于 博
(康平縣自然資源保護與行政執(zhí)法中心,遼寧 康平 110500)
康平縣地處遼河流域,地勢呈高低不平、地形起伏、南丘北沙、西高東洼的特點。該地區(qū)有低山丘陵、黃土丘陵溝壑、低洼平原、低丘平崗等地貌類型,總體有“三林二草一水四分田”之稱。境內(nèi)分布有8條內(nèi)河,長度218.7km,流域面積2160km2。遼河為界河,境內(nèi)長527km,面積89.2km2。建有大、小水庫14座,其中最大的臥龍湖水庫庫容9626萬m3,總庫容25181萬m3。全縣水資源總量18815萬m3,其中地下、地表可利用量12595萬m3和6220萬m3,其豐富的水資源為魚、蟹等水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了良好的條件。
隨著農(nóng)村經(jīng)濟的繁榮發(fā)展,農(nóng)村人居環(huán)境問題也越來越突出,特別是農(nóng)村生活污水、生活垃圾已成為環(huán)境整治中的難點??灯娇h大多數(shù)村屯河道經(jīng)過長時間運行,渠道淤積現(xiàn)象十分嚴(yán)重,垃圾雜物及人為侵占等使得排水不暢,局部岸腳常年遭受沖刷,有一定安全隱患,致使村屯周邊溝道環(huán)境造成不良影響,對周邊百姓的生活生產(chǎn)帶來了不便。因此,急需通過界定溝槽,修建擋水建筑,清除淤積,達(dá)到改善河流過水條件,提升村容村貌,改善居民生活環(huán)境的作用,進而解決村民身邊的水利問題[1-4]。
為響應(yīng)國家號召,2020年康平縣自然資源保護與行政執(zhí)法中心對11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)村人居環(huán)境進行整治,見表1,其主要建設(shè)內(nèi)容包括河道整治、清淤工程、建筑物工程和綠化工程。村屯河道清淤疏浚設(shè)計方案為:對既有溝道周邊進行生活垃圾清理;對既有溝道進行清淤、修型 修筑石籠護壩來提高溝道的級別;對既有漿砌石溝道破損段進行修補;在溝道和道路交叉處布置過水路面和涵管;溝道臨路側(cè)栽種丁香球和水蠟球。其中,治理溝道總長度16397m,其中修筑建筑物40座,其中圓涵1座,下地涵9座,過路涵24座,雙孔過路涵3座,板涵2座,過水路面1座;栽植灌木1027株,其中水蠟球550株,丁香球477株。
表1 河道治理匯總表
續(xù)表1 河道治理匯總表
經(jīng)過現(xiàn)場勘察,康平縣村屯河道存在的問題,主要有以下3方面:
1)現(xiàn)狀河道斷面極不規(guī)整,河道內(nèi)雜草叢生,甚至種植有農(nóng)作物,河道常年淤積、堵塞情況較為嚴(yán)重,現(xiàn)有村屯河道“臟、亂、差”現(xiàn)狀情況已成為嚴(yán)重影響居民生活品質(zhì)提升的制約因素之一。
2)康平縣村屯河道多年未經(jīng)治理,河道破損、落淤嚴(yán)重、過水?dāng)嗝鏈p小、流速緩慢,在汛期來水時,排水能力低下,對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民的生活造成不同程度的影響。
3)跨渠建筑物存在阻水情況??缜ㄖ镏械亩嘧?,均存在不同程度的淤積損壞,對河道水流下泄存在影響,汛期造成嚴(yán)重壅水,淹沒道路、農(nóng)田、林地。
綜上所述,康平縣村屯河道清淤疏浚工程所涉及溝道,現(xiàn)狀河道斷面極不規(guī)整,河道內(nèi)雜草叢生并種植農(nóng)作物,河道長年淤積、邊坡坍塌、堵塞情況較為嚴(yán)重,加之許多跨渠橋涵阻水嚴(yán)重,極易造成洪澇災(zāi)害[5-6]。
2.2.1 必要性分析
近年來,基層各個村屯一直沒有進行這一方面治理,積攢的問題較多,通過進行簡單的清、護,就可以使情況得到改觀,解決百姓身邊的實際問題,村內(nèi)百姓也愿意配合支持。項目建設(shè)具有一定的可行性。通過調(diào)查,許多村內(nèi)小河道沒有治理,垃圾隨意排放使溝道淤積平緩,若有大的降水,便形成沖刷淤澇。所以有必要通過村屯河道人居環(huán)境整治工程,改善排水條件,同時使村容得到治理。
