侯曉翠
(河南省新鄉(xiāng)市中原水利設(shè)計(jì)研究院,河南 新鄉(xiāng) 453000)
我國城鎮(zhèn)化建設(shè)越來越快,城市河道治理工程,包括排水防洪、景觀生態(tài)、投資、城市發(fā)展規(guī)劃等內(nèi)部以及外部因素之間矛盾日益加劇,對(duì)河道工程建設(shè)造成了嚴(yán)重的影響[1~2]。本文結(jié)合東孟姜女河流域現(xiàn)狀對(duì)該河道治理進(jìn)行探討。
孟姜女河位于河南省新鄉(xiāng)市南部,分別為東孟姜女河和西孟姜女河,兩河相距10 km左右,都由西南向東北流,東北經(jīng)延津至衛(wèi)輝市匯入衛(wèi)河。東孟姜女河是新鄉(xiāng)縣、新鄉(xiāng)市區(qū)東部、南部、延津縣西北部、衛(wèi)輝市西南部及獲嘉縣東南部排水的主要河道。流域內(nèi)現(xiàn)有耕地50余萬畝,其中低洼易澇地約27.3萬畝,人口51萬人。
東孟姜女河全程52.476 km,治理的具體范圍為大任莊橋下游(樁號(hào)14+395)到賈屯排入口33+053處,長度共計(jì)18.658 km。其中,20+470~22+100實(shí)施了改道河段,成為新鄉(xiāng)市高鐵東站,28+974~29+819實(shí)施了改道河段,成為開發(fā)區(qū),共計(jì)2.475 km。
東孟姜女河流域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,半濕潤易旱地區(qū)。區(qū)域最明顯的特征是冬季寒冷,沒有較多雨雪,春季干旱,風(fēng)沙較多,夏季炎熱,雨量較大,秋季季節(jié)短。受風(fēng)環(huán)流影響,季節(jié)變化時(shí),降水量變化十分明顯,不但年際變化幅度大,枯豐比達(dá)到3倍左右,年內(nèi)分配也不均勻[3]。每年6月、7月、8月、9月份為雨水豐沛期,降雨量可以達(dá)到70%;區(qū)域內(nèi)常見偏北風(fēng)及偏南風(fēng),風(fēng)速最大可達(dá)25 m/s。具體水文情況見表1。
表1 水文分析表
東孟姜女河所在區(qū)域地勢(shì)平坦,屬于典型的平原地形。該區(qū)域呈現(xiàn)出來的粘性土狀態(tài)一般為微~弱透水性,輕粉質(zhì)壤土、砂層為中等透水性。依照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)對(duì)其進(jìn)行劃分,工程場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20 g,與地震基本烈度為Ⅷ度類似。其中,凍土實(shí)際深度為0.40 m??辈熘?,地下水穩(wěn)定水位埋深2.7 m~9.0 m,屬第四系層空隙潛水;地下水具有一定的弱腐蝕性,如可對(duì)砼、鋼筋等產(chǎn)生腐蝕[4]。
工程的等級(jí)屬于為Ⅳ等,為小(1)型,永久性主要建筑物為4級(jí),永久性次要建筑物為5級(jí);制定的治理標(biāo)準(zhǔn)為:5年一遇除澇[5~6]。依據(jù)河南省水利工程水文計(jì)算常用圖(1973年水文圖集)進(jìn)行水文計(jì)算。治理段(樁號(hào)14+395~33+053)除澇標(biāo)準(zhǔn)采用全原野區(qū)+市區(qū)增值5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)時(shí),除澇流量為152 m3/s~62 m3/s。考慮東孟姜女河市區(qū)治理段工程現(xiàn)狀、治理計(jì)劃以及工程投資等因素,河道治理基礎(chǔ)條件,見表2。
表2 河道治理基礎(chǔ)條件
考慮河道及建筑物工程現(xiàn)狀、該項(xiàng)目治理段起止位置等因素,對(duì)東孟姜女河治理段進(jìn)行分段設(shè)計(jì)。
樁號(hào)14+395~18+082(上焦莊生產(chǎn)橋)集水面積為339km2,樁號(hào)18+082~20+470(高鐵站改道段下游端)集水面積為306 km2,樁號(hào)20+470~22+100(高鐵站改道段上游端)集水面積為306 km2,樁號(hào)22+100~23+240(東強(qiáng)路泵站)集水面積為306 km2(含東強(qiáng)路泵站),樁號(hào)23+240~25+440(化工路泵站)集水面積為259 km2(含化工路泵站),樁號(hào)25+440~27+140(新延路泵站)集水面積為244 km2(含新延路泵站),樁號(hào)27+140~28+974(開發(fā)區(qū)改道段下游端)集水面積為232 km2,樁號(hào)28+974~29+240(海河路泵站)集水面積為232 km2(含海河路泵站),樁號(hào)29+240~29+819(開發(fā)區(qū)改道段上游端)集水面積為196 km2,樁號(hào)29+819~31+010(牧野路泵站)集水面積為196 km2(含牧野路泵站),樁號(hào)31+010~33+017(外環(huán)路、賈屯泵站)集水面積為175 km2(含外環(huán)路、賈屯泵站),樁號(hào)33+017~33+053(賈屯排入口)集水面積為145 km2。
