□雷 博
研究區(qū)的洪水主要由山區(qū)季節(jié)性冰雪融水、降雨單獨(dú)或組合形式形成。降雨后,雨水通過淺溝匯集下泄至河道。洪水出山口后沿河道直瀉而下進(jìn)入大紅柳峽鄉(xiāng)水庫。由于常年沖刷造成河道兩側(cè)水土流失嚴(yán)重,至鄉(xiāng)政府段局部沖刷深度達(dá)10m,河道距耕地的距離最近處不足3m,嚴(yán)重威脅著兩側(cè)的耕地,且局部河道坡底已被掏空,對當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活安全造成了一定的威脅。因此對該區(qū)域河道進(jìn)行治理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
巴里坤縣地處新疆維吾爾自治區(qū)東北部的天山北麓,位于烏魯木齊以東520km,距離伊州區(qū)120km,是北天山東段的一塊高山盆地。巴里坤縣處于北緯43°20′~45°05′,東經(jīng)91°19′~94°44′,東鄰伊吾縣,南接哈密縣,西毗木壘縣,北鄰蒙古人民共和國,中蒙邊界線長達(dá)309km,全縣東西長276.4km,南北寬180.6km,面積為38445.3km2。大紅柳峽鄉(xiāng)地處縣城西北部186km處,東與三塘湖鄉(xiāng)相連,西與木壘縣毗鄰,南與下澇壩鄉(xiāng)相接,北與蒙古國接壤,邊境線長110km。
2017年,大紅柳峽村河上游0+000~0+854河段兩岸護(hù)岸工程建設(shè)完成,共計(jì)1.16km。上游河段護(hù)岸就地取材采用重力式格賓網(wǎng)擋墻護(hù)岸,目前運(yùn)行狀況良好,未發(fā)現(xiàn)洪水破壞的痕跡。該工程有效保障了當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全和部分耕地。根據(jù)計(jì)劃2019年將繼續(xù)向下游建設(shè)護(hù)岸工程。
研究區(qū)洪水主要來源于冰雪融水和暴雨。冰雪融水引發(fā)的洪水一般量小峰低對水利工程危害較低。但是研究區(qū)暴雨型洪水突發(fā)性強(qiáng)、洪峰陡漲陡落、危害極大。暴雨型洪水多發(fā)生在每年的6~8月份以7月最多。洪水出山口后沿自然沖溝直瀉而下進(jìn)入途經(jīng)大紅柳峽村農(nóng)田及居民區(qū),沿戈壁沖溝最后匯入下游大紅柳峽水庫。洪水對大紅柳峽村居民區(qū)、農(nóng)田等造成了極大的威脅。
根據(jù)《新疆巴里坤縣哈薩克自治縣大紅柳峽水庫大壩安全評價(jià)報(bào)告》南京水利科學(xué)研究勘測設(shè)計(jì)院編制,第六章中采用木壘站作為參證站,哈密水文水資源勘測局推求得到的大紅柳峽水庫融雪型洪水洪峰流量和暴雨洪水流量,大紅柳峽流域洪峰流量成果表見表1。
在此表的基礎(chǔ)上,考慮到流域上游加曼蘇水庫潰壩洪水的疊加作用,即可得到混合型洪水的洪峰流量,大紅柳峽混合洪水入庫設(shè)計(jì)洪峰流量成果表見表2。
由于融雪洪水洪峰流量較小,本次工程主要采用暴雨洪水的洪峰參數(shù),并考慮潰壩洪水的可能進(jìn)行建設(shè)。該護(hù)岸工程標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,洪峰流量20.4m3/s。
巴里坤哈薩克自治縣地處歐亞大陸中心腹地遠(yuǎn)離海洋,屬于大陸性冷涼干旱氣候區(qū),春秋不明顯、冬季寒冷、夏季涼爽,氣溫年、日變化較大。山前平原一般3月底開春,6月上旬入夏,8月下旬入秋,11月上旬進(jìn)入冬季。四季不分明年平均氣溫1℃,極端最高氣溫42℃(三塘湖漢水泉)最低氣溫-43.6℃。無霜期98~104天,年降水量202~250mm,年蒸發(fā)量1622mm,日照時(shí)數(shù)2858~3373.4h,夏季熱量充足日照時(shí)間長無霜期短,為園藝作物的種植及牧草生長提供了十分有利的條件。
工程主要任務(wù):通過對河道的治理,減少河道沖刷和岸坡的滑塌危害、減少水土流失;保障流域范圍內(nèi)的耕地、草場、房屋、道路不受洪水侵害,保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,創(chuàng)造良好的工作、生活環(huán)境。
表1 大紅柳峽流域洪峰流量成果表 單位:m/s
表2 大紅柳峽混合洪水入庫設(shè)計(jì)洪峰流量成果表 單位:m/s
表3 工程建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模匯總表
