李永強
摘 要:主要介紹湟中縣小南川河的防洪治理方案,小南川河防洪工程防洪堤堤型采用生態(tài)網(wǎng)箱墻式護岸。網(wǎng)箱內(nèi)填充塊石,平均粒徑大于0.15m,網(wǎng)箱外側設無紡土工布。防洪堤沿河道兩岸布置,兩岸防洪堤布置總長度為6625m。
關鍵詞:防洪治理方案;堤防設計;生態(tài)網(wǎng)箱
1 基本概況
小南川河屬湟水右岸較大支流,位于湟中縣和平安縣境內(nèi),又名田家寨河。源出湟中縣南部的拉脊山脈石山南側2km處,河源海拔3800m。干流自西南流向東北,在平安縣小峽鄉(xiāng)王家莊村注入湟水。河長42.9km,河道落差1651m,河床平均比降38‰,砂礫石河床,下游峽谷段石質(zhì)河床。流域面積為370km2,其中,湟中縣面積為354km2。小南川屬山溪性河流,常年流水。
2 防洪治理方案
防洪標準按鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重要性來確定。根據(jù)國標《防洪標準》(GB50201-94)規(guī)定,按一般城鎮(zhèn),工程等級為Ⅳ等,防洪標準為:按20年一遇洪水標準設計。堤防級別為4級。
2.1 工程選址
工程治理范圍為:田家寨鎮(zhèn)泗洱河村至田家寨鎮(zhèn)田家寨村區(qū)段,河段全長3400m。
在河床中心樁號0+617處為已建完好的泗洱河大橋(1#車橋),0+692處為新建田東河支渠引水口溢流堰,1+125處有土門關河匯入,2+739處為已建完好的2#車橋,3+179處為已建毛二西山根支渠引水口溢流堰,3+400處為已建完好的3#車橋。
2.2 防洪治理方案選定
治理范圍為田家寨鎮(zhèn)泗洱河村至田家寨鎮(zhèn)田家寨村,綜合治理長度為3400m。左岸布置堤防3300m,右岸布置堤防3325m。
2.2.1 方案一
方案一堤防結構為漿砌石重力式結構,堤頂寬1米,底寬1.5米,堤高2米,埋深2米,堤后覆土寬2米,河床行洪寬度(底寬)為10—27m。0+692處新建田東河支渠引水口溢流堰。經(jīng)估算方案一工程總投資為1977.27萬元,每米堤防投資2984.5元。
2.2.2 方案二
方案二堤防結構采用GPZ10035型生態(tài)網(wǎng)箱墻式護岸,河床行洪寬度(底寬)為10—27m。0+692處新建田東河支渠引水口溢流堰。堤高4.0~4.5m,埋深2.0m,網(wǎng)孔為100×120mm,每箱長1.0m,不設隔片,網(wǎng)箱內(nèi)填充塊石,平均粒徑大于0.15m,網(wǎng)箱外側設無紡土工布,河床以上1.5m,寬1.0m,高1.0m網(wǎng)箱與1.0m,寬1.0m,高1.0m網(wǎng)箱直墻之間形成的0.5m的平臺。經(jīng)估算方案二工程總投資為1447.25萬元,每米堤防投資2184.5元。
2.2.3 方案選擇
多年來漿砌石結構主要用于水利,公路,鐵路邊坡防護等方面,這種剛性結構有對地基承載力要求高,抗震性能差,使用材料不能重復利用等缺點,工程項目對水泥需求大,而水泥生產(chǎn)能耗大,污染大,使生態(tài)環(huán)境惡化,在目前強調(diào)可持續(xù)發(fā)展節(jié)能減排的形勢下,生態(tài)網(wǎng)箱結構取代已有的漿砌石結構是一個好的選擇。
經(jīng)過兩個方案比較,生態(tài)網(wǎng)箱墻式護岸較漿砌石結構護岸投資低,生態(tài)性高,親水性強,結合本次整治河段現(xiàn)狀,綜合考慮防洪、投資、親水性等諸多因素,經(jīng)過詳細的方案比選論證,選擇方案二為本次設計的推薦方案。
2.3 堤防設計
2.3.1 堤防型式
