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浅析新时代下重点山洪沟防洪治理工程设计工作的主要内容
摘要:文章分析了山洪沟特征、绵阳山洪沟的主要问题,在相关规范、标准、水利部及四川省水利厅文件的基础上分析了设计主要工作宜从山洪沟治理必要性、治理范围、治理标准、总体布置、工程设计方面考虑,并结合绵阳市游仙区三叉河山洪沟治理项目进行了设计。上述设计内容希望能为重点山洪沟防洪治理工程设计提供一定的参考。
关键词:山洪沟;防洪治理;护岸;堤防
1山洪沟特征及主要问题
1.1 山洪沟的特征
山洪沟规定的特征是:流域面积一般小于200km2,山洪沟河道比降较大,一般在10‰以上,汇流时间较短,一般小于12h,平均流速较大,一般在2~6m/s[1]。
1.2 绵阳市山洪沟的主要问题
内在因素:一是山洪沟现状普遍为土质边坡的天然河岸,河道相对较窄,岸边地势相对较低,河道行洪能力不足;二是部分河段边坡杂草丛生,农作物桔梗堆于河床致使淤积严重;三是上世纪70年代修建的具有灌溉功能石河堰年久失修、阻水碍洪,堰前淤积严重等问题。
外在因素:一是山洪沟两岸有划定的基本农田,护岸或堤防应避开基本农田;二是山洪沟两岸有居民房屋且人口保护对象较分散等问题。
2山洪沟治理的必要性和紧迫性
为适应我国山洪沟防洪治理的需要,2019年5月31日,中华人民共和国水利部批准发布《山洪沟防洪治理工程技术规范》(SL/T 778-2019),同年8月31日正式实施,对于山洪沟治理工程的规划、设计和管理提供了强有力的指导。
2.1 贯彻落实新时代防灾减灾救灾新理念的迫切要求
当前,中国特色社会主义进入了新时代,经济由高速增长转向高质量发展阶段,人民群众对美好生活的需要日益增长,对防洪减灾事业发展提出了更高要求。2020年2月中央全面深化改革委员会第十二次会议审议通过的《关于推动基础设施高质量发展的意见》和2020年5月中共中央、国务院印发的《关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》均明确提出要加强山洪灾害防治。实施山洪灾害防治是保障乡村振兴、农村基础设施高质量发展和西部大开发形成新格局等重要战略顺利推进的重要举措,也是做好 “六稳”工作、落实“六保”任务,防范化解山洪灾害风险、保障山丘区人民群众生命财产安全的有力保障[2]。
2.2 贯彻落实水利改革发展总基调的追切要求
水利部针对水利改革发展面临新形势、新任务、新要求提出了“水利工程补短板、水利行业强监管“水利改革发展总基调。山洪灾害是当前我国水利领域的三大重点风险之一。因此,需要持续开展山洪灾害防治项目建设,通过项目建设补短板,不断完善山洪灾害防治体系,同时又要以“强监管”促使各地进一步压实山洪灾害监测预警和运行维护责任,保障系统正常运行,推动山洪灾害防御体系从“有”到“好”的转变[2]。
2.3 提升绵阳山洪沟治理能力的迫切要求
绵阳受2018年"7.2"和"7.11"、2020年“8.17”特大暴雨洪水灾害影响,造成山洪沟沿河村落及农作物严重受损。持之以恒加强绵阳山洪灾害防御能力建设,持续开展宣传演练培训,切实提升绵阳灾害治理能力系。随着乡村振兴战略实施,人们对河道生态环境、河岸清水等有了高质量需求。因此,新时代下重点山洪沟治理既要满足防洪要求又要考虑生态环境保护等方面的要求。
3 新时代下重点山洪沟防洪治理工程
的设计工作的主要内容
3.1 治理范围
按照《防汛抗旱水利提升工程实施方案》(水规计(2019)288号),“十四五”期间,规划安排819条重点山洪沟治理任务,具体建设任务纳入本实施方案统筹安排,2021-2023年期间,安排491条重点山洪沟防洪治理任务。在此范围外,各地可利用地方资金,加大山洪沟治理力度。各地在选择项目时,原则上应同时符合以下条件:(1)山洪灾害危害严重;(2)影响人口不少于2000人;(3)影响范围内一般有2个以上行政村或1个乡镇人民政府所在地;(4)流域面积一般大于20平方公里小于200平方公里[2]。
3.2 治理标准
山洪沟治理标准应依据《防洪标准》(GB 50201-2014)、《水利水电工程等级划分级洪水标准》(SL 252-2017)规范,并结合保护对象、上下游河道衔接、灾害影响范围及损失情况等因素综合考虑。绵阳山洪沟沿线一般人口稀疏、农田面积较少,常规情况下山洪沟治理标准为10年一遇,对于洪灾损失大、危害严重的集镇或居民聚集地,可提高至20年一遇。
3.3 总体布置
一是合理利用资金以保障人民群众生命安全为目标,以岸坡防护为重点;二是要考虑防冲刷、保护生态环境,处理好上下游、左右岸的关系;三是以“护”——加固或新建护岸、堤防、“通”——清淤疏浚、改建阻水建筑物(如,石河堰改闸)等方式确定;四是治理岸线或堤线应根据保护对象、河道形态及基本农田保护范围等治理原则确定,保持河道自然形态,不得裁弯取直;五是亲水平台的设置一般结合现状地形条件、常年洪水位或石河堰正常蓄水位统筹确定,其中常年洪水位一般按2年一遇。
