漢江石泉縣后柳鎮(zhèn)段防洪生態(tài)治理探究

安海利

(陜西省寶雞峽工程局，陜西 寶雞 721001)

漢江是境內(nèi)主要河流，屬于長(zhǎng)江一級(jí)干流，發(fā)源于陜西省寧強(qiáng)縣嶓家鎮(zhèn)，自西向東流經(jīng)陜西省漢中市轄內(nèi)14個(gè)縣區(qū)，進(jìn)入湖北在武漢市漢口匯入長(zhǎng)江。漢江全長(zhǎng)1567 km，全流域面積15.9萬(wàn)km2，其中陜西境內(nèi)長(zhǎng)652 km，境內(nèi)流域面積5.48萬(wàn)km2，安康段境內(nèi)河道平均比降0.766‰。流域內(nèi)植被良好、森林覆蓋率在80%以上，水土流失輕微。本工程位于漢江石泉縣后柳鎮(zhèn)，喜河電站壩址上游約25 km處。

1 治理河段概況

1.1 漢江后柳鎮(zhèn)河道治理前現(xiàn)狀

漢江河后柳鎮(zhèn)流域主要水利設(shè)施修建于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)工程技術(shù)以及材料結(jié)構(gòu)較落后、施工質(zhì)量差、安全系數(shù)低，很多年以來(lái)都未進(jìn)行過(guò)有效的治理，導(dǎo)致該鎮(zhèn)水利設(shè)施常年年久失修，屢屢發(fā)生譬如護(hù)坡砌石坍塌在內(nèi)的一些事故。漢江河后柳鎮(zhèn)地形以山地丘陵為主，植被悉數(shù)、耕地廣泛分布，導(dǎo)致雨季洪澇災(zāi)害時(shí)常發(fā)生、水土流失嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查2002年漢江特大洪水災(zāi)害，洪水量級(jí)為14000 m3/s～16000 m3/s，漢江沿岸受災(zāi)極其嚴(yán)重(其中就包括后柳鎮(zhèn))，230戶680余間房屋倒塌，損壞房屋370戶1100余間，沖毀農(nóng)田80余公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失約1.5億元。2010年漢江安康段發(fā)生較大洪水，洪水量級(jí)為12000 m3/s～14000 m3/s，后柳鎮(zhèn)水毀災(zāi)害較嚴(yán)重，大量農(nóng)田及公共設(shè)施被毀。98戶250余間房屋倒塌，損壞房屋312戶960余間，沖毀農(nóng)田50余公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失約0.95億元。沿岸相當(dāng)一部分居民及農(nóng)田仍處在洪水的威脅下，洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重制約了后柳鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。流域工礦業(yè)、建筑業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)等經(jīng)濟(jì)部門(mén)發(fā)展迅速，人工堆積岸坡雜亂無(wú)章，大量未經(jīng)處理的生產(chǎn)生活廢水、工礦業(yè)污水排放，另有化肥農(nóng)藥大量使用，導(dǎo)致水污染物嚴(yán)重、水體質(zhì)量下降。

綜上，后柳鎮(zhèn)現(xiàn)有的防洪工程存在著很大的隱患，嚴(yán)重威脅著居民和農(nóng)業(yè)安全，并成為制約后柳鎮(zhèn)旅游經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的重要因素之一。為增強(qiáng)該鎮(zhèn)抵御洪水災(zāi)害的能力，保障環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，保質(zhì)保速地實(shí)現(xiàn)后柳鎮(zhèn)防洪工程的升級(jí)改良建設(shè)刻不容緩。

1.2 治理河段地形、地質(zhì)條件

本次治理河段位于石泉縣城下游18 km處，秦巴山脈東段，地形構(gòu)成基本上是秦嶺、大巴山夾一川(漢江)，北有秦嶺屏障，南有大巴山雄據(jù)，漢江由西向東橫貫其中。地勢(shì)總體是南北高中間低，北部的秦嶺山脈海拔高程多在2500 m以上，最高處的太白主峰，海拔高達(dá)3767 m；南部的大巴山，平均海拔高程為1500 m～2000 m；工程河段海拔高程約為360 m左右，治理河段河谷深窄，河槽調(diào)洪能力很小。

工程河段地貌為河谷階地，以少土多石的河谷。河谷總體較窄，以“U”形河谷為主，兩岸山勢(shì)陡峻，切割較深，相對(duì)高差大于500 m；局部寬谷地段發(fā)育有階地，呈箱形分布于漢江及其支流兩岸。

