馮興宏
(呂梁市水利局,山西 呂梁 033000)
交口縣溫泉河河道整治工程位于交口縣溫泉鄉(xiāng)車戶園村至石嶺后村的溫泉河段,總長度8.99 km,主要是為防護(hù)交口縣溫泉鄉(xiāng)工業(yè)園區(qū)而建,該園區(qū)擬建在交口縣溫泉鄉(xiāng)武家莊村到車戶園村。
溫泉河屬汾河一級支流,交口縣境內(nèi)又稱交口河。流域面積412.42 km2,本工程位于溫泉河北支上游,控制流域面積74.7 km2。該流域無泉水出露,河道無清水基流,無冰情,河流年平均徑流量357萬m3。
廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn):交口縣溫泉鄉(xiāng)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃進(jìn)駐企業(yè)規(guī)模均為中小型,根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》要求,設(shè)計洪水重現(xiàn)期為50年。
公路防洪標(biāo)準(zhǔn):廠區(qū)東側(cè)石石線公路等級為3級,按《防洪標(biāo)準(zhǔn)》要求,設(shè)計洪水重現(xiàn)期為25年。
根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,確定本次改河段溫泉河防洪標(biāo)準(zhǔn)全部為50年一遇。按水文計算結(jié)果不同,確定河段設(shè)計流量分別為 119m3/s,153m3/s,185m3/s。按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,堤防工程級別為2級。
對交口縣溫泉鄉(xiāng)車戶園村至石嶺后村8.99 km長的溫泉河段進(jìn)行整治,結(jié)合現(xiàn)有河道和縣道公路石石線(交口縣石嶺后—中陽縣石板上),通過改線和削坡等措施,將原河道軸線裁彎取直,疏通河道,并對河道兩岸和部分河底進(jìn)行防護(hù),提高兩岸防洪標(biāo)準(zhǔn),盡量增加兩岸土地使用面積。修建石石線公路路基。
本次河道整治工程沿溝谷方向布置,溝谷內(nèi)為河道、耕地,河道一側(cè)有一條縣級公路石石線。工程實施后,將沿溝谷中間通過的溫泉河裁彎取直,沿石石線公路一側(cè)布置,將河道開挖后的土回填,用于交口縣工業(yè)園區(qū)廠區(qū)建設(shè)。河道上游采用圓弧進(jìn)口段與原自然河道銜接,下游與溫泉河河道整治工程一期工程相接,樁號范圍1+400—10+390。
此次河道整治工程總長度8.99 km,防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,河道為梯形斷面,底寬8~10m,高3.3~3.8m。公路路基按三級公路設(shè)計。
工程建設(shè)內(nèi)容:對河道進(jìn)行清淤和裁彎取直;新筑兩岸漿砌塊石堤防和河底漿砌石防沖齒墻,并在較陡地段設(shè)陡坡防護(hù);在堤防左岸改造縣道石石線7.5m寬三級公路路基,路基過支溝處設(shè)橋梁;在右岸支溝匯入處設(shè)匯入口工程。
在河道兩岸新建漿砌石堤防,橫斷采用梯形斷面,底寬8~10m,高3.3~3.8m。對堤防間的河道進(jìn)行清淤,對河道兩岸不穩(wěn)定山體進(jìn)行削坡處理。在起點(樁號1+400)上游左右岸分別設(shè)置長為222.36m和150m的導(dǎo)墻,用于連接上游河道,導(dǎo)墻形式與堤防形式一致。公路與堤防之間設(shè)一排間距3m的護(hù)堤林。
在河道坡度變化大的地方設(shè)置陡坡段連接,根據(jù)地形條件共設(shè)置7個陡坡段。陡坡采用30 cm的鋼筋混凝土護(hù)底,護(hù)底從陡坡處分別向上下游延伸10m。
在河底每隔50m設(shè)置一道橫向漿砌石防沖齒墻,齒墻頂與河底持平,齒墻深150 cm,寬80 cm。
對堤防左岸的石石線公路路基按三級公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造,路基寬7.5m。路基過支溝處設(shè)2座橋梁,分別位于樁號2+933和4+250處。
在樁號 8+475,9+543,10+120右岸處設(shè)明渠,底寬1~2m,長50m。堤防斷面與主河槽斷面相同。左岸公路及廠區(qū)內(nèi)的排水,本次設(shè)計不考慮。
為防止右岸高邊坡受沖刷影響河道安全,在河道右岸高邊坡的坡頂及坡腳處設(shè)兩條縱向排水溝,每隔100m設(shè)1條橫向排水溝,橫向排水溝與縱向排水溝相連通。排水溝采用預(yù)制混凝土板,梯形斷面,底寬30 cm,開口寬60 cm,深30 cm。
經(jīng)綜合分析,確定河道底寬按8~10m考慮,共設(shè)計 4種縱坡,縱坡分別為 20‰,18‰,15‰,10‰,同時設(shè)陡坡7處。
根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧?,堤防工程?cè)墻選擇M10漿砌塊石結(jié)構(gòu),底板不襯砌,采用梯形斷面。河道底寬8~10m,側(cè)墻高3.3m和3.8m,基礎(chǔ)深1.5m,側(cè)墻頂寬0.6m,迎水面垂直,邊坡 1∶1.5,背水面邊坡 1∶0.35,側(cè)墻無前趾,后趾0.6m。
根據(jù)上述確定的橫斷面與縱坡,水面線在順直段按明渠恒定均勻流公式計算,在彎道凹岸考慮橫向水位差。河道設(shè)計糙率采用綜合糙率0.030。
根據(jù)堤頂高程計算通過水面線計算高程加堤頂超高得出,堤防安全加高取0.8m(二級堤防不允許越浪),堤防高度3.3~3.8m,部分地段由于彎道橫向水位差的影響,堤防加高0.1~0.2m。根據(jù)堤防高度和沖深計算結(jié)果,基礎(chǔ)深1.5m(彎道凹岸護(hù)基深2.0m),側(cè)墻高3.3~3.8m,不同堤防高度間采用漸變段過渡。根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧锨闆r,堤防形式采用重力式漿砌石結(jié)構(gòu)。
堤后填土高度與堤頂平,局部緊臨高邊坡河段,需對高邊坡削坡處理,削坡坡度1∶1.25。為保證邊坡穩(wěn)定和防止雨水沖刷,在堤頂和邊坡頂部各設(shè)一條縱向排水溝,斷面為梯形,C20預(yù)制混凝土板襯砌,底寬0.3m,邊坡1∶0.5,深0.3m。馬道每隔100m設(shè)一橫向排水溝,將坡面水引入河道內(nèi),形式與縱向排水溝相同。堤防左岸與道路之間土方回填邊坡為1∶2。
項目實施后,在根絕水患的同時,可造地40余hm2,從根本上解決河道沿岸廠區(qū)的防洪安全問題,為交口縣濕泉工業(yè)園區(qū)項目防洪安全和土地資源開發(fā)利用提供有力保障,同時還可提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn),改善生態(tài)環(huán)境,具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益,建議盡早實施。