(1)河道開挖。在搞好施工導(dǎo)流的基礎(chǔ)上,應(yīng)以機(jī)械開挖為主,輔以人工開挖。由于本流域?qū)儆邳S河、衛(wèi)河沖積平原,地形平坦,土質(zhì)疏松,運(yùn)距較遠(yuǎn),開挖土方可采用挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、自卸汽車、拖拉機(jī)等施工機(jī)械,提高工效。挖出之土方,均運(yùn)至棄土場(chǎng),河槽內(nèi)不留棄土。
(2)漿砌石工程施工。砌筑前,應(yīng)在砌體外將石料上的泥垢沖洗干凈,砌筑時(shí)保持砌石表面濕潤。應(yīng)用坐漿法分層砌筑,鋪漿厚宜3 cm~5 cm,下層砌石應(yīng)該錯(cuò)縫砌筑;砌體外露面要保障美觀性,其砌縫要預(yù)留大概4 cm深的空隙,以便之后的勾縫處理;水平縫寬小于2.5 cm,豎縫寬應(yīng)不大于4 cm。砌筑因?yàn)橥饨缫蛩赝nD,要使砂漿大于初凝時(shí)間,等待砂漿強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa之后,繼續(xù)施工作業(yè)。在實(shí)施勾縫作業(yè)之前,用水沖凈并保持縫槽內(nèi)濕潤,砂漿需要分不同的次數(shù)在縫內(nèi)進(jìn)行密實(shí);勾縫砂漿標(biāo)號(hào)不能低于砌體砂漿;應(yīng)按實(shí)有砌縫勾平縫,切忌出現(xiàn)勾假縫、凸縫的情況;完成砌筑之后,需使砌體表面保持濕潤,完善后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作。
(3)生產(chǎn)橋工程施工。橋梁灌柱樁施工,采用沖鉆造孔,如果遇到土質(zhì)是流砂,則使用泥漿固壁。造孔洗孔后立即放鋼筋籠,進(jìn)行水下混凝土澆筑,切忌水中倒混凝土。灌注樁的施工要點(diǎn)有搭建施工平臺(tái)、進(jìn)行護(hù)筒設(shè)置、鉆孔施工、清孔、灌注水下混凝土。
工程完成后,東孟姜女河干流治理段除澇標(biāo)準(zhǔn)由3年一遇提高到5年一遇,提升了流域的除澇能力,減輕了流域內(nèi)洪澇災(zāi)害損失,該項(xiàng)目防洪除澇面積為339 km2,受益人口為25.51萬人,耕地面積為43.22萬畝。依據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》(SL 72-2013),計(jì)算經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率EIRR=15.86%> is=8%,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值ENPV=2398.77萬元>0,經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比EBCR=1.60>1.0,社會(huì)折現(xiàn)率8%時(shí),投資回收年限為9.4年。各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)符合有關(guān)規(guī)定,經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著,建議盡快列入計(jì)劃實(shí)施。
此外,實(shí)現(xiàn)了水土保持與環(huán)境保護(hù),主要內(nèi)容包括:①水環(huán)境保護(hù);②環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù);③噪聲防護(hù);④固體廢棄物處理;⑤對(duì)人群健康的保護(hù)。同時(shí)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),通過采取各種節(jié)能措施,通風(fēng)、照明等,總能耗較常規(guī)設(shè)計(jì)減少20%左右,節(jié)能效果明顯。
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,城市周邊河道治理越來越受到相關(guān)人士的廣泛關(guān)注。河道治理不僅可以美化城市環(huán)境,成為城市發(fā)展的風(fēng)景線,也可以帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。河道治理工程的設(shè)計(jì),需在滿足城市排水防洪的基礎(chǔ)上,具有前瞻性,便于更好地實(shí)現(xiàn)城市排水防洪、景觀生態(tài)、投資與城市發(fā)展規(guī)劃的協(xié)同發(fā)展。