2.2.2 工程標(biāo)準(zhǔn)
本著實事求是、技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、安全為重的原則進行整治,工程以村屯溝道天然現(xiàn)狀為基礎(chǔ),考慮溝道流勢的合理性,因勢利導(dǎo)原則,兼顧上下游及左右岸,統(tǒng)籌布置,盡量尊重原有的自然形態(tài)。通過對溝道的清淤疏浚擴大行洪斷面,并對現(xiàn)狀岸坡進行加固護砌,通過對岸坡的防護減小現(xiàn)狀溝道的糙率,減小洪水帶來的威脅。借鑒堤防工程、灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范、防洪標(biāo)準(zhǔn)和水電工程等級劃分等相關(guān)規(guī)定,確定村屯河道整治工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇,主要及次要建筑物等別為5級,等別為V等。
2.2.3 工程原則
1)堅持以人為本,人與自然和諧相處的原則:在編制規(guī)劃時要尊重當(dāng)?shù)厝罕姾突鶎右庖?,重視調(diào)查研究,重點解決現(xiàn)狀亟待解決的實際問題;尊重自然規(guī)律和經(jīng)濟規(guī)律,綜合兼顧農(nóng)田排澇工程的經(jīng)濟、社會和環(huán)境,實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。
2)貫徹輕重緩急、突出重點、分期分批實施的原則:全縣村屯溝道工程任務(wù)艱巨,所需資金額度較大,近期內(nèi)很難全面完成,工程建設(shè)應(yīng)分階段進行實施。
3)建管同步、工程措施與非工程措施并重的原則:徹底改變過去重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象,要把工程措施規(guī)劃與非工程措施規(guī)劃相結(jié)合,考慮今后的運行管理條件科學(xué)設(shè)計工程建設(shè)方案,將建后管護放在更加突出的位置,在工程建設(shè)的過程中就先行考慮為今后的運行管理創(chuàng)造條件,把工程建后管護放在更加突出的位置[7]。
2.2.4 疏浚斷面設(shè)計
根據(jù)村屯河道治理工程總體布置,結(jié)合現(xiàn)狀岸坡破壞情況及發(fā)展趨勢,綜合考慮護岸堤形及水域等因素,確定河道采用清淤結(jié)合護岸的形式增大過流斷面、減小過流糙率來降低洪水帶來的威脅,清淤邊坡坡比不陡于1∶2,岸坡防護采用漿砌石護岸型式。
1)護岸設(shè)計。通過水力計算確定整治溝寬度B,即:
B={Qnξ5/3/J1/2}6/11
(1)
式中:ξ為反映當(dāng)?shù)厍缹捝铌P(guān)系的經(jīng)驗系數(shù),約為5-10,一般采用6-8,土質(zhì)穩(wěn)定性很好時可低至4;n為糙率,取0.03;J為排水溝平均坡度,‰;Q為河道洪峰流量。根據(jù)現(xiàn)場實際勘測情況及現(xiàn)狀河道寬度,按斷面計算結(jié)果開展護岸設(shè)計,見表2。
表2 溝道水力計算結(jié)果
2)斷面設(shè)計。根據(jù)溝道實際情況,護岸主要采用直墻石籠護岸和斜墻石籠護岸兩種形式。直墻石籠護岸主要為0.5m、1m、1.5m墻高三種,斜墻石籠護岸為1m、1.5m墻高兩種。郝官屯鎮(zhèn)小塔子村既有漿砌石護岸,因年久失修,需對其進行維修,結(jié)構(gòu)形式參照既有漿砌石護岸。
