李 凱,胡 鑫
(1.遼寧省阜新蒙古族自治縣水利局,遼寧阜蒙縣123100;2.遼寧省觀音閣水庫管理局,遼寧本溪117110)
阜新蒙古族自治縣(以下簡稱“阜蒙縣”)位于遼寧西部,屬于低山丘陵區(qū),地形起伏較大,地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復雜,自然條件有差異。境內(nèi)河道坡降陡,洪水來勢猛,沖刷力強,洪枯變幅大,水土流失嚴重。低山丘陵區(qū)的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村屯、農(nóng)田集中分布在河道兩岸。境內(nèi)河道與界河河流原有險工險段432處,現(xiàn)已興建各類防洪工程199處,修建堤防172.02 km,石籠丁壩692座、長度27.84 km。其中:重點防洪工程37處,修建堤防82.68 km,石籠丁壩243座、長度13.24 km;城市防洪工程3處,修建堤防6.9 km,石籠順壩2處、長度2.9 km;中小河道治理工程159處,修建堤防82.44 km,石籠丁壩447座、長度11.70 km。
1)掌握河流特性,統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合治理。一是在流域內(nèi)采取水土保持工程措施、植物措施、封禁措施,層層攔截地表徑流,減少泥沙進入河道。二是進行河道整治,采取上堵下排,修建堤防、護岸工程。上堵就是在河道上游修建一定數(shù)量的谷坊、塘壩、溝頭防護工程;下排就是疏導河道,清除阻水障礙,給洪水留出相應的通道。三是在關鍵河段修建堤防、護岸工程,約束水流,保護岸坡。
2)河道整治平面布置。一是最好不要建丁壩類工程,對確定需要建丁壩的地段,其壩軸線與水流方向的夾角最好控制在30°以內(nèi),這樣建成的丁壩阻水很小,既能保護耕地和自身的建筑物,又能防止挑流時影響對岸,同時對堤防的安全、穩(wěn)定有利;二是河道轉(zhuǎn)彎半徑不能太小,應成一條光滑的拋物曲線,并注意上下游堤線、岸線的銜接和左右岸的協(xié)調(diào);三是對河道彎曲形成的河灘,可以適當縮窄河道斷面,用抽心束水歸槽的辦法來增大流速,減少推移質(zhì)淤積河槽。
3)堤身的結(jié)構(gòu)型式。低山丘陵區(qū)河道堤身結(jié)構(gòu)和型式,應根據(jù)當?shù)氐慕ㄖ牧?、施工技術、交通條件,因地制宜地選取,既要經(jīng)濟合理,又要安全可靠。阜蒙縣低山丘陵區(qū)河流水土流失嚴重,推移質(zhì)多,大部分河道內(nèi)都有的卵石材料,岸坡有可開采巖石分布,就地取材。在結(jié)構(gòu)上可選用重力式結(jié)構(gòu),在形式上可選擇有籠或無籠順石壩、石籠丁壩,這種結(jié)構(gòu)形式簡便,有利于群眾施工,但工程量大,水流條件差,最好選用仰臥式或梯形結(jié)構(gòu),這兩種型式水流條件、穩(wěn)定性均好,投資少,同時減少了工程量,但施工技術要求高,需要專業(yè)隊伍施工。有籠石壩一般采用8號鐵線編網(wǎng)、施工中成籠,網(wǎng)格的大小視壩堤砌筑石料大小而定,但石料塊徑一般不小于20 cm、鐵線網(wǎng)格15 cm×15 cm,施工時鋪網(wǎng)、砌壩、封網(wǎng)包石成籠。無籠石壩分為漿砌石壩和干砌石壩,要求迎水面石料塊徑要大,一般在25 cm以上,砌筑面牢固,石料平面朝外,表面砌筑不能出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象;在條件好的地方,還要推廣堤防新型結(jié)構(gòu),如拉筋擋墻等。
4)堤防高度的確定。低山丘陵區(qū)河道堤防高度的確定,主要應根據(jù)保護對象、堤防等級先確定設計洪水標準,按照設計標準,確定洪水流量和洪水位,再加上一定的堤防安全超高來擬定堤防高度,采用國家現(xiàn)行的《防洪標準》規(guī)定按一般城市、工礦區(qū)、保護耕地面積選用設計洪水標準。低山丘陵區(qū)河道水文資料短缺,有的根本無資料,常采用經(jīng)驗公式進行設計洪水計算,其計算成果精度差。實踐中,加上歷史調(diào)查洪水,結(jié)合實際,綜合平衡考慮。按現(xiàn)行規(guī)范,堤防設計采用一個洪水設計標準。加上安全超高來確定堤防高度,不需校核標準。
5)堤防基礎處理。低山丘陵區(qū)河流修建堤防,基礎是關鍵,從多數(shù)沖毀的堤防看,與基礎處理上的好壞直接相關。不少堤防是前一年建成,第二年洪水就掏空堤腳,開始垮塌,形成了年年修堤,連年受災。所以一般石壩堤防如基巖埋深較淺,應把基礎落在完整基巖以上;對沖刷較深、基巖埋藏較深的河段,基礎埋深應在沖刷深度以下;對排水困難的河段基礎,應運用水下施工技術,對堤腳趾加固保護,防掏腳、抗沖和增加堤防穩(wěn)定性;土堤防必須清基,采取漿砌石或石籠防護堤腳措施。
6)護岸工程布置。護岸工程布置首先是確定河段整治線,整治線為光滑的拋物曲線,與上下游岸線銜接,同時考慮左右岸協(xié)調(diào)關系;其次是布置石籠丁壩與整治線上,壩軸線與水流方向的夾角控制在30°以內(nèi),丁壩阻水小,有利穩(wěn)定,自身安全,壩后落淤,經(jīng)過幾場洪水后,使治理河段凹岸石籠丁壩處河床抬高,水流沿整治線下泄,從而起到工程護岸效果。
7)施工質(zhì)量控制。一是基礎處理一定要超過不沖深度,通過技術檢驗合格后才下基礎;二是砌筑砂漿應嚴格按設計配合比拌合均勻,保證砂漿強度;三是石籠鐵線網(wǎng)編必須由專業(yè)指導,網(wǎng)絡均勻,按設計尺寸編制、鋪設,砌筑壩體時埋設拉線,便于封籠時拉緊實,避免籠與壩體脫離;四是要把堤身建成一條光滑的曲線或者直線,不能成為折線,影響流態(tài);五是土堤防護堤腳的漿砌石工程,必須滿足防沖深度要求,漿砌石提高砂漿標號,提高抗沖強度和穩(wěn)定性。