菏澤市牡丹區(qū)徐河河道治理工程探討

趙秋菊

（菏澤市水利勘測設(shè)計院，山東 菏澤 274000）

牡丹區(qū)是菏澤市政治、經(jīng)濟及文化中心，周邊與鄆城、巨野、定陶、曹縣、東明、鄄城六縣為鄰。全區(qū)共有21個鎮(zhèn)，總?cè)丝?9.47萬人，土地總面積1287.35km2，耕地面積7.47萬hm2。牡丹區(qū)大部分屬于洙趙新河流域，洙趙新河干流在牡丹區(qū)境內(nèi)流經(jīng)李村、高莊、呂陵、吳店、小留、黃堽、都司、安興、沙土、胡集等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其主要支流徐河、韓樓溝、太平溜，先后在牡丹區(qū)境內(nèi)匯入洙趙新河。由于受氣候和地理條件影響，牡丹區(qū)一直是洪澇災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，特別是1971年汛期，洙趙新河流域遭受大面積洪澇災(zāi)害，牡丹區(qū)直接經(jīng)濟損失達38620.5萬元，給該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。

徐河起源于李村鎮(zhèn)李莊，全長42.64km，總流域面積294km2，是牡丹區(qū)境內(nèi)北部地區(qū)主要排水河道，經(jīng)過30多年運行，河道現(xiàn)已淤積嚴重，淤積深度最小值0.72m、最大值2.15m，平均淤積深度在1.68m，河道的除澇能力僅為5年一遇除澇標準的35%左右；堤防也已全線殘缺，防洪能力微乎其微。每到汛期大雨來臨，常形成農(nóng)田積水，低洼地區(qū)造成嚴重澇災(zāi)。因此，該河除澇、防洪能力已遠遠不能滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的要求，當?shù)卣c群眾迫切要求對徐河進行治理，保障人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟的發(fā)展。

1 工程概況

菏澤市牡丹區(qū)位于我省淮河流域南四湖湖西地區(qū)，周邊與鄆城、巨野、定陶、曹縣、東明、鄄城六縣為鄰。西北隅瀕臨黃河，隔河與河南省相望，東西長52km，南北寬28km，總面積1287.35km2。

牡丹區(qū)屬于黃河沖積平原，地勢平坦。徐河位于菏澤市牡丹區(qū)北部，是洙趙新河的主要支流，貫穿牡丹區(qū)東西，是牡丹區(qū)北部地區(qū)主要排水河道。徐河西起李村鎮(zhèn)李莊，跨越牡丹區(qū)李村鎮(zhèn)、高莊鎮(zhèn)、小留鎮(zhèn)、黃堽鎮(zhèn)、都司鎮(zhèn)、胡集鄉(xiāng)等六鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在沙土鎮(zhèn)五道街匯入洙趙新河，全長42.64km，總流域面積294km2，流域內(nèi)耕地1.73萬hm2，2008年總?cè)丝?2.29萬人，其中農(nóng)業(yè)人口19.18萬人，該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟在牡丹區(qū)國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。

2011年1月4日，菏澤市牡丹區(qū)徐河、太平溜工程治理設(shè)計公開招投標，菏澤市水利勘測設(shè)計院中標，承擔了菏澤市重點中小河流治理項目牡丹區(qū)徐河治理工程施工圖設(shè)計的編制工作。報告編制中，嚴格按照水利部制訂的有關(guān)水利水電工程施工圖設(shè)計編制規(guī)程，結(jié)合項目工程的實際，努力提高規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量，使設(shè)計成果具有較高的科學性和較強的可操作性。

1.1 水文氣象

牡丹區(qū)屬北溫帶半濕潤性大陸季風區(qū)，多年平均蒸發(fā)量1057.6mm，最大年蒸發(fā)量1435mm，出現(xiàn)在1966年。多年平均氣溫13.6oC，最高氣溫42.0oC，多年平均無霜期207d，多年平均日照2579h。