本次工程左岸布置堤防3300m,右岸布置堤防3325m。左右岸堤防結構型式采用GPZ10035型生態(tài)網(wǎng)箱墻式護岸,堤高4.0~4.5m,埋深2.0m;單體網(wǎng)箱分別采用GPZ10035-1.5×1.0×1.0、GPZ10035- 1.0×1.0×1.0二種形式,網(wǎng)孔為100×120mm,每箱長1.0m,不設隔片,網(wǎng)箱內(nèi)填充塊石,平均粒徑大于0.15m,網(wǎng)箱外側設無紡土工布,規(guī)格為150g/m2(厚度1.30mm)。
2.3.2 堤線布置
小南川河二岸堤防均沿主河道線布置,布置堤防線從河道安全泄洪和美化城鎮(zhèn)景觀角度出發(fā),基本沿現(xiàn)有河道走向布置,盡量減少彎道,有條件的裁彎取直,保持河道順暢,盡量少占耕地和林地。由于沿途河道彎曲,岸灘發(fā)育,兩岸絕大部分為耕地,河堤處無重要建筑設施,未發(fā)現(xiàn)文物遺址等,不存在避讓問題。天然河道彎道較多,河寬變化較大,現(xiàn)天然河道水面寬5—25m,結合實際河寬、原有的堤防斷面以及原有橋梁等建筑物密切配合,河道行洪寬度底寬取10—27m。小南川河堤防堤線單一,與河道走勢一致,堤線布置比較簡單。
2.3.3 防洪堤斷面、網(wǎng)箱規(guī)格、填充材料確定
防洪堤斷面尺寸由計算確定。防洪堤斷面要滿足抗滑、抗傾穩(wěn)定要求,同時滿足地基承載力要求,根據(jù)20年一遇洪水水深計算結果確定墻高,堤型采用GPZ10035型生態(tài)網(wǎng)箱墻式護岸。堤高4.0~4.5m,埋深2.0m;單體網(wǎng)箱分別采用GPZ10035-1.5×1.0×1.0、GPZ10035-1.0×1.0×1.0二種形式,網(wǎng)孔為100×120mm,每箱長1.0m,不設隔片,網(wǎng)箱內(nèi)填充塊石,平均粒徑大于0.15m,網(wǎng)箱外側設無紡土工布,規(guī)格為150g/m2(厚度1.30mm),起到防水反濾作用。河床以上1.5m,寬1.0m,高1.0m網(wǎng)箱與1.0m,寬1.0m,高1.0m網(wǎng)箱直墻之間形成的0.5m的平臺。
生態(tài)網(wǎng)箱籠規(guī)格為1500mm×1000mm×1000mm,1000mm× 1000mm×1000mm,鋼絲材質(zhì)為熱鍍鋅包覆PVC鋼絲,鋼絲直徑為2.5mm/3.5mm,網(wǎng)孔D為100mm,型號可表示為GPZ10035-1.5×1.0×1.0、GPZ10035-1.0×1.0×1.0。
生態(tài)格網(wǎng)結構的填充材料選用具有凈化水質(zhì)的材料,也可選用其他具有生態(tài)效果材料。選擇塊石材料作為填充材料時不得影響結構體的安全,填料應具有耐久性好、不易碎、無風化跡象,填料中值粒徑宜介于1.5D—2.0D,D為網(wǎng)孔名義尺寸,在本次工程設計中填充材料選擇平均粒徑大于0.15m的塊石。
3 結語
小南川河防洪工程3個受益村為田家寨鎮(zhèn)的泗洱河村、毛家臺村、田家寨村3個行政村,現(xiàn)有總人口5050人,水澆地6280畝,本次工程實施后可保護耕地4200畝。項目區(qū)為湟中縣經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),隨著小城鎮(zhèn)的建設和城市化的發(fā)展,其國民經(jīng)濟將會有更大發(fā)展。
參考文獻
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[2] GB50201-94.防洪標準[S].中華人民共和國水利部.
[2] 青海省湟中縣小南川河防洪工程初步設計報告[R].青海省湟中縣水利水電規(guī)劃設計研究所,2013.