馮志東
(齊齊哈爾市河道管理處,黑龍江齊齊哈爾161006)
東寧縣城區(qū)河心島開發(fā)項(xiàng)目位于東寧縣城綏芬河干流上,其涉及河道管理范圍內(nèi)工程包括在綏芬河干流下游2+290~3+590段清淤填島,及修建河心島對(duì)外交通橋。本工程為新建的城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。本次工程設(shè)計(jì)方案包括河道清淤、河心島填筑工程、河心島護(hù)岸及北岸護(hù)岸、橋梁工程4部分[1]。
1.2.1 河道概況
本項(xiàng)目位于綏芬河干流下游,屬于峽谷型河道,具有坡降陡、流速大、含沙量小等特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)測(cè)1∶10 000及1∶25 000地形圖等資料分析,河道比降在1.7‰左右,河槽寬約在100~200 m,灘地寬在100~500 m以內(nèi),主河槽平均水深為2.5 m。河床由沙、砂礫石組成,灘地為茂密的雜草、灌木及次生林所覆蓋,僅在村屯附近有部分耕地。工程地點(diǎn)附近平水期時(shí)主槽平均流速約為1 m/s。
1.2.2 河道演變
1.2.2.1 河道現(xiàn)狀
本工程所在河段屬于綏芬河干流下游,綏芬河下游河段屬于平原型河流,河段主流向大致為由東流向西。河段比降較大,河床由沙礫卵石組成,灘地為茂密的雜草、灌木及次生林所覆蓋。河道主槽兼有“U”字形及“V”字形單式河槽,在東寧縣城東側(cè)邊緣的左岸轉(zhuǎn)彎處有一江心島[2]。
綏芬河干流下游河段屬于平原型河流,坡降較緩,灘地比較寬闊,有竄溝、牛軛胡和洲島,河道兩岸行洪距離為最大寬約700 m,主河槽寬約 100~200 m,平均水深2.5 m,屬于過度型河道。
1.2.2.2 河道歷史演變概況
根據(jù)1958、1971、1986及2004年地形圖進(jìn)行河道歷史演變分析,分析河段主要為東寧水文站向下至轉(zhuǎn)角樓村。
從地形圖上可以看出東寧水文站以下至轉(zhuǎn)角樓村之間河段河道總體趨勢(shì)基本沒有大的變動(dòng),河道僅在東寧縣城東側(cè)邊緣的左岸處有一較大轉(zhuǎn)彎。較大的變化為河道轉(zhuǎn)彎處的河心島,20世紀(jì)80年代以前僅為一個(gè)河心島,河心島下游河道主槽急劇縮窄,經(jīng)過多年沖刷,在主槽縮窄處形成了局部復(fù)式河槽,重新形成了一個(gè)新的河心島、近期河心島經(jīng)過沖刷略有上淤下沖現(xiàn)象[3]。
1.2.2.3 河道近期演變分析
河道變形分為平面變形(橫向、縱向變形)和豎向變形。對(duì)河道平面變形作以下分析。本河道歷年平面變遷較小,擺動(dòng)不大,僅工程所在的河道轉(zhuǎn)彎處左側(cè)現(xiàn)狀河道無堤,灘地開闊,主河槽經(jīng)常滾動(dòng),10a前已右岸滾到左岸,本次工程后,現(xiàn)有的左側(cè)河道主槽仍作為河道行洪斷面,并清淤右側(cè)原河道主槽增加行洪斷面,受南岸現(xiàn)有堤防及北岸設(shè)計(jì)護(hù)岸的控制,河道主槽橫向變化的可能性很小,河道的豎向變形主要表現(xiàn)在河床沖淤變化,本河段地層主要為含砂低液限粉土、粉土質(zhì)細(xì)砂、含細(xì)粒土粗砂、卵石混合土、含砂低液限粉土、粉土質(zhì)細(xì)砂,穩(wěn)定性較好,河道深泓變化較小。河道豎向變形主要表現(xiàn)在河床沖淤變化。本段河段除河道轉(zhuǎn)彎處外基本為單式河槽,河底為卵石與基巖組成,河床比較穩(wěn)定,基本上無大的沖淤變化。從河道歷史演變情況來看,整體河段無論是平面還是縱向的變化均較小,該段河道較為穩(wěn)定。
1.2.2.4 典型斷面變化
東寧水文站位于本工程上游3.3 km,有多年實(shí)測(cè)橫斷面資料。選取東寧水文站1991、1997、1999、2001、2002年實(shí)測(cè)大橫斷面作為典型斷面,分析綏芬河干流河道河床橫向變化。點(diǎn)繪東寧站斷面比較圖,見圖1。