2 生態(tài)水利在河道治理中的應(yīng)用

治理河段位于石泉縣城以南，喜河電站庫(kù)區(qū)回水范圍內(nèi)右岸，本次防洪設(shè)計(jì)，在不改變河道水勢(shì)的情況下，對(duì)河道右岸治理段新建堤防進(jìn)行防護(hù)，使治理段防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到規(guī)范要求。主要治理河段長(zhǎng)1.7 km。通過(guò)對(duì)江河后柳鎮(zhèn)段河道的工程背景與生態(tài)環(huán)境進(jìn)行深入分析研判的基礎(chǔ)上，結(jié)合生態(tài)水利的綠色建設(shè)理念，對(duì)漢江后柳鎮(zhèn)段河道的水利設(shè)施、水環(huán)境、水生態(tài)進(jìn)行改造升級(jí)設(shè)計(jì)，旨在提高當(dāng)?shù)胤篮樗?，提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益(灌溉、養(yǎng)殖、休閑、旅游)和水生態(tài)安全，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)走廊。重點(diǎn)突出作為水旱碼頭的后柳古鎮(zhèn)深厚的歷史文化品味，打造出具有一定規(guī)模的接待能力的旅游度假區(qū)，并以中壩河、黑溝河和蓮花湖為軸心景觀，與其他景觀一起共同組成漢江水上風(fēng)情旅游帶的縣域二級(jí)旅游服務(wù)中心和旅游核心區(qū)域，將后柳鎮(zhèn)打造成為陜南有名的“后柳水鄉(xiāng)”。

3 生態(tài)治理工程設(shè)計(jì)

根據(jù)后柳鎮(zhèn)人口、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境等基礎(chǔ)要素以及河道流域生態(tài)特征，遵循構(gòu)建自然生態(tài)與和諧發(fā)展的綠色理念，基于漢江河道該縣域內(nèi)的護(hù)坡設(shè)施年久失修、陳舊落后的現(xiàn)實(shí)，本次河道生態(tài)治理工程從包括生態(tài)河床構(gòu)建、生態(tài)護(hù)坡構(gòu)建、生態(tài)涵養(yǎng)能力在內(nèi)的三個(gè)方面構(gòu)建生態(tài)工程技術(shù)總體框架[1-2]。

3.1 設(shè)計(jì)原則

3.1.1 因地制宜，尊重河性

尊重河流河床演變規(guī)律，盡量保持河流自然彎曲形態(tài)和走勢(shì)，充分利用現(xiàn)有河岸和土堤等。

3.1.2 確保安全，兼顧生態(tài)

岸線在滿足規(guī)劃河寬的前提下，結(jié)合地形條件，選擇適宜的岸坡型式，盡量采用自然的平緩岸坡型式；選擇滿足生態(tài)要求的材料，盡量采用透氣多孔結(jié)構(gòu)的新型建筑材料，為生物提供生長(zhǎng)繁育空間做到美化環(huán)境、促進(jìn)生物多樣性、提高水體自凈能力。

3.1.3 結(jié)合規(guī)劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

生態(tài)護(hù)岸工程與城鄉(xiāng)規(guī)劃協(xié)調(diào)，考慮城鄉(xiāng)發(fā)展需要，為城鄉(xiāng)建設(shè)錦上添花，形成亮點(diǎn)，產(chǎn)生示范效應(yīng)[3-4]。

3.2 河道疏浚

河道疏浚工程結(jié)合堤岸工程分段分邊施工，破損原護(hù)岸拆除、生態(tài)護(hù)坡工程施工，應(yīng)充分利用河道現(xiàn)狀或先開(kāi)挖河道中間部分以供河道正常泄水，利用未開(kāi)挖的現(xiàn)狀河道充當(dāng)施工圍堰，左右岸分期施工，施工結(jié)束后按設(shè)計(jì)內(nèi)容挖除剩余土方；對(duì)于不能利用河道現(xiàn)狀的部分，河道堤岸工程采用縱向圍堰，分段單邊導(dǎo)流。結(jié)合工程所在場(chǎng)地情況，該工程施工圍堰擬采用過(guò)水圍堰，圍堰高取為1.5 m，如遇臺(tái)風(fēng)及較大暴雨，允許圍堰過(guò)水淹沒(méi)基坑，待洪水過(guò)后抽干繼續(xù)施工。本次整治段下游兩岸有較多的房屋建筑，不適宜進(jìn)行機(jī)械清淤，因此清淤施工應(yīng)分段進(jìn)行，以機(jī)械開(kāi)挖為主，人工開(kāi)挖為輔，河岸上采用1.0 m3長(zhǎng)臂液壓反鏟挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)淤泥，配8 t自卸汽車棄運(yùn)，棄土30 km。

3.3 生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)

