王培森
(宜川縣水務(wù)局 陜西 宜川 716200)
宜川縣地處陜西省中東部、延安市東南部、黃河中游壺口瀑布之濱,全縣轄6鎮(zhèn)3鄉(xiāng)3個(gè)社區(qū)1個(gè)街道辦事處,國(guó)土面積2938.5km2,總?cè)丝?1.6萬(wàn)。宜川縣屬渭北高原與陜北丘陵溝壑區(qū)之間的過(guò)渡地帶,地形地貌以“山、川、溝、塬”為主。
宜川縣城三面環(huán)水,西川河自西向東、南川河自南向北穿越縣城,于北關(guān)交匯流入仕望河。從2008年開(kāi)始,當(dāng)?shù)卣疄閺氐赘淖兂菂^(qū)河道防洪標(biāo)準(zhǔn)低及臟亂差的現(xiàn)狀,決定對(duì)城區(qū)河道進(jìn)行綜合治理,實(shí)施過(guò)程按三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段2008年,治理西川河河道,修建西川河橡膠壩;第二階段2009年,治理仕望河石溝坪段河道,修建1#、2#橡膠壩;第三階段2010年,治理仕望河鴨灣段和南川河河道,修建0#橡膠壩、3#~6#橡膠壩。截止2010年底,共治理河道8.7km,新修河堤17.4km,新建橡膠壩8座。通過(guò)三個(gè)階段的整治,使城區(qū)河道兩岸堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)由10年一遇提高至30年一遇,徹底改變了縣城河道環(huán)境,形成城中有水、水上有橋、橋在水中的美麗景觀,大大改善了城區(qū)生態(tài)環(huán)境,提升了城市品位。
(1)建成完善的防洪體系,滿(mǎn)足行洪要求。
宜川縣縣城受地形地貌限制形成了溝壑縱橫交織、山勢(shì)陡峻、千溝萬(wàn)壑樹(shù)枝型水系,河溝易于沖刷,各支毛溝極為發(fā)育,加之溝壑密度大,溝峁相對(duì)高差大,支溝溝道平均比降2.0‰~8.5‰,大部分切入基巖,每逢暴雨,地面徑流夾帶大量泥沙從坡面和支溝匯入河流,短時(shí)間即可形成山洪。因此,縣城河道治理的首要任務(wù)就是建設(shè)完善的防洪工程體系,提高防洪標(biāo)準(zhǔn),滿(mǎn)足行洪要求,減少洪水災(zāi)害,保障縣城居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。按照宜川縣城總體規(guī)劃,以及河道兩岸堤防保護(hù)區(qū)的重要性,由《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)確定宜川縣城區(qū)河道堤防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。
(2)滿(mǎn)足生態(tài)、景觀型河道的建設(shè)要求。
自然蜿蜒的河道為各種生物創(chuàng)造了適宜的生活環(huán)境,是生命多樣性的景觀基礎(chǔ)。從工程角度看,自然曲折的河道線型能夠緩解洪峰,削減流水能量,控制流速,所以也減少了流水對(duì)下游護(hù)岸的沖刷,對(duì)沿線護(hù)岸起到保護(hù)作用。因此河道線型布置應(yīng)在保障行洪的條件下去直線化,保持河道蜿蜒曲折的自然之美。
縣城河道正常情況下流量很小,比降在2‰~3.5‰,其對(duì)應(yīng)的常水位很淺,一般僅為幾十厘米,大部分情況下河床裸露。而要建成生態(tài)、景觀型河道則需要一定的水深,因此需要在河道修建壅水構(gòu)筑物,以壅高各段河道枯、平水期的水位,達(dá)到各段水位首尾銜接,不裸露河床的目的,構(gòu)造具有親水理念的景觀河道,營(yíng)造人與自然和諧的氛圍。
(3)要與城區(qū)規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境建設(shè)相協(xié)調(diào)。
按照水利建設(shè)與城區(qū)規(guī)劃發(fā)展相融的理念,將河溝支流經(jīng)過(guò)清淤、挖深、延伸等,使水流到達(dá)城區(qū)主要的居民區(qū),構(gòu)建城區(qū)水網(wǎng)體系,形成城在水中、小橋流水的美麗景觀。
(4)河道功能的多樣化。
