侯 婷
(榆林市榆陽(yáng)區(qū)魚種場(chǎng) 陜西 榆林 719000)
義合河是無(wú)定河左岸一級(jí)支流,河道全長(zhǎng)41.9km,流域面積427km2,屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。綏德縣義合鎮(zhèn)位于義合河?xùn)|川的中游段,該河段是義合河沿岸人口最為稠密、商業(yè)及交通最為發(fā)達(dá)的河段,也是義合河防洪的重點(diǎn)河段。境內(nèi)有307國(guó)道、青銀高速公路、銀太鐵路等多條公(鐵)路通過,物資交流和貿(mào)易發(fā)達(dá)。義合鎮(zhèn)現(xiàn)轄69個(gè)村委會(huì),1個(gè)居委會(huì),總?cè)丝?8648人,受洪水威脅淹沒面積293畝,其中村鎮(zhèn)面積72畝,其余全部為河灘地。2010年,全鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值4821萬(wàn)元,鎮(zhèn)區(qū)人均純收入2800元。
義合河流域洪水由暴雨產(chǎn)生,主要發(fā)生在7、8月份。暴雨類型多為雷暴雨,其特點(diǎn)是雨量集中,歷時(shí)短,強(qiáng)度大,籠罩面積小。同時(shí)由于流域內(nèi)溝壑縱橫、植被稀少,加之上游河段河槽調(diào)蓄能力較小,故本流域域洪水一般具有來勢(shì)猛、歷時(shí)短、暴漲暴落、峰高量小、峰型尖瘦等特點(diǎn),所以易形成洪災(zāi)。加之,防洪工程建設(shè)滯后于城鎮(zhèn)的發(fā)展,所以洪澇頻繁。
截止2011年底,義合鎮(zhèn)右岸護(hù)岸全部與307國(guó)道及義吉公路路肩擋墻并用,工程穿越整個(gè)鎮(zhèn)區(qū),擋墻基本采用重力式漿砌石擋土墻,防洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇,且受岸邊建筑物侵占河道的河段受水流淘刷嚴(yán)重,存在較多的安全隱患。義合鎮(zhèn)左岸銀太鐵路橋以上段及307國(guó)道橋至義合新村段屬于天然岸坎,下段現(xiàn)有已成防洪墻工程總長(zhǎng)379 m,屬重力式漿砌石擋土墻,基本能滿足防洪要求,但由于工程規(guī)模小,且未形成封閉的防洪體系,故難以滿足整個(gè)河段抵御洪水的要求。
(1)已成護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)偏低。已成護(hù)岸主要靠沿河群眾或單位根據(jù)自己的用途,多數(shù)利用當(dāng)?shù)厣皫r砌筑,標(biāo)準(zhǔn)低,且不連續(xù),局部已成段防洪標(biāo)準(zhǔn)不足10年一遇洪水。
(2)已成護(hù)岸工程質(zhì)量偏低、隱患多。已成護(hù)岸由于缺少規(guī)劃,群眾自發(fā)建設(shè),沒有統(tǒng)一規(guī)劃和合理設(shè)計(jì),不符合規(guī)范要求。
(3)防洪體系不完善,沒有形成完整的防洪安全保護(hù)區(qū)。受多方面原因的制約,該流域一直未做全流域的防洪或者綜合性規(guī)劃,僅綏德縣于2008年編制完成了《綏德縣義合河集鎮(zhèn)防洪近期治理建設(shè)規(guī)劃》。工程區(qū)左岸段上下游沒有形成有效銜接,且已成的護(hù)岸與天然岸坎只是各自為保護(hù)區(qū),無(wú)有機(jī)結(jié)合,一旦干流發(fā)生洪水,支溝洪水或干流洪水倒灌,即形成災(zāi)害。