3.4 工程设计
(1)护岸工程:为保护江河湖堤岸免受水流、风浪、海潮侵袭和冲刷所采取的工程。护岸顶高程设计:当设计洪水位高于现状岸顶时,护岸顶高程一般与现有岸顶相平或高于现有岸顶20~50cm,当设计洪水位低于现状岸顶时,护岸顶高程应采用设计洪水位确定。
(2)堤防工程:在江、河、湖、海沿岸或水库区、分洪区周边修建的挡水建筑物。堤防顶高程设计:依据《堤防工程设计规范》(GB 50286-2013)规范7.3.1条,堤顶高程应按设计洪水位加堤顶高程确定[3]。《四川省水利厅关于印发四川省中小河流治理项目初步设计报告编制大纲的通知》川水函〔2020〕1437号内容,山洪沟应设置防浪墙[4]。为节省投资及减少筑堤占地面积,结合以上规定,设计时山洪沟设防浪墙,且堤顶高程应高于设计洪水位0.5m以上。
(3)疏浚整治:山洪沟中的淤积物一是阻洪,抬高水位;二是有可能改变水流流向,造成新的冲刷。在设计时应考虑,一是考虑岸坡稳定,二是使设计河底高程与现状河底高程接近,并与上下游河底高程衔接。疏浚料一是考虑能否利用,二是弃料堆放位置是否满足环保及占地要求。
(4)断面结构型式
主要结合工程地质、河段流速、占地、投资、生态环境、当地材料等因素考虑,绵阳常用的有仰斜式挡墙、重力式挡墙、衡重式挡墙、固滨笼及绿滨垫、复合式生态斜坡等结构型式,其中固滨笼及绿滨垫应根据河段流速来确定埋石尺寸(详见表1)。
3.5 设计案例
绵阳市游仙区三叉河山洪沟治理项目位于绵阳游仙区新桥镇,距离绵阳市城中心9公里,新桥镇是游仙经济开发区东区的重要组成部分。项目区三叉河现状为天然土质边坡,河道相对较窄,河段淤积严重,区内的危家河堰、杨家河堰、机耕桥及人行桥年久失修,严重碍洪,致使行洪不畅,历年来曾多次发生左右岸农户房屋及农田被淹,为有效保护新桥镇高意村、胜利村、铜华村、双河村2190人的生命财产和2825亩耕地安全,促进地方经济社会高质量发展。
三叉河山洪沟治理长1734.00m。新建堤防及护岸长2565.00m,其中:左岸堤防长1280.00m;右岸堤防长317.50m,护岸长967.50m;河道清淤疏浚长452.00m。拆除阻洪建筑物8处(危家河堰、杨家河堰、5座机耕桥和1座人行桥)。防洪标准为10年一遇。该工程为5级,主要建筑物、次要建筑物及临时建筑物均按5级设计。
该工程采用复合式生态斜坡堤型及护岸,堤顶及护岸顶高程按10年一遇设计洪水位加0.5m控制;堤防及护岸上半部分生态斜坡采用10cm厚无砂混凝土,其下设反滤土工布、其上回填营养土并撒播草籽;下半部分采用重力式挡墙。
4 结语
山洪灾害损失严重,特别是山洪沟最为突出。近些年山洪沟的治理发挥了显著的防灾减灾效益。绵阳市位于环成都经济圈,地处涪江中游,是中国科技城、西部重要的经济中心和四川省历史文化名城。随着绵阳社会经济的发展,在新时代下,人们对河道水生态环境、亲水性等有了越来越高的要求,因此,重点山洪沟防洪治理设计的主要内容不仅要满足防洪的要求,而且也要在不占用基本农田的前提下一是综合考虑防洪标准、岸线或堤线的总体布置,二是结合水文、地质、材料、施工、投资等因素综合比较确定护岸或堤型。
山洪沟治理仍面临着防治能力与保障人民群众生命安全和经济社会高质量发展需求不匹配的矛盾,保障人民群众生命财产安全任重而道远,在山洪沟资金不足的情况下,重点山洪沟防洪治理设计的主要内容主要考虑如下:一是以“点状布局”、“重点分段保护”的原则布置,二是拆除或改建阻水建筑物,三是清淤疏浚。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部.山洪沟防洪治理工程技术规范:SL/T 778-2019[S].北京:中国水利水电出版社,2019:5.
[2]中华人民共和国水利部.全国山洪灾害防治项目实施方案(2021-2023年)[Z].2020-12.
[3中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.堤防工程设计规范:GB 50286-20139[S].北京:中国计划出版社,2013:5.
[4]四川省水利厅.四川省中小河流治理项目初步设计报告编制大纲(川水函〔2020〕1437号)[Z].2020-10-20.
[5]中国工程建设标准化协会.生态格网结构技术规程:CECS 353:2013 [S].北京:中国计划出版社,2013:11.
作者简介:徐才富(1989.07-),男,汉族,四川大竹人,工程师,学士,毕业至今一直从事水利工程设计咨询工作。