綜合考慮防洪、除澇、蓄水、旅游休閑、綠化美化、交通、人文景觀等方案,按照“以人為本”、“人與自然和諧相處”的理念,在水利與景觀、防洪與生態(tài)、親水與安全等方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,為河道周?chē)木用駝?chuàng)造更多的城市濱水自然空間和生活休閑空間,使治理后的城區(qū)河道成為多功能、多景致的河道。
(1)河道形態(tài)治理
河道的開(kāi)挖、疏浚保持河道的原始走向,原始地形地貌。堤線與河勢(shì)流向相適應(yīng),并與大洪水的主流線大致平行。河段兩岸堤防的間距大致相等,不突然放大或縮小。堤線力求平順,各堤段平緩連接,不采用折線或急彎;新建堤防工程盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形,修筑在土質(zhì)較好、比較穩(wěn)定的灘岸上。
(2)堤防工程修建
由于堤防處在縣城城區(qū)段,需新建的堤防空間有限,為了使上下游堤防能平順銜接,盡量減少占地,同時(shí)依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98))“城市、工礦區(qū)等修建土堤受限制的地段,宜采用防洪墻”及“對(duì)河道狹窄堤段宜采用墻式護(hù)岸”的原則,堤防采用擋墻形式。
在滿(mǎn)足河道防洪的條件下,在河道內(nèi)適當(dāng)增加橡膠壩等攔蓄工程,使洪水延緩下瀉,增加河水入滲,補(bǔ)充地下水資源。并且也可增加蓄水量,抬高水位,拓寬水面,增加城市水景觀,以滿(mǎn)足城市生態(tài)和親水性需求。同時(shí)河道水面可形成深潭、淺灘等不同形態(tài)的變化,利于水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)。
3.1.1 堤線布置
根據(jù)調(diào)查分析,多年來(lái)工程段河道沒(méi)有發(fā)生大的擺動(dòng),主流基本穩(wěn)定,局部河段主流有所偏移??傮w來(lái)看,河道地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)大的差異,河段河道橫向變化較小。工程堤線布置基本上沿河道深泓線流向隨彎就彎布置,堤線盡量結(jié)合已成堤防和堤路結(jié)合段,彎道之間盡量平順銜接。在兩岸岸坎較高處或河流沿岸有公路時(shí),高程滿(mǎn)足洪水位要求的不設(shè)置堤防。堤線從沿岸建筑物旁經(jīng)過(guò),則合理調(diào)整堤線,盡量少拆或不拆遷房屋等地面建筑物,盡量減少占?jí)焊亍?/p>
3.1.2 堤距確定
根據(jù)《宜川縣防洪規(guī)劃》(1999年)對(duì)大南川河段及仕望河河段有關(guān)堤距的論述,以及《宜川縣城市總體規(guī)劃(2004-2020)》對(duì)本次治理河段堤距的有關(guān)說(shuō)明,本次治理全面考慮上下游、左右岸,兼顧有利于河道防沖防淤和防汛搶險(xiǎn)以及經(jīng)濟(jì)合理的原則,最終確定:南川河段控制堤距45m,仕望河段控制堤距60m,西川河段控制堤距45m。
3.1.3 擋墻形式
堤防斷面設(shè)計(jì)根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50286-98)關(guān)于擋土墻的計(jì)算要求及規(guī)定,考慮墻體設(shè)排水孔,按正常運(yùn)用條件和非常運(yùn)用條件分別進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行堤防斷面形式比較時(shí),考慮了在滿(mǎn)足墻身強(qiáng)度、整體穩(wěn)定的情況下,盡量減小設(shè)計(jì)斷面,采用廉價(jià)材料,本著安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則確定擋土墻的斷面形式。結(jié)合工程實(shí)際,因三個(gè)河段堤防高度大多數(shù)為6m左右,最終采用衡重式漿砌石擋墻。擋墻斷面尺寸為:頂寬0.5m,面坡坡度為1∶0.1,上墻高2.5m,上墻背坡坡度為1∶0.25,臺(tái)寬為0.7m,下墻背坡坡度為1∶-0.20,擋墻面坡設(shè)置墻趾,墻趾尺寸為0.5 m×0.5m,擋墻底部鋪10cm厚C15混凝土墊層,擋墻高度視各斷面而定。