(4)管理設(shè)施不配套,群眾防汛意識(shí)差。由于集鎮(zhèn)街市緊領(lǐng)河道,使得河道內(nèi)亂建、亂挖、亂棄現(xiàn)象加劇,不斷侵占河道,造成河道淤塞,行洪不暢。加之缺乏必要的維護(hù)與管理,群眾違章侵占河道,河勢(shì)惡化,洪水隱患加重。有些群眾在河岸坎邊上修建永久建筑物,致使防汛搶險(xiǎn)和護(hù)岸維護(hù)管理不能順利進(jìn)行,給防汛工作帶來諸多不便。
義合河流域?qū)僦袦貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候。多年平均氣溫9.7℃,相對(duì)濕度為57%,風(fēng)速2.3m/s,最大風(fēng)速27m/s,相應(yīng)風(fēng)向?yàn)镹 W,無(wú)霜期為179天,平均降雨量469.5mm。多年平均徑流量812萬(wàn)m3。徑流主要由降雨形成,最大年徑流量為2200萬(wàn)m3(1966年),最小年徑流量為317萬(wàn)m3(1997年),變幅6.94倍。多年平均輸沙量為124.4萬(wàn)t,推移質(zhì)量按懸移質(zhì)量的15%計(jì)算,義合鎮(zhèn)段工程處推移質(zhì)量為19.55萬(wàn)t。年侵蝕模數(shù)6654 t/km2。
義合河流域無(wú)水文測(cè)站,故工程處設(shè)計(jì)洪水采用洪峰流量匯水面積相關(guān)法、綜合參數(shù)法、推理公式法、水文比擬法和歷史洪水推求設(shè)計(jì)洪水法進(jìn)行了計(jì)算。義合鎮(zhèn)河段支流李家河以上河段10年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為622m3/s,支流李家河以下河段10年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為725m3/s。
工程區(qū)地貌單元主要為義合河一級(jí)階地,漫灘,周邊為黃土梁峁溝壑地貌。護(hù)岸基底土主要為粉質(zhì)粘土、圓礫、卵石和砂巖,無(wú)地震液化可能。沿線堤基無(wú)軟弱土層分布,故不考慮震陷問題。根據(jù)對(duì)工程區(qū)水質(zhì)的評(píng)價(jià),場(chǎng)地內(nèi)地表河水和地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)均無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具微腐蝕性。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s,相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。
按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,義合河集鎮(zhèn)工程區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)取義合河10年~20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。但根據(jù)本次工程水面線的推算,當(dāng)義合河發(fā)生20年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí),在義合鎮(zhèn)老街段水位將高出現(xiàn)狀路面2.0 m~5.2 m,而現(xiàn)狀兩岸均已修筑建筑物,無(wú)拓寬河道的條件,故取義合鎮(zhèn)段防洪標(biāo)準(zhǔn)為抵御義合河10年一遇洪水。相應(yīng)的防洪工程處李家河以上段洪峰流量為622m3/s,李家河以下河段洪峰流量為725m3/s。
