汾河干流清徐段部分堤外濕地工程設(shè)計(jì)探討

李建梅

（清徐縣河湖管理中心，山西 清徐 030400）

1 區(qū)域概況

清徐縣位于太原市南端，南北寬約35.8km，東西長約40.5km，行政區(qū)域總面積609.13km2。地勢西北高，東南低，依次分為中低山區(qū)、山前洪積扇、傾斜平原和沖擊平原。清徐縣屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均日照為2577.5h，日照率達(dá)58%；無霜期183d；年平均氣溫隨地勢而有差異，平川為9.6℃～10.2℃，邊山為10.4℃～10.6℃，山區(qū)為3.8℃～9.1℃；年均降水量為462mm。

汾河為清徐縣境內(nèi)最大河流，從汾河二壩起至孟封鎮(zhèn)韓武村出境，全長19.6km，河寬250～270m，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，最大過洪能力為2000m3/s。汾河流域清徐段建有五座蓄水閘壩，蓄水后大大改善了區(qū)域大氣環(huán)境，對地下水位回升、降低工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水成本都有著重要的作用，對汾河兩岸關(guān)井、壓采，保護(hù)地下水資源起著重要的支撐作用。

2 工程規(guī)模和建設(shè)內(nèi)容

2.1 工程規(guī)模

本工程共治理清徐汾河兩岸濕地6處，總水域面積0.704km2，正常水位高程730.4～739.94m，堤頂高程732.4～740.94m?？傂钏?47.81萬m3。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

本項(xiàng)目的主要建設(shè)內(nèi)容包括：清徐縣汾河流域堤外蓄水濕地布置于現(xiàn)狀干流大堤外側(cè)的原有灘涂低洼地帶。包括清徐段堤外低洼地濕地區(qū)5處，白石河1處，共6處。分布于汾河兩岸，其中汾河左岸從上游到下游依次為東木莊、楊家堡、南東社三個(gè)蓄水濕地；汾河右岸從上游到下游依次為白石河、南青堆、南安橋下游5km蓄水濕地。

3 白石河濕地設(shè)計(jì)

白石河濕地的工程范圍為自上游0#翻板閘至下游5#翻板閘段，總長4213m。

3.1 清淤疏浚工程

對原有河道進(jìn)行清淤疏浚，主要為：1號翻板閘上游300m，平均清淤深度1.25m；2號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；3號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；4號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m。共清淤總長1500m。清淤疏浚原則：根據(jù)現(xiàn)狀河道底部的高低起伏，高于設(shè)計(jì)河底的全部清除，低于設(shè)計(jì)河底的就地找平，對于小坑小塘予以保留，滿足要求的前提下形成自然起伏的微地形。

3.2 欄桿更換

主要包括部分舊欄桿拆除更換、部分舊欄桿刮白。其中河道右岸靠省道側(cè)的欄桿損壞嚴(yán)重，同時(shí)兼顧考慮了白石河濕地公園建設(shè)的需要，自1號翻板閘下游至跌水段右岸的欄桿拆除后新建，總長3000m，從跌水至5號翻板閘下游段左岸現(xiàn)狀無欄桿，本次補(bǔ)建350m，欄桿新建總長為3350m。自1號翻板閘至跌水段左岸，現(xiàn)狀欄桿全部刮白，總長3000m。

3.3 漿砌石擋墻勾縫

因原有兩岸漿砌石堤防修筑多年，大多勾縫均脫落，本次對1號翻板閘上游300m至5號翻板閘之間兩岸漿砌石擋墻勾縫，總長7076m，勾縫擋墻平均高度為3.0m。原有漿砌石擋墻勾縫前應(yīng)徹底清理干凈縫隙，然后按照施工要求進(jìn)行大面積勾縫。

3.4 新建清淤通道

設(shè)置清淤通道9處，清淤通道頂面與堤頂齊平，寬5m，入河內(nèi)6m，上游側(cè)直立，向下游側(cè)坡道的坡比為1∶5，高度2～2.5m。通道基礎(chǔ)采用M7.5漿砌石砌筑，外面層采用C20鋼筋混凝土并拉毛，厚0.2m，面層混凝土內(nèi)配直徑10mm間距200mm單層鋼筋網(wǎng)。

4 東木莊濕地設(shè)計(jì)

