探析小流域综合治理项目的工程管理
乐清市小流域众多且源短流急,洪枯变幅大,洪水暴涨暴落,冲刷力强,洪灾频发,具有“七山一水二分田”的陆域特征。近年来,按照河流水文特征确定岸线对小流域进行全规划,进行约束水流,保护岸坡,标准防洪堤建设对小流域综合治理项目提出相应的管理措施。
标签:小流域;河道整治;工程管理
一、乐清市小流域的基本情况
乐清市东濒乐清湾,位于浙江省东南沿海,南北长约65千米,东西宽约27千米。土地总面积1174平方千米,地形以低山丘陵为主,低山丘陵占全市面积的62.14%,平原面积占21%,海域面积占16.86%,山区面积大小流域多,是“七山一水二分田”地形格局,全市流域面积在15一100平方千米,近年来,很多个综合治理项目或防洪规划都陆续完成,而且标准防洪堤工程建设开始实施,现已完成标准防洪堤50多公里,十年一遇和二十年一遇的防洪堤标准化率约75%。
二、小流域综合治理项目的工程管理措施
由于乐清市对洪水拦洪和调蓄作用较小,小流域上游没有较大规模的水库,现采取防洪工程措施有切滩、拓宽、护岸等,主要是筑堤护岸措施。
1 确定岸线根据河流水文特性
河流水力要素、水文条件情况复杂。河堤低水位时主流紧贴河岸,高水位时洪水主流趋向河槽中部,承受高水位压力的时间不长,弯曲河段主流线,都在进口处靠近凹岸,当水流进入弯道后主流线逐渐贴近弯道凸岸,在弯道出口处由于离心力的作用,主流线又逐渐向凹岸靠近,偏离凸岸极易造成凸岸淤积,凹岸冲刷。因此,在確定岸线堤防时要根据河床总体走势、河床演变历史过程、河床的结构等特点,来确定河道形态是顺直型、弯曲型还是散乱型,修建堤防或护岸工程依照河床变化趋势确定岸线。调整好约束水流、河势和流向,保护岸坡。另外就是河道转弯半径不能太小且局部河段适当截弯取直,岸线应成一光滑的抛物曲线并做好上下游堤线的衔接和左右岸的协调;由于河道截弯取直后增大了河槽比降、流速和水动能,改变了洪水流向还加剧了水流对河岸的冲刷和河槽的下切,应采取相应工程措施,做好坡降控制,还有就是在确定堤防间距时满足行洪条件,遵循宜宽则宽的原则下尽量保留河道滩地,河道尽量要采用非规则断面,做到河床的非平坦化防止河道渠化,充分发挥天然河道的作用与优势。
2 确定合理防洪标准和堤高
河道堤防标准主要根据保护对象确定,堤高是按照设计标准,计算洪水流量和洪水位,再加上一定的堤防安全超高来拟定堤顶高程,确定堤防高度。由于河
道洪水暴涨暴落,洪枯水位差异大,设防原则是“漫顶不垮坝,防冲不防淹”,以考虑防冲为主,在结构上加强堤防防冲能力,不要刻意提高防洪堤高度。因此小流域河道治理的标准宜低不宜高,根据乐清市小流域实际情况,确定保护村庄防洪标谁按10年一遇洪水标准设计,保护乡镇按20年一遇洪水标准设计,避免造成人力、财力、物力的浪费。
3 选择堤型和堤身结构
小流域综合治理项目基本上利用河道内自然级配良好砂砾石填筑堤身,堤防工程承受高水位时间不长,一般河床采用仰卧式斜坡堤和重力式直墙堤,较宽和顺直河岸段采用护坡式斜坡堤,迎水坡一般坡比1:1一1:1.1,背水坡比1:0.7一1:1,堤顶宽3m,一般迎水面设置防冲设施,采用细石混凝土灌砌块石、浆砌块石。有些河道受冲弯曲河段和溪床过水能力不情况下一般采用重力式直墙堤,堤高较高的,可采用斜坡和直墙结合复式断面的形式。选用结构形式简便的重力式结构,这种有利于群众施工,抗冲能力强稳定性好,但造价高,工程量大,水流条件差。在过水断面足够时,最好选用复式梯形、仰卧式斜坡堤结构,这两种型式稳定性均好,水流条件好,同时投资省,减少了工程量。
4 堤防基础结构
基础冲刷是小流域综合治理项目堤防工程关键,多数堤防垮塌都是因堤脚掏空引起,因此在整体性上防洪堤基础要求更高,设计时基础要有足够埋置深度,一般埋置深度一般不小于1.5米,低于计算冲刷线且受冲凹岸冲刷较深还要加深。根据乐清市从近几年运行情况来看,小流域防洪堤实施经验,一般基础埋置深度1.5一2.0m均能满足抗冲要求,主要采用硷梁和浆砌石或硷灌砌石结构的设计基础结构,个别河段因施上排困难、冲刷较深,采用灌注桩、碎预制桩等水下施工枝术。对于开阔河床的河弯地段为使洪水主流归槽并减少护岸工程基础的冲刷,可适当修建一定数量的短丁坝群,并在河道凸岸前淤积的沙滩,用开挖引流水槽来调整水流并减少对护岸堤脚的冲刷。同时,设置拦水堰坝结合灌溉引水,控制河床坡降,稳固河床降低流速,稳定堤防基础工作。
5 启动相关工程建设
小流域综合治理项目离不开相关的工程建设,工程措施也是保护和改良水土资源、有效治理小流域的重要手段主要措施是,在小流域内修建各种工程,包括小型蓄水灌溉工程、山洪预防工程、泥石流疏导工程等等,避免在相关灾害来临之时对小流域内水土资源的大面积破坏;另外,在小流域内修筑梯田,在保护水土资源的同时,有效的保障粮食的供给再者,通过修筑水平槽、鱼鳞坑及竹节壕等工程来有效的保护林地的水土资源。
三、堤防工程生态措施
由于堤防工程建设一是易引起自然河流的人工渠道化,使河流在平面形态上直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,
包括筑坝吼致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性曰破坏。因此在堤线选择上,在水流平顺原则下防止河流形态规则化,堤距统一化,断面均一化,河床平坦化。在满足设计洪水行洪要求下尽量保护河漫滩,保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。在堤防常水位以下设置一定数量鱼巢,利于水生生物栖息。在满足抗冲要求下,在河流直段尽量使用具有良好反滤和垫层结构的大块石堆砌,或大孔隙混凝土拼装构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料。
四、结语
由于小流域洪枯水位差异大,源短流急冲刷力强,洪水期流速大,在堤防洪建设时应宜宽则宽,按照过坝而不垮设置堤防,防冲不防淹,同时按照河床变化趋势确定岸线,进行河道采砂规范,使之有利于堤岸与行洪安全、河道整治。因为小流域是洪灾频发地区,所以应对河道防洪工程建设高度重视,对山区人民生命财产安全进行保障。
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