位于義合河?xùn)|川中游段的義合鎮(zhèn),河段全長(zhǎng)2.30km。河道河床均以砂巖及砂卵石為主,河道全部穿行于黃土丘陵溝壑之中,兩岸基巖出露較高,河道受兩岸山體及出露基巖的約束,加之已成護(hù)岸及堤路工程的防護(hù),河道平面擺幅不大,河勢(shì)穩(wěn)定。本工程區(qū)無(wú)實(shí)測(cè)河道斷面資料及水文站實(shí)測(cè)斷面資料,根據(jù)實(shí)際查勘及調(diào)查,工程區(qū)屬于地下河狀態(tài),河道流路較暢通,在中水及發(fā)生小洪水時(shí),河道有少量的淤積,待到河道發(fā)生大洪水時(shí),河道產(chǎn)生沖刷,達(dá)到?jīng)_淤平衡。經(jīng)調(diào) 查 , 并 對(duì)1976年1∶50000、1998年1∶10000地形圖及2011年實(shí)測(cè)1∶1000地形圖進(jìn)行工程區(qū)河勢(shì)對(duì)比分析認(rèn)為:工程修筑后,仍舊將河寬穩(wěn)定在現(xiàn)狀平均河寬之間,平面走向與現(xiàn)狀岸坎走向一致,將不會(huì)對(duì)現(xiàn)狀平面河勢(shì)造成影響,不會(huì)引起平面河勢(shì)的變化。
本次設(shè)計(jì),堤線走向均以右岸現(xiàn)狀道路走向?yàn)闇?zhǔn),大部分利用現(xiàn)狀公路路肩。在老街路肩已被臨街房屋侵占的河段,堤線布置為:堤線大部以現(xiàn)狀道路路肩為準(zhǔn),在已成建筑物河段,堤線沿現(xiàn)狀建筑物外墻行進(jìn)。左岸堤線走向在義合鎮(zhèn)銀太鐵路至義合新村段考慮到由于歷史原因已形成護(hù)岸工程,其拆遷退建新堤線和維持現(xiàn)狀堤線的優(yōu)缺點(diǎn)與上述右岸情況相同??紤]工程區(qū)的拆遷量較大,難以實(shí)施,該段設(shè)計(jì)堤線亦以現(xiàn)狀護(hù)岸走向?yàn)闇?zhǔn),設(shè)計(jì)不做改變。對(duì)銀太公路以上與義合新村以下河段左岸均無(wú)防護(hù)工程,設(shè)計(jì)堤線走向以右岸堤線走向?yàn)閰⒄?,按照設(shè)計(jì)堤距與其大致平行布設(shè)。將義合鎮(zhèn)段天然河槽寬度與平灘流量法計(jì)算的穩(wěn)定河寬進(jìn)行對(duì)比,可見二者大體相當(dāng),故本次設(shè)計(jì)綜合整治河寬及天然河寬結(jié)果,義合鎮(zhèn)工程區(qū)銀太鐵路橋以上河段取35 m;銀太鐵路橋至義合新村段由于受兩岸已成建筑物約束較多,難以按照平均寬度控制堤距,進(jìn)行工程設(shè)計(jì),故該段以現(xiàn)狀堤距為準(zhǔn)(15.5 m~30.9 m);義合新村以下河段取40 m。
工程區(qū)河床質(zhì)以風(fēng)化砂巖及砂卵石為主,河道天然縱向比降義合鎮(zhèn)段平均為7‰,考慮到河勢(shì)穩(wěn)定的需求,河底縱比降仍以河道天然比降為主,取7‰。工程橫斷面設(shè)計(jì)考慮到工程段的實(shí)際情況,其中義合鎮(zhèn)工程區(qū)對(duì)現(xiàn)狀高度不夠的工程段采取新修防浪墻的加固措施,設(shè)計(jì)橫斷面采用M 7.5漿砌石矩形結(jié)構(gòu)形式,底部與現(xiàn)狀路肩擋墻頂相接或修筑擴(kuò)大式基礎(chǔ)放置于現(xiàn)狀天然岸坎地面以下0.5 m。對(duì)于新修工程段,設(shè)計(jì)全部采用M 7.5漿砌石直立式擋土墻結(jié)構(gòu)護(hù)岸,擋墻高度在2.3 m~7.5 m,為梯形斷面形式。
