),主要是結(jié)合河道現(xiàn)狀,根據(jù)河道比降及水面線,確定清淤底高程,且以不危及堤防、岸坡基礎(chǔ)為原則合理進(jìn)行清淤,清淤時(shí)應(yīng)根據(jù)河道斷面,清理出河道主槽,本工程清淤疏浚典型斷面。
4.3 河道固腳設(shè)計(jì)
4.3.1 沖刷深度計(jì)算
(1)在水流平順、岸坡較緩段,岸坡的護(hù)腳采用格賓石籠或砼,初步假定基礎(chǔ)埋深為0.5m,凸出河床底0.3m。
(2)在深泓近岸段應(yīng)延伸至深泓線,并應(yīng)滿足河床最大沖刷深度的要求。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)及《水力計(jì)算手冊(cè)》中的有關(guān)公式,對(duì)河岸平順護(hù)岸的局部沖刷深度進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下:
式中::局部沖刷深度(m);:沖刷處的水深(m);:近岸垂線平均流速(m/s);:行近流速(m/s);:水流流速不均勻系數(shù);:泥沙起動(dòng)流速(m/s);:與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān),取n=1/6。
寶江水典型斷面沖刷深度計(jì)算成果見表1。由表1可知,本工程格賓石籠的基礎(chǔ)埋深均在設(shè)計(jì)洪水沖刷線以下,滿足設(shè)計(jì)要求。
4.3.2 固腳設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)劃計(jì)算的清淤疏浚后各頻率下流速成果,為使岸坡腳免受淘刷,在寶江水岸坡兩岸坡腳位置進(jìn)行格賓石籠固腳。固腳型式可采用混凝土、漿砌石固腳兩種材料優(yōu)點(diǎn)為整體性好,強(qiáng)度高,抗沖流速大,但需要干地施工,無(wú)法生長(zhǎng)植被,投資造價(jià)較高;格賓石籠固腳具有整體性及強(qiáng)度性能較低,但生態(tài)性較好,能滿足抗沖的要求。故本次設(shè)計(jì)采用格賓石籠固腳,基礎(chǔ)埋深為0.5m,凸出河床底0.3m,具體詳見圖1。
4.4 河道護(hù)坡設(shè)計(jì)。混凝土、漿砌石等護(hù)坡型式整體性好,強(qiáng)度高,抗沖流速大,但無(wú)法生長(zhǎng)植被,投資造價(jià)較高;生態(tài)格網(wǎng)護(hù)坡型式整體性好,強(qiáng)度高,抗沖流速大,容易生長(zhǎng)植被,投資高;草皮護(hù)坡對(duì)生態(tài)景觀有利,投資造價(jià)較低,但抗沖刷性差。從與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)角度考慮,在滿足防沖要求下,故本次河道兩岸護(hù)坡型式采用草皮護(hù)坡、柳樹苗、生態(tài)格網(wǎng)護(hù)坡、連鎖式植草護(hù)坡磚、格賓石籠擋墻、C20埋石砼擋墻等多種形式相結(jié)合。
4.5 河道景觀設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)水的清淤疏浚,并采用草坡護(hù)坡及格賓石籠固腳、生態(tài)格網(wǎng)護(hù)坡,結(jié)合村鎮(zhèn)的生態(tài)文明,沿河道邊種柳樹苗,與附近稻田、果樹相稱,體現(xiàn)當(dāng)?shù)厮幕厣_(dá)到了簡(jiǎn)單、美觀、實(shí)用的景觀建設(shè)。
5、總結(jié)
5.1 山區(qū)中小河流治理因地制宜,盡量利用當(dāng)?shù)氐牟牧?,減少混凝土結(jié)構(gòu),體現(xiàn)人與自然和諧、河流回歸自然的理念,從已經(jīng)建好的寶江水護(hù)坡,干砌石或生態(tài)格網(wǎng)變形適應(yīng)性強(qiáng),特別是適應(yīng)迎流頂段,同時(shí)在設(shè)計(jì)水位以上的高程適當(dāng)生態(tài)種草護(hù)坡,避免坡面的單調(diào)性。
5.2 對(duì)于迎流頂沖斷面的設(shè)計(jì),適當(dāng)加深固腳深度和長(zhǎng)度,崩塌處岸坡設(shè)計(jì)特別要對(duì)固腳的深度加大,固腳材料需要進(jìn)一步去論證比較。
5.3 適當(dāng)增加清水平臺(tái)的設(shè)計(jì),方便當(dāng)?shù)鼐用裆钚枨蟆?/p>
5.4 護(hù)岸、固腳邊線應(yīng)與橋梁邊墩(墻)、水陂平順連接,嚴(yán)禁占用橋孔過(guò)流斷面,上下游河道平順漸變過(guò)渡,避免兩個(gè)斷面突變的現(xiàn)象。
5.5 匯流口處要適當(dāng)加長(zhǎng)護(hù)坡或固腳的長(zhǎng)度,同時(shí)建議對(duì)匯流底面也要考慮一定深度的抗沖刷材料。
參考文獻(xiàn):
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[2]翁振富,徐文.梅州市中小河流治理規(guī)劃及措施分析[J].黑龍江水利科技,2013(6):41-42.
作者簡(jiǎn)介:鐘德培(1981-),男,廣東廉江人,本科,廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,工程師。研究方向:水利水電工程設(shè)計(jì)。