張玲霞,王永剛,賈麗
(山東黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濟(jì)南 250013)
東平湖滯洪老湖區(qū)分洪道治理方案比選
張玲霞,王永剛,賈麗
(山東黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東濟(jì)南 250013)
通過(guò)對(duì)東平湖滯洪區(qū)老湖區(qū)分洪道堤防工程建設(shè)方案進(jìn)行對(duì)比分析,給出了一種比較合理的建設(shè)路線方案,從而為分洪道堤防建設(shè)和湖西區(qū)居民防洪安全建設(shè)提供決策依據(jù)。
東平湖;滯洪區(qū);老湖區(qū);分洪道;堤防建設(shè)
山東省為解決南水北調(diào)東線輸水工程水資源問(wèn)題,計(jì)劃在稻屯洼修建調(diào)蓄水庫(kù)。在此背景下建議修建老湖區(qū)分洪道堤防工程,解放老湖金山壩以西湖西區(qū)部分居民與安全村臺(tái),搬遷分洪區(qū)內(nèi)居民到安全區(qū)域,確保分洪安全,同時(shí)為促進(jìn)該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供安全保證,但是項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)的同時(shí)將會(huì)減少老湖區(qū)滯洪面積。
東平湖滯洪區(qū)總面積627 km2,由二級(jí)湖堤將東平湖滯洪區(qū)分為新、老湖兩個(gè)滯洪區(qū)。老湖區(qū)209 km2,金山壩以西面積為41 km2(本次統(tǒng)計(jì)為48 km2);新湖區(qū)418 km2。東平湖老湖設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用水位為46.0 m(大沽高程,下同),相應(yīng)庫(kù)容12.28億m3;汛限水位7~9月為42.0 m,10月可抬高至42.5 m;警戒水位為43.0 m。東平湖新湖設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用水位45.0 m,相應(yīng)庫(kù)容23.67億m3;全湖運(yùn)用水位45.0 m,相應(yīng)庫(kù)容33.83億m3。老湖金山壩以西湖區(qū)內(nèi)有村莊38個(gè),人口4.9萬(wàn),湖區(qū)內(nèi)耕地面積為2 773 hm2。
2.1 分洪道路線選擇
根據(jù)東平湖老湖區(qū)自然地理?xiàng)l件和工程規(guī)劃的目的以及東平湖老湖金山壩以西湖西區(qū)的居民居住與村臺(tái)分布情況,可以選擇2條路線。北堤路線方案:從徐十堤樁號(hào)4+600到西金山結(jié)束,新建分洪道堤防長(zhǎng)5.43 km;南堤路線方案:從徐十堤樁號(hào)6+000→金山壩生產(chǎn)堤中段2+250處(到東平湖二級(jí)湖堤的距離2.25 km)→東金山(沿金山壩)結(jié)束。新建分洪道堤防長(zhǎng)5.79 km,加固金山壩生產(chǎn)堤長(zhǎng)3.64 km,總長(zhǎng)9.43 km。
2.2 兩路線對(duì)湖西區(qū)及老湖庫(kù)容的影響分析
據(jù)調(diào)查,從兩路線對(duì)湖西區(qū)及老湖庫(kù)容的影響情況統(tǒng)計(jì)可以看出北堤路線金山壩以西湖區(qū)內(nèi)有村莊11個(gè),人口8 316人,湖區(qū)內(nèi)面積為25.9 km2;南堤路線金山壩以西湖區(qū)內(nèi)有村莊5個(gè),人口4 445人,湖區(qū)內(nèi)面積為17.3 km2。
東平湖老湖設(shè)計(jì)防洪運(yùn)用水位46.0 m,相應(yīng)庫(kù)容12.28億m3,其中金山壩以西庫(kù)容約2億m3。北堤路線減少老湖面積約22.1 km2,初步估算,在湖水位46.0 m時(shí),將減少老湖庫(kù)容0.811億m3;南堤路線減少老湖面積約30.7 km2,在湖水位46.0 m時(shí),將減少老湖庫(kù)容1.31億m3。
2.3 兩路線對(duì)稻屯洼水庫(kù)建設(shè)要求
兩路線方案建設(shè)減少了老湖的調(diào)蓄庫(kù)容,保證老湖調(diào)蓄能力不變,考慮部分安全富余,北堤方案需要稻屯洼水庫(kù)提供1.0億m3的調(diào)蓄庫(kù)容,南堤方案需要稻屯洼水庫(kù)提供1.5億m3的調(diào)蓄庫(kù)容,在調(diào)蓄洪水時(shí)且能滿足此分洪流量要求。東平湖老湖調(diào)蓄汶河洪水設(shè)計(jì)洪水過(guò)程按12 d洪量控制放大典型洪水,據(jù)此推算北堤方案需要稻屯洼水庫(kù)提供的分洪流量為100 m3/s,南堤方案需要稻屯洼水庫(kù)提供的分洪流量為150 m3/s。
2.4 分洪道堤防主要技術(shù)參數(shù)分析確定