東木莊濕地的工程范圍為東木莊附近，汾河干流左岸大堤外側(cè)，工程起點(diǎn)位于汾河干流左岸1號閘壩的下游90m，終點(diǎn)（河?xùn)|北總退水渠）距上游2號閘壩650m，距下游3號閘壩1650m。本次東木莊濕地包括兩部分，一是工程起點(diǎn)三處低洼地串聯(lián)，二是從東木莊工程起點(diǎn)至工程終點(diǎn)（河?xùn)|北總退水渠），總長2576m，在現(xiàn)有汾河左岸堤外側(cè)沿著大堤走向自上游向下游開挖縱向調(diào)蓄帶，控制寬度為堤腳以外20m，局部根據(jù)現(xiàn)有低洼地寬度蜿蜒布置。

4.1 濕地邊坡防護(hù)

對濕地四周側(cè)現(xiàn)狀圍堤，迎水面清除表層土，清表深度約0.5m，夯實(shí)平整；設(shè)計(jì)邊坡隨現(xiàn)有地形邊坡變化，坡度為1∶2～1∶2.5。堤頂高程，根據(jù)設(shè)計(jì)堤頂高程確定，臨水側(cè)邊坡1∶2.5，土堤培厚壓實(shí)度不應(yīng)小于0.93。護(hù)坡形式選擇，采用生態(tài)袋護(hù)坡。設(shè)計(jì)堤頂以下為水位變動(dòng)區(qū)，受風(fēng)浪和洪水沖刷影響，采用生態(tài)袋防護(hù)；防護(hù)高度為1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

4.2 環(huán)堤路面

濕地四周圍堤頂形成環(huán)堤路，路面高程隨地形起伏，現(xiàn)狀堤頂高程，高于圍堤堤頂設(shè)計(jì)高程的，維持現(xiàn)狀高程；低于設(shè)計(jì)堤頂高程的部位，進(jìn)行填土加高。環(huán)堤路寬3.0m，圍堤堤頂路面結(jié)構(gòu)采用混凝土，面層為厚度180mm的C25混凝土，基層為5%石灰土基層厚度200mm。考慮景觀、綠化要求，道路兩側(cè)設(shè)置路緣石，背水側(cè)預(yù)留單行綠化植物。

4.3 聯(lián)通建筑物

在中隔堤處，設(shè)置3處聯(lián)通涵洞。聯(lián)通涵洞為鋼筋混凝土預(yù)制管，直徑1.0m，每處2根，每根13m。兩根管涵間距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基礎(chǔ)采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并設(shè)置圍堤道路。為防止水流沖刷，在管涵進(jìn)出口設(shè)八字翼墻，翼墻采用M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散角10°，長度2.5m，高度1.3～2.3m，基礎(chǔ)埋深0.8m。進(jìn)出口護(hù)底長度均為2m，均采用400mm厚M7.5漿砌石護(hù)底。

4.4 調(diào)蓄帶工程

在現(xiàn)有汾河左岸堤外側(cè)，沿著大堤走向自上而下開挖縱向調(diào)蓄帶，控制原則為堤腳以外20m，局部根據(jù)現(xiàn)有低洼地寬度蜿蜒布置?？v向調(diào)蓄帶靠近汾河大堤一側(cè)寬5.0m土路，調(diào)蓄帶靠農(nóng)田側(cè)設(shè)寬5.0m土路。調(diào)蓄帶西側(cè)為汾河干流防洪堤，因坡陡無防護(hù)，故對干流防洪堤段邊坡進(jìn)行填土培厚，培厚段堤頂寬5.0m，堤頂高程根據(jù)設(shè)計(jì)堤頂高程確定，臨水側(cè)邊坡1∶2.5，土堤培厚壓實(shí)度不應(yīng)小于0.93。在跨越村路處設(shè)置5處聯(lián)通涵洞。聯(lián)通涵洞為鋼筋混凝土預(yù)制管，直徑1.0m，每處6根，每根25m。管涵基礎(chǔ)采用干插片石厚0.5m，管涵四周采用細(xì)石混凝土澆筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并設(shè)置圍堤道路。

5 南青堆濕地設(shè)計(jì)

工程位于南青堆附近，汾河干流右岸大堤外側(cè)，汾河干流3號閘壩的下游約1400m，距離汾河干流4號閘壩上游處大約3100m，順汾河長度685m。南青堆濕地池底面積中高于設(shè)計(jì)池底的開挖，其余局部水塘低于蓄水位的，應(yīng)盡量減少開挖，池底高程以設(shè)計(jì)底高程作為原則控制，但要保持自然高低起伏。

5.1 濕地邊坡防護(hù)