徐河為洙趙新河主要支流之一，流域面積294km2。河流補給主要以降雨為主，其次為地下水補給。受降雨時空不均勻影響，徑流年內(nèi)不均，降雨集中在夏季，暴雨多發(fā)生在7～9月份。在天氣系統(tǒng)影響下，常產(chǎn)生短歷時局地性暴雨，往往形成洪水，從而造成洪澇災(zāi)害。

1.2 水文地質(zhì)

徐河位于牡丹區(qū)城北約15km處，地貌單元屬黃河中下游沖積平原，地勢平坦、開闊，地面高程一般在44.0～55.5m，地面平均坡降1/8000，周邊水系發(fā)育，主要河流有洙趙新河、臨濮沙河、韓樓溝、太平溜等，水流平緩，均為季節(jié)性河流。

在勘察區(qū)控制深度范圍內(nèi)，全部是第四系全新統(tǒng)～上更新統(tǒng)沖積、沖積湖積、沖洪積堆積的地層，巖性的變化比較大，土的狀態(tài)也有一定的差異，頂部主要是全新統(tǒng)沖積的壤土，下部主要是上更新統(tǒng)沖積的壤土、黏土粉沙。

按山東省大地構(gòu)造單元分區(qū)，河道所處部位屬華北臺坳魯西中臺隆濟寧～成武凹斷束的西南部，屬新生代斷陷帶。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）判定，牡丹區(qū)抗震設(shè)防烈度是Ⅶ度，設(shè)計的基本地震加速度是0.15g，設(shè)計地震分組是第一組，場區(qū)是抗震穩(wěn)定性差的不利地段，地基土類型是中軟土，場地類別是Ⅲ類。另據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL203-97）判定，場地土類型是中軟場地土，場地類別是Ⅲ類。

區(qū)內(nèi)地下水類型主要為第四系孔隙潛水或微承壓水，勘探期間地下水位埋深一般1.10～2.45m。各層間水力聯(lián)系較為密切，具有一定的連通性，多為網(wǎng)狀分布，層狀分布。該區(qū)地下水補給類型為大氣降水補給（主要），河流側(cè)向滲流及少量地表徑流補給等。排泄方式主要為大氣蒸發(fā)及農(nóng)田灌溉抽吸。

2 工程任務(wù)和規(guī)模

2.1 工程任務(wù)

此次工程的主要任務(wù)，通過對河道進行防洪除澇治理，保障兩岸地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全，河道保護農(nóng)田1.74萬hm2，除澇面積1.1萬hm2。通過疏挖河道、橋梁、涵洞改建，提高現(xiàn)有河道的排澇能力；通過堤防恢復(fù)加固提高河道的防洪能力；通過改建現(xiàn)有橋梁，改變兩岸群眾生產(chǎn)生活交通困難的狀況，使治理區(qū)形成一個通暢的防洪排澇體系，做到澇水時能排得出，洪水時能防得住，徹底改變該區(qū)洪澇災(zāi)害嚴重、人民群眾生活困難，維護本地區(qū)的社會安定以及工農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

2.2 工程規(guī)模

本次工程是對徐河進行全段恢復(fù)性治理，長度為42.64km，根據(jù)水利水電工程分等的指標，此工程的等別是Ⅲ等，工程的規(guī)模是中型。工程治理是按照5年一遇除澇標準清淤河槽，設(shè)計河底寬度是9～37m，河槽邊坡是1：3，比降1/5000～1/10000。按20年一遇防洪標準修筑、恢復(fù)堤防，堤防級別為4級，內(nèi)堤坡1：3，外堤坡1：2。本次治理工程共涉及土方309.46萬m3，其中河道清淤土方234.83萬m3，堤防填筑土方69.29萬m3。

本次工程共改建生產(chǎn)橋9座，改建涵洞10座。

2.3 主要工程內(nèi)容

徐河治理工程主要由全線河道清淤、堤防修復(fù)及配套橋涵建筑物等工程組成。

（1）河道工程

對徐河河道全線清淤治理，是按5年一遇除澇標準進行，長度42.64km。河道中心線，仍按原有線路布置，河槽是采用梯形，邊坡1：3，底寬9～37m，河底高程42.60～50.53m，比降1/5000～1/10000。