漢江河流屬山區(qū)性河流，目前河勢(shì)和形態(tài)是在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和水流侵蝕的雙重作用下形成的。本次堤防布置盡量結(jié)合治理段邊坡地形地貌，治理段堤防是在天然岸坡的基礎(chǔ)上進(jìn)行護(hù)坡處理，所以本次設(shè)計(jì)河段堤距基本維持天然河道寬度，在原有天然形成岸坡的基礎(chǔ)上進(jìn)行防護(hù)治理，新建生態(tài)護(hù)岸1645.6 m。本生態(tài)護(hù)岸，既要保護(hù)左、右岸農(nóng)田、民居等安全，又要保持結(jié)合河道的整體規(guī)劃，根據(jù)河流水文、地形、地質(zhì)條件及現(xiàn)有河道形態(tài)保護(hù)，同時(shí)也應(yīng)考慮護(hù)岸岸線的征地拆遷，減少占地及拆遷等因素。

現(xiàn)有河床底至兩岸壩頂高差為1.0 m～1.5 m，河岸坡比為1∶0.15～1∶1，護(hù)岸總高在2.0 m～2.7 m。取生態(tài)護(hù)岸典型斷面進(jìn)行各種堤型斷面經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，根據(jù)設(shè)計(jì)情況對(duì)比結(jié)果，最終采用C20埋石砼擋墻(面層采用漿砌塊石，不勾縫)+生態(tài)護(hù)坡。基礎(chǔ)采用C20埋石砼，考慮生態(tài)效果，面層0.3 m采用卵石，不勾縫，形成人工孔洞。以保護(hù)岸坡坡腳，堤頂高程結(jié)合現(xiàn)狀河岸高程及P=20%設(shè)計(jì)洪水位來(lái)確定，河道規(guī)整后，護(hù)坡頂高程基本達(dá)到5 a一遇洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 河道護(hù)岸橫斷面圖

3.4 堤岸綠化景觀設(shè)計(jì)

植被是流域生態(tài)的基石，下游段兩岸為城鎮(zhèn)房屋，綠化的方式主要是設(shè)置花槽和垂直綠化。上游段河道兩岸為農(nóng)田和林地，整治后兩岸的綠化帶可供綠化。根據(jù)對(duì)流域生態(tài)分析，結(jié)合堤岸斷面型式，主要考慮在新建擋土墻表面進(jìn)行貼磚(礁巖石)，強(qiáng)調(diào)視覺(jué)效果。岸邊考慮種植灌木叢或喬木，考慮種植稀疏灌木或喬木相協(xié)調(diào)，盡量利用現(xiàn)狀兩岸原有樹(shù)木，較少工程的投資。根據(jù)立體生態(tài)的原則，在其中設(shè)計(jì)水生植、草地、灌木、喬木等四個(gè)層次植被景觀(圖2)，共同構(gòu)建出和諧穩(wěn)定的生態(tài)群落環(huán)境，打造一片可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)綠地景觀。

圖2立體生態(tài)景觀示意圖

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)漢江后柳鎮(zhèn)生態(tài)水利工程的實(shí)施，提高了該地區(qū)在設(shè)計(jì)河段中有效抵抗洪水災(zāi)害的能力，為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供一個(gè)良好的環(huán)境。提高了河道右岸保護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)改善了沿河居民的生產(chǎn)、生活條件。通過(guò)防洪工程配套的水保、生物工程的實(shí)施，有效保護(hù)和改善了當(dāng)?shù)厮h(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與水和諧可持續(xù)發(fā)展。

4.2 建議

河道治理后移交相關(guān)的河道管理部門(mén)，負(fù)責(zé)工程管理和保護(hù)范圍內(nèi)的工程質(zhì)量監(jiān)管、交通、通訊及工程本身設(shè)施的管理、維修、監(jiān)控、防護(hù)。建議管理部門(mén)做好以下工作：

1)制定河道管理工作的規(guī)章制度，宣傳落實(shí)包括河道管理?xiàng)l例、水法、水污染防治法、防洪法在內(nèi)的相關(guān)法律法規(guī)。在河道周邊設(shè)置禁止修建筑物、亂倒垃圾、亂采砂石、亂占河灘的警示標(biāo)志，保障行洪安全。

2)重點(diǎn)堤防，迎水面設(shè)立水標(biāo)尺并加強(qiáng)水情預(yù)報(bào)。在重點(diǎn)保護(hù)的河段區(qū)域內(nèi)規(guī)劃“三線”(警戒水位線、保證水位線、河道管理范圍線)，給城市的規(guī)劃建設(shè)提供充足客觀的科學(xué)依據(jù)。

3)加強(qiáng)堤防工程的觀測(cè)及維護(hù)、維修工作，消除缺陷，開(kāi)展堤防綠化和管理工作。