此次工程對大紅柳峽中游兩岸進(jìn)行重力式鍍高爾凡格賓網(wǎng)擋墻護(hù)岸建設(shè),總長度1.457km。具體內(nèi)容詳見表3所示。
工程的實(shí)施可保護(hù)大紅柳峽村人口1589人,農(nóng)田0.202萬畝。
3.3.1 工程建設(shè)規(guī)模
根據(jù)《中華人民共和國防洪標(biāo)準(zhǔn)》〈GB50201-2014〉《水利水電工程等別及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2017)和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013),防洪等級為Ⅴ級,堤防工程級別為5級,主要建筑物為5級,次要建筑物為5級。
3.3.2 工程建設(shè)防洪標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《中華人民共和國防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-2014),鄉(xiāng)村防洪保護(hù)區(qū)人口≤20萬人,保護(hù)區(qū)農(nóng)田≤30萬畝,防洪等級為Ⅴ級,防洪標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期十年一遇(洪水頻率10%)。
因上游河道已建護(hù)岸設(shè)計(jì)洪峰流量20.4m3/s(十年一遇洪水),所以本次工程建設(shè)設(shè)計(jì)洪峰流量取20.4m3/s(十年一遇洪水)。
鑒于上游河段護(hù)岸采用重力式格賓網(wǎng)擋墻護(hù)岸,目前運(yùn)行狀況良好未發(fā)現(xiàn)洪水破壞的痕跡,本次工程接上游已建工程0+854處向下游繼續(xù)建設(shè),線路與水流方向基本一致。具體工程如下:河道總長度1.15km。其中:左岸治理長度為0.312km;右岸治理長度為1.145km,共計(jì)1.457km。
巴里坤哈薩克自治縣地處歐亞大陸中心腹地,屬于大陸性冷涼干旱氣候區(qū)冬季寒冷、夏季涼爽,氣溫年、日變化較大。無霜期98~104天、年降水量202~250mm、年蒸發(fā)量1622mm,夏季熱量充足日照時(shí)間長無霜期短,最大凍土層深度2.53m。該區(qū)域歷年施工在4月初開始10月底結(jié)束,春季和秋季施工時(shí)需要預(yù)防冷凍天氣,需提前預(yù)備防凍施工措施。
項(xiàng)目施工用電采用自備柴油發(fā)電機(jī)供電;施工用水可就近從河道或渠道中提取十分方便。項(xiàng)目建設(shè)區(qū)位于巴里坤縣大紅柳峽鄉(xiāng),現(xiàn)有大紅柳峽鄉(xiāng)至伊州區(qū)瀝青公路,距伊州區(qū)320km,交通便利。工程施工總布置根據(jù)工程特點(diǎn)、施工方法、程序來布置,遵循因地制宜、有利生產(chǎn)、方便生活、易于管理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則。
根據(jù)以上原則結(jié)合工期,劃分標(biāo)段的位置及材料用量,可將本工程施工總布置分區(qū)劃分為以下工區(qū):主體工程施工區(qū)、施工工廠區(qū)、當(dāng)?shù)亟ú拈_采區(qū)、倉庫、工棚等儲(chǔ)運(yùn)區(qū)、工程棄料堆放區(qū)、施工管理中心區(qū)、生活福利區(qū)。
此工程為護(hù)岸工程,由于工程施工區(qū)域常年有水,施工期間需要進(jìn)行施工導(dǎo)流。因此,工程導(dǎo)流堤建設(shè)在沿水流方向的河道內(nèi)一側(cè)施工另一側(cè)導(dǎo)流,導(dǎo)流堤底頂寬2.5m、高1m,堤頂可作為臨時(shí)施工道路。
外購建筑材料:工程所需汽油、柴油可在巴里坤當(dāng)?shù)刭徺I。天然建筑材料:大紅柳峽村附近有可開采的石材儲(chǔ)量豐富、質(zhì)量合格可滿足需求,平均運(yùn)距約4.0km。
本工程建設(shè)主要是護(hù)岸工程,格賓擋墻護(hù)岸工程施工方法主要為:砌體拆除、基槽開挖、驗(yàn)槽、網(wǎng)箱綁扎,石塊裝填、驗(yàn)收等。
根據(jù)防洪工程施工條件和氣候特點(diǎn),當(dāng)?shù)匮雌跁r(shí)間為6~8月,工程施工可安排在汛期以外的時(shí)間,施工期初步定為2019年5月~7月,主體工程在5月初~6月初完成。工程施工期為3個(gè)月(90天)。