以1.5m墻高直墻石籠護岸為例,墻高為1.5m,基礎(chǔ)深度為1m,墻頂寬0.5m,底寬1.2m。直墻石籠護岸分為三層,上層:長1m×寬0.5m×高0.5m,隔片數(shù)0;中層:長2m×寬1m×高1m,隔片數(shù)1;下層:長2m×寬1.2m×高0.5m,隔片數(shù)1。賓格網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸:80×100mm,PVC護膜厚度≥0.4mm,鋼絲直徑:網(wǎng)絲2.5mm,邊絲3mm,扎絲2.2mm,最低鍍鋅層重量:網(wǎng)絲230g/m2,邊絲245g/m2,扎絲215g/m。石籠護岸單體詳細(xì)參數(shù)見圖1。
2.2.5 清淤疏浚工程量
清淤疏浚工程整治范圍為溝道全線清淤疏浚,對河道內(nèi)淤積的泥砂進行清除,清理到河道兩側(cè)灘地的低洼地帶。根據(jù)設(shè)計縱坡清理河道疏浚范圍內(nèi)的主槽縱坡,并按以下原則確定主槽疏浚深度和寬度:考慮現(xiàn)有主槽走向確定疏浚主槽;主槽過流能力符合日常水流要求;結(jié)合岸坡防護填筑土方的用量,清淤疏浚的剩余土方堆在護岸的背水坡。針對不同情況采取相應(yīng)的方法完成主槽疏浚,若現(xiàn)狀河底高程高于設(shè)計疏浚高程則按設(shè)計高程疏浚,若設(shè)計河底高程高于河床高程則維持現(xiàn)狀[8-9]。
(a)1.5m斜墻石籠護岸
方家鎮(zhèn)新建斜墻雙側(cè)護岸100m,挖方中 240m3運至圓涵Φ300-10m位置所在坑處,平均運距為30km,石籠護岸挖方回填剩余土方均堆放在石籠護岸背水坡側(cè),工程量如表3所示。
表3 清淤疏浚工程量匯總表
續(xù)表3 清淤疏浚工程量匯總表
1)涵洞。按明溝均勻流過流能力計算公式,計算確定預(yù)制混凝土涵管管徑。涵洞水流方向與所在排水溝水流方向一致,使進出水口水流順暢,避免上淤下沖。道路與洞身應(yīng)力正交,原有溝底高程與洞底高程保持向東,從而減少洞身長度??v坡可等于溝道坡底,涵洞管長由路頂高程確定。以方家鎮(zhèn)過路涵為例,排水溝底寬1m,溝深1m,坡度1∶1.5,排水溝涵管直徑是0.8m。
工程涉及的圓管涵主要為方便家用機器下地收割設(shè)置,采用預(yù)制混凝土管的形式。涵洞由進口、洞身、出口三部分組成,涵管進出口設(shè)置混凝土擋土墻,擋墻底部采用0.1m厚混凝土墊層;洞身為預(yù)制鋼筋混凝土涵管,每節(jié)長2.0m;涵管采用混凝土基礎(chǔ),三氈四油伸縮縫。進出口擋土墻高根據(jù)管徑確定,選擇典型斷面進行擋墻穩(wěn)定計算,均滿足要求。
2)板涵。新建板涵2座,其中沙金鄉(xiāng)規(guī)格為3m×35m×1m,張強鎮(zhèn)張強村規(guī)格為3m×4m×1.6m。板涵結(jié)構(gòu)形式參照標(biāo)準(zhǔn)定型設(shè)計。板涵上部結(jié)構(gòu)為C25、2級配現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形板式橋,橋墩帽采用C25、2級配現(xiàn)澆鋼筋混凝土,橋板上設(shè)置C20混凝土鋪裝層,緣石采用C20混凝土;下部結(jié)構(gòu)為M7.5漿砌塊石橋墩、翼墻及基礎(chǔ),基礎(chǔ)、翼墻下均鋪設(shè)砂石墊層,橋長按溝道上口寬而定,基礎(chǔ)開挖邊坡比為1∶0.4。板涵工程各部分尺寸詳見下圖。板涵3m×35m×1m的設(shè)計圖采用板涵1m×3m×1m的樣式。
在護砌溝道臨近道路一側(cè)穴坑栽種灌木,丁香球和水蠟球,灌木高度不低于1m,1株/穴,穴坑尺寸為直徑0.5m×坑0.4m,工程量見表4。
表4 栽種灌木工程量
針對不同村屯河段的治理,應(yīng)遵循后設(shè)計、先規(guī)劃的原則,統(tǒng)籌整條河流治理防止出現(xiàn)洪水災(zāi)害轉(zhuǎn)移。通過實施石籠護岸、清淤疏浚、生態(tài)綠化、交叉建筑物、濕地保護等工程措施,有利于保護河流生態(tài)環(huán)境、改善河道水動力條件、恢復(fù)河道岸線、增強河流自凈功能和水系統(tǒng)承載力,提高河網(wǎng)水系連通性和河道的綜合整治水平,充分發(fā)揮河湖水系連通的生態(tài)、環(huán)境、資源等多種功能。