（2）堤防工程

本期工程堤防工程，保持現(xiàn)狀堤距不變，充分利用原有堤防，堤線仍沿原堤線布置，最大限度地節(jié)省投資，保護兩岸植被和農(nóng)田。徐河堤防修復(fù)加固，是按20年一遇防洪標準進行，全長42.64km。堤防工程是采用斜坡式堤防，4級別，外坡1：2，內(nèi)坡1：3，堤頂寬3m，堤頂高程是48.8～53.86m。

（3）橋梁工程

本次工程共改建生產(chǎn)橋9 座，分別為大徐莊橋（10+650），唐廟李橋（15+000），絨線屯橋（23+200），馬莊橋（24+400），趙莊橋（27+100），王集橋（30+100），張芝梅橋（31+700），袁堌堆橋（34+150），祝堂橋（41+050）。

生產(chǎn)橋設(shè)計標準：按公路Ⅱ級折減。橋梁的軸線與河道中心線正交。根據(jù)地質(zhì)條件，基礎(chǔ)選用鋼筋混凝土灌注樁。橋梁跨度為8m，橋面寬度凈4.5+2×0.25m，上部構(gòu)造，采用鋼筋混凝土預(yù)制空心板，下部結(jié)構(gòu)，是井柱樁結(jié)構(gòu)，采用鋼筋砼雙柱式橋墩。

（4）涵洞工程

本次工程共改建穿堤排澇涵洞10座，分別為龍鳳涵洞（6+200右岸），林莊涵洞（12+300右岸），解莊涵洞（16+900右岸），大高莊涵洞（17+580左岸），趙莊涵洞（27+200右岸），菏鄄公路涵洞（27+750右岸），王集涵洞（29+700左岸），花園溝涵洞（32+300左岸），韓樓溝涵洞（35+466左岸），沿黃公路溝涵洞（41+250左岸）。涵洞排澇標準為10年一遇除澇，涵洞軸線和河道軸線正交，結(jié)構(gòu)形式為2m跨鋼筋砼蓋板涵，鑄鐵閘門和螺桿式啟閉機。

3 施工組織設(shè)計

3.1 對外交通

本工程地處魯西南地區(qū)菏澤市牡丹區(qū)城北，區(qū)內(nèi)交通條件便利。220國道、菏鄄公路及臨商公路橫穿場區(qū)，附近還有多條鄉(xiāng)村級公路，與上述道路相通。工程施工所需的各種料物和施工機械均可由以上道路到達施工現(xiàn)場。

3.2 施工導(dǎo)流

（1）河道清淤工程

河道施工期選擇在枯水期，在河道上、下游筑圍堰擋水，上游來水通過涵閘排入其他支流。在各支流入口處，筑圍堰阻擋來水。

（2）橋梁工程

橋梁工程安排在2011年7月底前完成，不需另采取導(dǎo)流措施。

（3）涵洞工程

涵洞工程與橋梁工程同期進行，在涵洞上、下游各筑施工圍堰。

3.3 施工排水

（1）河道清淤工程

河道清淤采用機械化施工。河道經(jīng)常性排水采用明溝排水，在河道各支流處，設(shè)置集水井，用抽水設(shè)備把河槽內(nèi)積水排出。排水溝溝底，始終處于開挖面以下1m，底寬1m，口寬1.5m。集水井底部，低于排水溝底1.5～2m，底面積方形，不小于2.5m×2.5m。每一集水井設(shè)污水泵一臺，及時抽排，使水位始終保持在開挖面以下。

（2）橋梁工程

生產(chǎn)橋采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)，安排在2011年7月底前完成，不需另采取排水措施。

（3）涵洞工程

明水采用抽水機抽排，地下水采用井點降水的方式。

3.4 主體工程施工

河道土方開挖：河槽清淤以河道中心線為中心，分別向左、右兩岸開挖，兩岸運土。清淤采用拖式鏟運機由上至下分層進行，當開挖至地下水位后，采用挖掘機開挖壟溝、集水坑排水的方法施工。先抽排地下水，待地下水位下降后再進行開挖。

