牛玉雙
(廊坊市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)處,河北 廊坊 065000)
永定河是海河流域最大的水系,中下游河道的整治,直接關(guān)系到首都北京、天津及河北清北地區(qū)的安全,關(guān)系京山鐵路和華北油田的安全,地理位置極為重要。根治海河期間永定河中下游河道整治遺留問題很多,與其重要位置很不適應(yīng),研究整治意見,提出科學(xué)規(guī)劃十分重要。
永定河泛區(qū)形成于日偽時(shí)期,自梁各莊至屈家店樞紐,河道全長67km,保護(hù)面積786km2,人口44.77萬人,可耕地面積4.35萬hm2,歸屬于河北省管轄,隸屬于廊坊市廣陽區(qū)和安次區(qū)。
1939年永定河發(fā)生了50年一遇的洪水,盧溝橋最大洪峰流量4939m3/s,永定河左岸梁各莊決口,舊安次城、落垡、楊村和京山鐵路被淹。左岸盧溝橋相繼決口,洪水與梁各莊決口洪水匯流而下,永定河棄三角淀入永定河泛區(qū)。
1941~1942年加固了老米店至北小營護(hù)路堤,1950年修筑了北小營至南各莊護(hù)路堤,1951年修筑了增產(chǎn)堤,泛區(qū)內(nèi)南北前衛(wèi)南、南北小念、北圍埝于1939年修筑,形成了永定河泛區(qū)的基本格局。
改革開放以來,特別是1990年以后對廊坊境內(nèi)永定河梁各莊上游7個(gè)險(xiǎn)工段進(jìn)行了全部治理,但永定河泛區(qū)經(jīng)多年運(yùn)用,存在著堤頂路面破損嚴(yán)重,堤防險(xiǎn)工沒有得到有效治理,對永定河泛區(qū)進(jìn)行加固治理是非常重要的。2012年中央下達(dá)1.14億元資金,對永定河泛區(qū)左堤進(jìn)行治理;2013年又下達(dá)0.2億元資金對北小埝進(jìn)行治理,同年下達(dá)3.8億元資金對整個(gè)永定河泛區(qū)進(jìn)行全面治理。從此迎來了永定河泛區(qū)治理的高峰期。
永定河流域位于中緯度地帶,區(qū)域?qū)贉貛Т箨懠撅L(fēng)性氣候,四季分明。夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,春季干旱多風(fēng)沙,秋季秋高氣爽。年平均溫度11.9℃,年平均降雨554.9mm,年平均無霜期183d,年平均日照2660h,光照資源充足,雨熱同季,有利于作物生長。暴雨天氣主要發(fā)生在6~9月,特別是7~8月,流域降雨多以暴雨形式出現(xiàn),且以局域暴雨為主。
永定河泛區(qū)區(qū)域地形西北高,呈扇形向南東傾斜。區(qū)域內(nèi)沉積相屬河流沖擊相,20m內(nèi)地層均為第四系新統(tǒng)沉積,沉積物主要來源于永定河上游沖刷物,自上而下可分為人工填土層,粉質(zhì)細(xì)沙層或沙質(zhì)粉土、黏土等。
工程區(qū)淺層地下水屬第四系孔隙水,主要儲存于沙質(zhì)粉土或細(xì)沙層中。水位升降主要受大氣降雨、地表徑流的影響,其堤身多為沙質(zhì)土,局部物理力學(xué)性質(zhì)差,并且局部裸堤,存在沖刷、滲透變形、地震液化的可能。
綜上所述,永定河泛區(qū)堤防直接關(guān)系到首都北京、天津及河北清北地區(qū)的安全,關(guān)系到京山鐵路和華北油田的安全,加之年久失修,已經(jīng)無法起到抵御洪水功能。雖然永定河泛區(qū)左堤于1922年進(jìn)行了治理,但受到當(dāng)時(shí)資金限制,堤防存在的問題并未進(jìn)行徹底治理,加之經(jīng)過多年運(yùn)用,又產(chǎn)生了一些新的問題。
由于歷史原因以及水勢的影響,泛區(qū)左堤及右堤險(xiǎn)工段較多。2012年所有堤防只對泛區(qū)左堤部分5.12km進(jìn)行了防護(hù),所有險(xiǎn)工沒有得到有效治理,加之泛區(qū)內(nèi)北小埝等堤防存在防洪標(biāo)準(zhǔn)不足,堤身破壞嚴(yán)重,老化失修等問題,極易造成決口。防洪安全尚無法得到有效保證。
由于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,建成時(shí)間較長,加之自然因素的破壞,泛區(qū)堤頂路面破損嚴(yán)重。泛區(qū)內(nèi)所有堤頂沒有硬化,勉強(qiáng)可以通行。如果險(xiǎn)情發(fā)生,搶險(xiǎn)物料很難順利到位,給防汛搶險(xiǎn)帶來困難,造成防汛安全的一大隱患。
由于大部分堤頂?shù)唐聸]設(shè)排水設(shè)施,加之風(fēng)吹日曬,人為活動的影響,堤坡剝蝕嚴(yán)重,坑洼不平,堤防斷面達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,對堤防安全構(gòu)成威脅。
綜上所述,基于永定河泛區(qū)工程難以滿足防洪要求,加之永定河泛區(qū)地理位置的重要性,對永定河泛區(qū)進(jìn)行綜合治理是非常重要的。