從圖上可見,該斷面主槽和灘地略有沖淤,但變化幅度很小。說明東寧水文站斷面主河槽相對(duì)比較穩(wěn)定,沖淤變化較小。本工程與東寧站同位于綏芬河干流下游,同屬平原型河流,且工程地點(diǎn)處右側(cè)為現(xiàn)有堤防,河道主槽為清淤后主槽,主槽兩側(cè)及河底均按照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行處理,處理后流速值小于最大允許的不沖流速2.5 m/s,根據(jù)東寧水文站斷面天然情況下的變化及本次工程對(duì)工程地點(diǎn)進(jìn)行處理的特殊性,本工程所在斷面沖淤變化不大。
圖1 東寧水文站實(shí)測(cè)橫斷面對(duì)比圖
1.2.2.5 河勢(shì)演變趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析
根據(jù)上述河道歷史及近期演變趨勢(shì)分析結(jié)果,本項(xiàng)目建成后河道情況不會(huì)有較大改變,河道右側(cè)為堤防,左側(cè)為高臺(tái)地,本河段兩岸的岸線由于受高臺(tái)地、人工堤防、護(hù)岸、橋梁和攔河壩的控制,岸勢(shì)穩(wěn)定,變遷的可能性較小,僅河道主槽在左岸及右岸滾動(dòng)。現(xiàn)有的左側(cè)河道主槽仍作為河道行洪斷面,并清淤右側(cè)原河道主槽增加行洪斷面,將兩個(gè)主槽之間形成的江心島添高至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高程,在右側(cè)新清淤的河道主槽兩側(cè)形成堤防防御洪水,受右側(cè)現(xiàn)有堤防和左側(cè)添高的江心島控制,新清淤的右側(cè)河道主槽橫行變化的可能性較小。根據(jù)東寧水文站斷面天然情況下的變化及本次工程對(duì)工程地點(diǎn)進(jìn)行處理的特殊性,河床比較穩(wěn)定,主河槽沖淤變化不顯著,本工程對(duì)河勢(shì)的影響也很小。
1.2.3 對(duì)河勢(shì)穩(wěn)定影響分析
本河段現(xiàn)有東寧大橋、一號(hào)壩及二號(hào)壩已建成運(yùn)用多年,河勢(shì)在現(xiàn)有工程的控制下達(dá)到?jīng)_淤平衡,基本穩(wěn)定,河道左側(cè)江心島處將添高至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高程,受現(xiàn)有和擬建的兩側(cè)堤防及護(hù)岸控制,清淤段河道的河勢(shì)變化較小,工程修建前后對(duì)本河段的流速大小、流速分布、流量分配及流向等水流條件新增影響較小,故本工程的建對(duì)河勢(shì)的影響不大。
本工程對(duì)河段的流速及其流速分布、流量分配及流向等影響受到兩岸的邊界條件控制,基本不會(huì)對(duì)本河段的河勢(shì)穩(wěn)定產(chǎn)生影響。本工程可研設(shè)計(jì)將河心島四周進(jìn)行護(hù)砌,全長(zhǎng)2 087 m,對(duì)河心島北岸同樣進(jìn)行護(hù)岸設(shè)計(jì),河心島和護(hù)岸工程洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇。同時(shí)為防止水流沖刷,上島交通橋橋下采用漿砌石護(hù)坡,護(hù)砌后將減少水流對(duì)岸坡、河心島及交通橋下的沖刷。
通過以上分析,可知:工程修建前后對(duì)本河段的流速大小、流速分布、流量分配及流向等水流條件新增影響較小,故本工程的建對(duì)河勢(shì)的影響不大。且可研設(shè)計(jì)將河心島四周及河心島北岸進(jìn)行護(hù)砌,同時(shí)為防止水流沖刷,上島交通橋橋下采用漿砌石護(hù)坡,護(hù)砌后將減少水流對(duì)岸坡、河心島及交通橋下的沖刷。
[1]黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)院.黑龍江省東寧縣城區(qū)河心島開發(fā)項(xiàng)目防洪評(píng)價(jià)報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)院,2009.
[2]左麗麗.河道治理類工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].北方環(huán)境,2012(01):35-37.
[3]江恩惠,劉燕,田玉清.河道治理工程及其效用[M].鄭州:黃河水利出版社,2008:37-41.