堤防工程堤防加固采用先清基再分層填筑的方式，采用履帶拖拉機壓實大堤。

橋梁工程混凝土工程采用砼攪拌機拌制砼，灌注樁采用回旋鉆機鉆孔、混凝土的方式進行施工。蓋梁采用現(xiàn)澆方式，橋板及欄桿采用先預(yù)制后安裝的方式施工。

涵洞工程基坑土方開挖主要采用反鏟挖掘機施工?；靥钔练竭x用蛙式打夯機或人工夯實。采用砼攪拌機拌制砼。砌石工程為人工選修石料，采用座灰擠漿法分層砌筑，砌筑用砂漿0.4m3攪拌機現(xiàn)場拌制，隨拌隨用，砌筑后進行勾縫，并做好養(yǎng)護。

3.5 施工總布置

施工道路：主要供土方施工機械使用。本次工程場內(nèi)施工機械主要在二灘內(nèi)進行，不需再另行布置施工道路。

施工房屋：主要為臨時設(shè)施和施工倉庫，施工房屋布置在工程區(qū)內(nèi)已征用的灘地上，或在工程附近村莊租用房屋。

生活用水：可打井或利用附近村莊已有的供水系統(tǒng)解決。

施工用水：可直接從河道中抽水解決。

施工供電：砼拌制，已有供電線路或附近有供電線路的，直接利用系統(tǒng)電源；遠離供電線路的，采用柴油發(fā)電機組供電。

施工通訊：工程區(qū)靠近村莊的，施工對外通訊可租用附近已有的通訊線路，附近沒有通訊設(shè)施的可使用手機，施工隊內(nèi)部通訊可配備一定數(shù)量的對講機。

4 投資預(yù)算與經(jīng)濟評價

4.1 投資預(yù)算

經(jīng)預(yù)算分析，徐河治理工程主要工程量為：土方309.46萬m3，其中河道清淤土方234.83萬 m3，筑堤土方69.29萬m3；砌石837m3；混凝土及鋼筋混凝土3030m3。

工程總投資2946.00萬元，其中：工程部分投資2739.75萬元；基本預(yù)備費54.8萬元；遷占補償部分投資125.84萬元；水土保持部分投資16.56萬元；環(huán)境影響補償投資11.56萬元。

4.2 經(jīng)濟評價

徐河治理工程特性指標表

4.2.1 國民經(jīng)濟評價

本次徐河治理工程的主要效益是提高河道防洪和除澇能力，減少農(nóng)田澇災(zāi)損失，工程總投資為2946.00萬元，在社會折現(xiàn)率8%的情況下，經(jīng)濟凈現(xiàn)值1316.47萬元，經(jīng)濟效益費用比為1.48，經(jīng)濟內(nèi)部收益率為13.21%。因此，該治理工程在經(jīng)濟上是合理可行的。

4.2.2 財務(wù)評價

經(jīng)對徐河治理工程進行財務(wù)費用分析，年運行費用為38.89萬元。由于徐河河道治理工程屬社會公益性的基礎(chǔ)設(shè)施工程，按公益性事業(yè)管理體制及牡丹區(qū)政府的有關(guān)規(guī)定，徐河的年運行費用由牡丹區(qū)政府從地方預(yù)算內(nèi)資金和水利專項資金進行足額撥付解決，以維持工程正常運行。

5 結(jié)論

通過河道治理，徐河工程完成后，防洪除澇標準大大提高，該區(qū)域內(nèi)免受洪澇威脅，排除區(qū)內(nèi)澇水及時，農(nóng)作物的正常生長得以保證，農(nóng)作物的生長條件得以改善，糧食產(chǎn)量大大提高，促進該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此，本工程的實施，將降低流域內(nèi)的洪澇災(zāi)害損失，區(qū)域內(nèi)人民群眾生命財產(chǎn)安全得以保障，該區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展提供了有利條件。因此，本工程具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，建議盡快實施。