工程于2012年下達(dá)建設(shè)計(jì)劃,總投資1.14億元,工程項(xiàng)目15.34km包括6個(gè)漿砌石護(hù)坡險(xiǎn)工段治理,38.35km堤頂瀝青混凝土路面翻新工程,124.8萬m2堤坡整治工程,兩座穿堤建筑物拆除重建。還有水土保持、環(huán)境保護(hù)、工程管理等工程。主體工程于2014年完成,工程建成后大大提高了永定河泛區(qū)左堤的防洪能力,同時(shí)解決了左堤沿線人民群眾的交通難問題,為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保證,如圖1。
圖1 永定河左堤治理效果
2013年中央下達(dá)3.8億元資金,對永定河泛區(qū)所有項(xiàng)目進(jìn)行治理。
包括泛區(qū)右堤堤頂瀝青混凝土路面,長24.43km。穿堤建筑物5座。并包括泛區(qū)內(nèi)小念堤頂泥結(jié)碎石路面、混凝土護(hù)坡險(xiǎn)工治理、復(fù)堤等工程。目前一期工程已全部完工。
主要是安次區(qū)安全區(qū)圍堤工程。為了發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì),將安次區(qū)楊稅務(wù)鄉(xiāng)一帶(安次區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū))新筑提防11.85km與原有10.09km泛區(qū)左堤合圍。圍成25.89km2安全區(qū)?,F(xiàn)已完成征遷工作。主體工程近期開工。
受到資金限制,泛區(qū)左堤及右堤本次未考慮復(fù)堤問題。由于原有堤頂?shù)唐聸]設(shè)排水設(shè)施,加之風(fēng)吹日曬,人為活動的影響,堤坡剝蝕嚴(yán)重,坑洼不平,堤防斷面達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,防洪安全隱患沒有徹底解決;同時(shí),堤頂寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)寬度,給堤頂路面施工帶來很大困難,造成堤肩寬度不夠,增加了對路面的維護(hù)成本。
堤頂?shù)缆吩O(shè)計(jì)寬度5.0m。工程建成后,泛區(qū)南堤和北堤堤頂?shù)缆烦蔀楫?dāng)?shù)氐闹饕煌ǖ缆?,車輛較多,易對路肩造成破壞,最好大于6.0m為宜。
泛區(qū)內(nèi)小念堤頂路面設(shè)計(jì)泥結(jié)石作為永久路面不可取,給工程養(yǎng)護(hù)帶來極大困難。同時(shí)永定河泛區(qū)用于泥結(jié)石的黏土泛區(qū)內(nèi)無處可取,工程質(zhì)量難以保證。
永定河泛區(qū)無黏性土可取,復(fù)堤、筑堤土料全部采用黏性土作為筑堤土料難度極大。應(yīng)采用堤內(nèi)粉砂性土,外表采用黏土包膠的方式來解決缺少黏土的問題。
將水利工程建設(shè)成既能發(fā)揮防洪功能,又能發(fā)揮休閑景觀功能。
泛區(qū)右堤堤頂為破損嚴(yán)重瀝青混凝土路面,原設(shè)計(jì)是將舊路面及灰土墊層全部清除外運(yùn),采用外購?fù)林匦伦龌彝翂|層。①當(dāng)?shù)丨h(huán)保問題管理相當(dāng)嚴(yán)格,棄土問題無法處理;②由于當(dāng)?shù)赝临|(zhì)均為粉砂土,找到用于灰土墊層的黏性土十分困難。為了破解這個(gè)難題,經(jīng)過方案比較,采用舊路面及基層進(jìn)行“冷再生”的新工藝施工。工程完成后,經(jīng)權(quán)威部門檢測,各種指標(biāo)均達(dá)到并超過設(shè)計(jì)指標(biāo),工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良,既節(jié)省了投資,又縮短了工期。
由于堤坡混凝土施工難度大,振搗梁長度一般小于5.0m,如果伸縮縫間距大于5.0m,就會出現(xiàn)施工冷縫,難以保證質(zhì)量。該工程原設(shè)計(jì)伸縮縫間距10.0m,改為5.0m,保證了工程質(zhì)量。
該工程的取土區(qū)設(shè)計(jì)在泛區(qū)范圍內(nèi)。動工前,由于上游泄水,造成取土區(qū)被淹,取土區(qū)無法使用,給工程建設(shè)造成很大被動,改成外購?fù)练绞绞┕?,大大增加了投資。
永定河泛區(qū)綜合治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,建成后,使其上保北京下保天津,中保京山鐵路及華北油田的艱巨任務(wù),真正起到水害變水利,利國利民。
[1]GB50201—94 ,防洪標(biāo)志[S].
[2]GB50286—2013,堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]GB50773—2012 ,蓄滯洪區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[4]河北省水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院.永定河泛區(qū)治理初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].2015.
[5]郭璞.論廊坊科學(xué)防洪[Z].2014.