1)工程等別分析。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-1994)及《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-1998),確定分洪道堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為IV,分洪道堤防級(jí)別采用二級(jí)湖堤的堤防級(jí)別為4級(jí)。
2)設(shè)計(jì)防洪水位分析。老湖區(qū)分洪道堤防建設(shè)對(duì)老湖區(qū)庫(kù)容有一定的影響,但是稻屯洼水庫(kù)建設(shè)能夠彌補(bǔ)分洪道堤防建設(shè)對(duì)老湖區(qū)庫(kù)容的影響,不管是北堤路線還是南堤路線抵消后且有一定富余。分洪道堤防采用東平湖滯洪區(qū)老湖區(qū)設(shè)計(jì)防洪水位為46 m。
3.1 分洪道堤防建設(shè)內(nèi)容
北堤路線:從徐十堤樁號(hào)4+600—西金山西結(jié)束,新建堤防長(zhǎng)度5.43 km。
南堤路線:從徐十堤樁號(hào)6+000—金山壩生產(chǎn)堤中段2+250處——東金山(沿金山壩)結(jié)束,新建堤防長(zhǎng)度5.79 km,加固金山壩長(zhǎng)度3.64 km,共建堤防長(zhǎng)度9.43 km。
3.2 堤頂高程
經(jīng)計(jì)算北堤路線,風(fēng)壅水面高度為0.04 m,波浪爬高1.24 m,堤頂超高為1.88 m;南堤路線,風(fēng)壅水面高度為0.06 m,波浪爬高1.33 m,堤頂超高為1.99 m。兩方案堤頂超高統(tǒng)一按2.0 m確定,兩方案堤頂高程均為48.0 m。
3.3 斷面選擇設(shè)計(jì)
分洪道堤防堤頂寬度應(yīng)根據(jù)防汛、管理、施工、構(gòu)造及其它要求確定,本項(xiàng)目堤頂寬度按7 m進(jìn)行規(guī)劃方案設(shè)計(jì)。
左右邊坡坡比采用1∶3.0,迎水面坡腳底部設(shè)固腳,固腳寬0.6 m,深1.0 m。迎水面固腳以上至堤頂采用干砌石護(hù)坡,背水面采用植草護(hù)坡。堤頂兩側(cè)植樹(shù)綠化,新建堤防兩側(cè)留柳蔭地并植樹(shù)。
4.1 工程量預(yù)估及占地
北堤路線方案:筑堤土方117.8萬(wàn)m3,輔道土方7.53萬(wàn)m3,干砌石護(hù)坡4.04萬(wàn)m3,漿砌石固腳0.39萬(wàn)m3,堤頂?shù)缆?.43 km;南堤路線方案:筑堤土方190.0萬(wàn)m3,輔道土方7.97萬(wàn)m3,干砌石護(hù)坡7.62萬(wàn)m3,漿砌石固腳0.67萬(wàn)m3,堤頂?shù)缆?.43 km。
北堤路線方案:工程永久占地共36.56 hm2,其中新建堤防占地面積為30.03 hm2,柳蔭地占地面積為6.53 hm2;南堤路線方案:工程永久占地共55.36 hm2,其中新建堤防占地面積為44.03 hm2,柳蔭地占地面積為11.33 hm2。
4.2 投資分析
東平湖滯洪區(qū)老湖區(qū)分洪道堤防北堤路線方案投資為66 985萬(wàn)元,南堤路線方案投資為66 435萬(wàn)元。北堤、南堤路線投資分析見(jiàn)表1。
表1 各方案工程投資表萬(wàn)元
4.3 其他有關(guān)投資問(wèn)題分析
1)如果將西旺堤開(kāi)挖拆除用于填筑新堤,再恢復(fù)原道路,可以復(fù)還耕地10.67 hm2,減少挖地57.53 hm2,本工程投資沒(méi)有考慮利用西旺堤土方所減少的工程投資。
2)在分洪運(yùn)用時(shí)對(duì)金山壩生產(chǎn)堤處理還需考慮新建分洪閘,新建分洪閘流量按照3 500 m3/s,估算投資為1.8億元。
1)通過(guò)以上分析可知,北堤方案兩岸堤防距離大,比南堤方案減少老湖庫(kù)容0.50億m3。南堤方案影響湖區(qū)面積小,且節(jié)約投資550萬(wàn)元。綜合分析,北堤路線優(yōu)于南堤路線,推薦北堤路線。
2)規(guī)劃方案建設(shè)是建立在山東省提出的規(guī)劃建設(shè)稻屯洼水庫(kù)的前提下提出的建設(shè)思路,只有在稻屯洼水庫(kù)建設(shè)和滿足老湖區(qū)調(diào)洪能力不降低的情況下,建設(shè)老湖區(qū)分洪道才是可行的。
3)東平湖老湖在分滯黃河50年一遇和100一遇洪水時(shí)組合汶河洪水為5億m3,分滯汶河洪水的部分洪量由稻屯洼水庫(kù)解決,項(xiàng)目建設(shè)不增加新湖區(qū)的運(yùn)用幾率。
4)工程規(guī)劃建設(shè)將會(huì)影響老湖金山壩以西湖西區(qū)的區(qū)域排水,當(dāng)工程規(guī)劃建設(shè)時(shí)需要考慮此區(qū)的提排水問(wèn)題,本次工程規(guī)劃方案投資中不包含該項(xiàng)投資。
(責(zé)任編輯 趙其芬)
TV87
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1009-6159(2014)-12-0026-02
2014-04-01
張玲霞(1982—),女,工程師