大紅柳峽鄉(xiāng)大紅柳峽村河道治理工程改建護(hù)岸1.457km均在天然河道內(nèi)修建,不占用耕地。
工程興建后,將有效的降低大紅柳峽鄉(xiāng)大紅柳峽村洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),提高防災(zāi)減災(zāi)能力。工程建設(shè)完成后可減少河道沖刷、岸坡滑塌,減少水土流失,保護(hù)農(nóng)田、房屋不被沖毀,直接保護(hù)了人民的生存環(huán)境,間接地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,提高居民就業(yè)率和生活水平,對促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。此外,工程建設(shè)中將占用一些土地,同時(shí)施工中產(chǎn)生少許噪音、揚(yáng)塵廢碴和廢液等廢料,但是,此類影響是短暫的,且施工中可以合理安置解決或采取防護(hù)措施,減少或避免不利影響。
此護(hù)岸工程總長1.457km,施工區(qū)域較大,建設(shè)過程中存在不同程度地?cái)_動(dòng)原始地貌損壞土地和植被,同時(shí)土石方的開挖棄料、料場的開采可能造成水土流失,特別是在多雨的季節(jié)極易發(fā)生。為了防止水土流失,在建設(shè)過程中應(yīng)綜合考慮填、挖土石間的相互利用,以減少棄土、石碴量。棄土、石碴應(yīng)結(jié)合填坑、筑路合理規(guī)劃,堆放在指定地點(diǎn),分層夯實(shí),避免松散的棄土、石碴產(chǎn)生新的水土流失。在建筑物回填后的地面應(yīng)及時(shí)碾壓,防止水土流失。工程竣工后及時(shí)清理施工現(xiàn)場,對施工中臨時(shí)占用的區(qū)域,應(yīng)盡量恢復(fù)原貌。此外,對整個(gè)流域內(nèi)的水土保持工作應(yīng)實(shí)行“預(yù)防為主,全面規(guī)劃,綜合治理,因地制宜,加強(qiáng)管理,防害興利”的方針??傊瑧?yīng)嚴(yán)格依據(jù)水土保持法來加強(qiáng)水土保持工作。
根據(jù)《堤防工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》SL171-96,大紅柳峽鄉(xiāng)大紅柳峽村河道治理項(xiàng)目法人單位為巴里坤縣水利工程建設(shè)管理總站,負(fù)責(zé)工程建設(shè)期管理及工程建成后的日常管理工作。管理機(jī)構(gòu)不增加人員編制,適當(dāng)增加管理設(shè)備。本工程采用施工招標(biāo)制,招標(biāo)方式采用公開招標(biāo)的方式。工程管理范圍:本次工程屬5級,因此護(hù)岸工程的管理范圍橫向護(hù)岸寬度從堤防內(nèi)外坡腳線起各為20m。
該防洪工程經(jīng)過充分論證表明,工程具有較好的社會(huì)效益,生態(tài)效益,主要有4個(gè)方面:保障大紅柳峽村居民的生命財(cái)產(chǎn)安全和耕地;減免目前每年需投入的防汛、搶險(xiǎn)和災(zāi)后修復(fù)的資金;保證水利工程設(shè)施安全運(yùn)行,免除灌區(qū)因洪水造成的損失;保護(hù)大紅柳峽鄉(xiāng)的農(nóng)田和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,防止水土流失。
大紅柳峽護(hù)岸工程,主要任務(wù)是保護(hù)區(qū)域內(nèi)交通、生產(chǎn)、生活等具有重要地位的鄉(xiāng)村公路、基本農(nóng)田、房屋等基礎(chǔ)設(shè)施,具有較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益,項(xiàng)目實(shí)施后將有利于大紅柳峽鄉(xiāng)形成較完整的洪水防御體系,極大的降低了洪水災(zāi)害對該區(qū)域造成的損失,使該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性發(fā)展、人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有可靠的保證,同時(shí)對周邊生態(tài)環(huán)境、自然條件的改善具有積極的促進(jìn)作用?!?/p>