圖1 擋墻典型斷面圖
橡膠壩與常規(guī)閘壩相比具有以下顯著的特點(diǎn):一是造價(jià)低,可減少投資30%~70%,可節(jié)省鋼材30%~50%,水泥50%左右,木材60%以上;二是施工期短,壩袋只需3d~15d即可安裝完畢,多數(shù)橡膠壩工程當(dāng)年施工當(dāng)年受益;三是壩體為柔性軟殼結(jié)構(gòu),能抵抗地震、波浪等沖擊,且止水效果好,跨度大,汛期不阻水,可用于城區(qū)園林美化;四是維修少,管理方便;五是橡膠壩行洪期間塌壩,河道有效行洪斷面基本上不會(huì)縮小,不影響河道行洪。因此,壩型確定為橡膠壩。
河道綜合治理工程共新建8座上下游銜接的梯級(jí)蓄水橡膠壩,形成19萬(wàn)m2的水面,橡膠壩壩高2.5m~3.0m,湖區(qū)蓄水深度為0.5m~3.0m。在橡膠壩湖區(qū)的兩岸堤防中設(shè)置土工布進(jìn)行防滲,防止蓄水后庫(kù)水向岸坡滲漏。與橡膠壩連接段采用漸變段平順與兩壩肩銜接,壩肩為梯形斷面混凝土重力式擋土墻,壩下游設(shè)置消力池及海漫段。橡膠壩各設(shè)泵站1座,均布置在右壩肩平臺(tái)上。橡膠壩壩袋的充水水源選用城區(qū)自來(lái)水。
為保證河段防洪安全,依據(jù)洪水過(guò)程線分析,確定橡膠壩塌壩時(shí)間在1.5小時(shí)內(nèi)。依據(jù)確定的壩袋塌壩排水時(shí)間、壩袋的容積、高程以及泵站的站址、管路布置,經(jīng)計(jì)算選定的水泵型號(hào)為SMGW150-295型離心泵,配套電機(jī)型號(hào)Y180M-18.5,功率 18.5kW,軸功率15.8kW,實(shí)際塌壩時(shí)間為30min。
在河道綜合整治中對(duì)河道進(jìn)行清淤疏浚,清除污臭現(xiàn)象嚴(yán)重的底泥和建筑生活垃圾,恢復(fù)河道基本功能。清淤疏浚,一般按照測(cè)量淤泥厚度,并根據(jù)工程區(qū)不同的功能定位來(lái)確定河底標(biāo)高。橡膠壩湖區(qū)上游淺水區(qū)要保證有0.5m的水深,堤防內(nèi)進(jìn)行清淤疏浚時(shí),除滿(mǎn)足行洪需要外,堤防基礎(chǔ)上要保留足夠厚度砂礫覆蓋層。
3.4.1 沿岸綠化
在沿河道兩岸的綠化中,綜合考慮了本地氣候條件、綠化效果、綠地維護(hù)等因素,以鄉(xiāng)土植物品種為基調(diào),適當(dāng)合理引進(jìn)新品種,樹(shù)、花、草并茂。綠化帶以國(guó)槐、銀杏、白皮松、垂柳等喬木為骨干樹(shù)種,以冬青、雪松等灌木和牡丹、月季、三葉草、馬尼拉草坪等花草為主要植被,充分利用植物護(hù)坡功能和水體凈化功能,使連續(xù)完整的濱水綠化帶既有統(tǒng)一的整體面貌,又有空間的層次感,構(gòu)建成多品種、自然生態(tài)的濱河植物群落體系。
3.4.2 景觀小品
構(gòu)建濱河景觀小品,充分體現(xiàn)人與自然的高度協(xié)調(diào)與統(tǒng)一,力求在整體布局設(shè)計(jì)中充分注入宜川濃郁的地方特色和悠久的歷史文化特色。通過(guò)建設(shè)水濱公園、親水平臺(tái)、園林空間、植物配景、小品雕塑,為城市居民創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)美舒適的文化娛樂(lè)、休閑健身、旅游觀光的生態(tài)花園式的濱河景觀帶,使濱河景觀成為城市歷史與文化的載體。
宜川縣城區(qū)河道綜合治理工程以保障城區(qū)防洪安全、減少洪水災(zāi)害為核心,充分考慮了人們對(duì)水生態(tài)環(huán)境和水景觀的需求,使城區(qū)河道兩岸成為環(huán)境優(yōu)美、水清岸綠、和諧自然的生態(tài)綠色長(zhǎng)廊,對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展、打造旅游強(qiáng)縣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。陜西水利