對北、西、南三側(cè)現(xiàn)狀圍堤的迎水面清除表層土，清除表土厚度約0.5m，并夯實(shí)平整；設(shè)計(jì)邊坡隨現(xiàn)有地形邊坡變化，坡度為1∶2.5～1∶3。東側(cè)為汾河干流防洪堤，對干流防洪堤段邊坡進(jìn)行填土培厚，培厚段堤頂寬6.0m，堤頂高程根據(jù)設(shè)計(jì)堤頂高程以及其余三側(cè)環(huán)路高程的銜接確定，臨水側(cè)邊坡1∶3.0，土堤培厚壓實(shí)度不應(yīng)小于0.93，護(hù)坡形式同其余三側(cè)。護(hù)坡形式選擇，采用生態(tài)袋護(hù)坡。設(shè)計(jì)堤頂以下為水位變動(dòng)區(qū)，受風(fēng)浪和洪水沖刷影響，采用生態(tài)袋防護(hù)；防護(hù)高度為1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

5.2 環(huán)堤路面

濕地四周圍堤頂形成環(huán)堤路，路面高程隨地形起伏，現(xiàn)狀堤頂高程高于圍堤堤頂設(shè)計(jì)高程的，維持現(xiàn)狀高程；低于設(shè)計(jì)堤頂高程的部位，進(jìn)行填土加高。各個(gè)路面寬度：北、南、東環(huán)堤路寬3.0m，西側(cè)環(huán)堤路寬5.0m，中隔堤頂路寬8.0m。圍堤堤頂路面結(jié)構(gòu)采用混凝土，面層為厚度180mm的C25混凝土，基層為5%石灰土基層厚度200mm?？紤]景觀、綠化要求，道路兩側(cè)設(shè)置路緣石，背水側(cè)預(yù)留單行綠化植物。

5.3 聯(lián)通建筑物

在中隔堤處，設(shè)置2處聯(lián)通涵洞。聯(lián)通涵洞為鋼筋混凝土預(yù)制管，直徑1.0m，每處2根，每根13m。兩根管涵間距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基礎(chǔ)采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并設(shè)置圍堤道路。為防止水流的沖刷，在管涵進(jìn)出口設(shè)八字翼墻，翼墻采用M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)，擴(kuò)散角10°，長度2.5m，高度1.3～2.3m，基礎(chǔ)埋深0.8m。進(jìn)出口護(hù)底的長度均為2 m，均采用400mm厚M7.5漿砌石護(hù)底。管涵位置可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況布設(shè)。

5.4 南安橋下游5km調(diào)蓄帶

南安橋下游5km調(diào)蓄帶起點(diǎn)位于4號閘壩處，工程終點(diǎn)位于4號閘壩下游5km范圍內(nèi)，南北向總長5160m。

在現(xiàn)有汾河左岸堤外側(cè)，沿著大堤走向自上游向下游開挖縱向調(diào)蓄帶，控制原則為堤腳以外20m，局部根據(jù)現(xiàn)有低洼地寬度蜿蜒布置?？v向調(diào)蓄帶靠汾河大堤側(cè)建寬6.0m土路，調(diào)蓄帶靠農(nóng)田側(cè)設(shè)寬3.0m土路。調(diào)蓄帶東側(cè)為汾河干流防洪堤，因坡陡無防護(hù)，故對干流防洪堤段邊坡進(jìn)行填土培厚，培厚段堤頂寬6.0m，堤頂高程根據(jù)設(shè)計(jì)堤頂高程確定，臨水側(cè)邊坡1∶3，土堤培厚壓實(shí)度不應(yīng)小于0.93。為保證蓄水連通，在跨越鄉(xiāng)村路處設(shè)置7處聯(lián)通管涵。聯(lián)通管涵為鋼筋混凝土預(yù)制管，直徑1.0m，每處6根管。管涵基礎(chǔ)采用干插片石，厚0.5m，管涵四周采用細(xì)石混凝土澆筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并設(shè)置圍堤道路。

6 結(jié)語

工程實(shí)施后，全長19.6km的汾河干流兩岸，防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇，最大過洪能力2000m3/s，防洪效益明顯。工程實(shí)施后，可達(dá)到恢復(fù)河流水系，抬高地下水位、凈化水質(zhì)、改善水生態(tài)環(huán)境的效果，對于美化城市環(huán)境，提升城市功能，豐富人民群眾的精神文化生活等都將起到十分重要的作用，是一項(xiàng)造福子孫的民心工程。