本次設(shè)計(jì)工程區(qū)義合鎮(zhèn)河段現(xiàn)有楊家村下河橋梁一座,該橋梁由預(yù)制板搭建而成,橋面損失嚴(yán)重,且橋梁承載力低,現(xiàn)狀已屬危橋,僅能滿足行人通行,不能行車,設(shè)計(jì)將此橋拆除,故水面線推算不計(jì)該橋的影響。義合鎮(zhèn)工程區(qū)另外兩處交通橋分別為307國(guó)道橋和義合鎮(zhèn)西門交通橋,該橋梁均屬于單跨拱橋,兩側(cè)拱端均坐落在岸坡上,不存在橋墩壅水影響。但307國(guó)道橋現(xiàn)狀橋面低于設(shè)計(jì)洪水位0.80 m,屬于礙洪建筑物,故為了確保義合河兩岸人民群眾及橋梁自身安全,建議橋梁主管部門盡快抬高橋梁梁底高程。本次設(shè)計(jì)為安全計(jì),過橋水流按寬頂堰流考慮,橋前壅水0.80 m,壅水長(zhǎng)度22.0 m,橋前壅水范圍內(nèi)工程設(shè)計(jì)高程均按壅水后的水面線考慮。義合鎮(zhèn)西門交通橋梁底高程高于設(shè)計(jì)洪水位,故不存在壅水影響。
本次設(shè)計(jì)護(hù)岸加固段全部位于義合鎮(zhèn)工程區(qū),包括R 0+495~R 0+828、L 0+929~L 0+970、L 1+242~L 1+336共 三個(gè)工程段,其中R 0+495~R 0+828、L 0+929~L 0+970段的主要問題為:現(xiàn)狀護(hù)岸頂高度不夠,難以滿足抵抗設(shè)計(jì)洪水的要求。設(shè)計(jì)在該兩段路肩設(shè)置0.5 m~1.7 m高漿砌石防浪墻。其中防浪墻與現(xiàn)狀路肩擋墻相連接的河段,設(shè)計(jì)墻底直接坐落于現(xiàn)狀擋墻頂面,施工前應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀擋墻頂面鑿毛后再進(jìn)行本次防浪墻的修筑;防浪墻與現(xiàn)狀天然岸坎相接的河段,防浪墻應(yīng)深入現(xiàn)狀地面以下0.5 m,基礎(chǔ)為1.0 m×0.5 m的矩形斷面。防浪墻修筑后,比該兩個(gè)工程段最高水位高0.50 m,基本可以滿足防洪要求。L 1+242~L 1+336段的主要問題是沖刷嚴(yán)重,本次設(shè)計(jì)采用M 7.5漿砌塊石回填此沖坑,并新修防護(hù)基礎(chǔ)的措施加固,設(shè)計(jì)回填砌石基底坐落于中風(fēng)化層上,頂部與及側(cè)部與沖坑銜接,外邊坡采用直立邊坡。新修防護(hù)基礎(chǔ)亦采用M 7.5漿砌石修筑,設(shè)計(jì)頂寬0.60 m、高3.40 m,外邊坡1∶0.4,內(nèi)邊坡為直立邊坡,與回填漿砌石外邊緣相接。
義合鎮(zhèn)工程段義合河右岸有西直溝匯入,位于干流堤防R 1+380處。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,支溝防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,設(shè)計(jì)流量為57.50m3/s,溝口段比降1.1%。307國(guó)道修建后截?cái)嗔嗽摐峡谙蛄x合河的排洪通道,后修筑了排洪涵洞作為該溝口的排洪出口,但由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),現(xiàn)該排洪涵洞內(nèi)垃圾淤積嚴(yán)重,涵洞進(jìn)口以上河道被大量垃圾堵塞,難以發(fā)揮排洪功效,故為了保證該溝口的排洪暢通,確保西直溝防洪安全,本次設(shè)計(jì)對(duì)該涵洞進(jìn)行清障疏浚。
根據(jù)城鎮(zhèn)化建設(shè),義合河義合鎮(zhèn)段防洪形勢(shì)越來越緊迫。結(jié)合義合河流域內(nèi)洪水情況,從完善集鎮(zhèn)防洪工程體系出發(fā),論述了工程建設(shè)方案。本工程實(shí)施后,可保障沿岸群眾生產(chǎn)生活安全,改善河道現(xiàn)狀條件,使之與鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)更加和諧,其社會(huì)效益是十分顯著的,因此,建議盡快實(shí)施該項(xiàng)目。