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乌溪江下游河道治理工程布置及建筑物设计探讨

2015-08-15鲁文俊汪新文

陕西水利 2015年4期
关键词:石室防洪堤济源

鲁文俊 汪新文

(浙江省衢州市水利工程质量与安全监督站 浙江 衢州 324000)

1 乌溪江概况

乌溪江为衢江右岸一级支流,发源于福建省蒲城县大福罗,自南向北流经王村口、独山、小逆口、湖南、黄坛口至衢州城东5km樟树潭汇入衢江,河流全长155.9km,,其中衢州市境内63.1km,全流域面积2453km2,其中衢州市境内流域面积610.1 km2。乌溪江下游河道从黄坛口水库大坝至崇文大桥,全长约4.5km,主河道平均比降2.15%,是衢州市的“第二门户”,也是衢州市烂柯山、九龙湖、药王山等主要旅游景点的必经之路,地理位置非常重要。

2 河道、防洪堤现状

2.1 河道现状

乌溪江(乌引渠首水利枢纽~崇文大桥)建有乌引渠首枢纽工程、柯山、柯达电站等水利工程。其中,乌引渠首枢纽至崇文大桥段河道的水资源时空分布变化很大,该段河道自然河川生态功能减弱,生物栖息地遭破坏,河道自净能力降低。且处于本段河道上的石室老大桥桥面高程较低且净跨不足,阻水严重,该桥梁目前已禁止通行。

2.2 防洪堤现状

柯城区鲟鱼基地至石室老大桥防洪堤段建有浆砌卵石护岸,防洪标准低于10年一遇;石室老大桥至溪东埂上游段为河道土质岸坡;溪东埂段为原三江治理老堤。2005年9月自来水管道埋设于迎水坡,在迎水坡加直立式钢筋砼挡墙,挡墙顶为马道,防洪堤顶高程基本达到20年一遇标准。

2.3 存在问题

(1)乌溪江下游段没有进行过系统整治,未形成标准的防洪体系,目前很多堤段存在土质岸坡未护砌和堤身不稳定以及堤脚的冲刷隐患,保护区防洪能力不足10年一遇标准。

(2)现状河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,弃渣和泥沙淤积侵占河道,桥梁阻水造成行洪障碍,使得上游城区段河道洪水位升高。

(3)上游枢纽不弃水时,平时河道脱水,水量时空分布极其不均,河道的自然河川生态功能减弱,生物栖息地遭破坏,河道自净能力降低。

(4)防洪设施建设滞后于保护区建设,防洪工程建设投入不足以及河道生态功能减弱,制约了保护区的经济和社会发展。

3 河道治理任务和规模

衢州市乌溪江下游河道综合治理工程主要保护对象涉及柯城区石室乡、花园街道及其衢化等衢州市城区主要的工业区,并且通过加高加固、新建堤防、河道疏浚、河道清障等工程措施,使保护区防洪能力均达到20年一遇标准。在保证防洪安全的前提下,充分体现休闲、健身、生态和文化的功能。

衢州市乌溪江下游河道综合治理工程的规模:共3段防洪堤,包括石室堤、张公祠堤、响春底堤,总长5km;治理河道总长4.5km,以及石室老大桥改造;拦水堰3座,其中江心洲尾拦水堰最大坝高1.9m,堰顶高程76.50m,张公祠拦水堰最大坝高1.0m,堰顶高程74.00m,石室下游拦水堰,堰高1.3m,堰顶高程72.2m。

4 工程布置及建筑物设计

4.1 工程布置

工程建设内容主要包括:张公祠防洪堤、张公祠拦水堰、石室老大桥段的溪东堰和石室老大桥段的河道疏浚。

4.1.1 防洪堤布置

堤线布置应遵循以下原则:

(1)堤线与河势流向相适应,并与大洪水主流线大致平行;

(2)堤线力求平顺,各堤段平缓连接,尽量不用折线或急弯;

(3)堤线布置尽量减少拆迁和占地;

(4)结合现有堤防设施、地形、防洪抢险、维护管理等因素,并根据城市总体规划,综合考虑上下游,左右岸的关系,统筹兼顾,局部服从全局。

张公祠堤总长2.31km,自响春底村尾山体处开始,沿乌溪江左岸原堤防而下,经鲟鱼养殖场至石室老大桥桥头与修建后桥墩连接。该段堤防沿乌溪江左岸老堤防布置,防洪堤轴线与老堤防轴线重合,过石室老大桥桥墩后经美丽健乳业有限公司,与溪东埂老堤连接,该段堤防为新建堤,堤防沿乌溪江左岸布置,轴线与河岸线基本重合。为满足最小堤距,同时使河势稳定,避免洪水直冲对岸石室堤,石室老大桥上游段长300m岸线须退后,最大退后宽度50m。

4.1.2 拦水堰布置

(1)溪东堰布置

可研阶段初拟三个堰址,即济源溪汇合口下游100m处、济源溪汇入口、济源溪汇入口上游50m处等三个位置,推荐济源溪汇入口上游50m堰址。本阶段考虑到设计河段位于乌溪江下游河道,将堰址设在济源溪出口下游能使济源溪的水资源得以充分合理利用,因此本次不推荐济源溪汇合口上游堰址。而济源溪汇入口下游100m处堰址,堰造价较高,且施工不便,本次从造价及施工方面考虑,故本阶段推荐济源溪汇入口堰址。

(2)张公祠堰布置

为增加水面,使右岸山体座落于水中,山水呼应。在深潭下游处修筑拦水堰,堰高1.0m左右,正常水位抬升至74.0m。

4.2 主要建筑物

4.2.1 防洪堤

由于该段堤防正常水位以上考虑适当的绿化,以便与城市景观相协调。结合控制投资、就地取材、外型美观的原则,经过对衡重式、缓坡式、复合式三种断面形式进行分析比较,缓坡式断面虽然占用土地较复合式断面多,由于该段堤防沿线无村庄,工程占地涉及较少房屋拆迁,政策处理难度小,对整个工程的进度没有影响。经综合比较,该段堤防适合采用缓坡式断面形式。

4.2.2 河道疏浚

乌溪江下游现状河道萎缩严重,行洪能力逐步降低,弃渣和泥沙淤积侵占河道致使局部河道流向改变,影响河势稳定,沿线村民向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道现象日渐增多。自响春底村尾开始,经石室老大桥,至柯山电站尾水出口处这段河道,应按相关条例进行河道清障及河道疏浚。对存在防洪隐患石室老大桥进行扩建,同时对上下游段滩地清障,有效提高河道行洪能力。

4.2.3 拦水堰工程

(1)溪东堰结构设计

乌溪江下游河道现状局部坡度较陡,局部坡度达到2%,洪水时局部流速大,对河床的冲击力非常大,同时河道采砂致使滩地减少,而上游有两个大型水库的拦截致使砂砾来源少,对河势稳定影响较大。为进一步稳定河势同时兼顾河道生态,在柯山电站尾水渠上游100 m(济源溪出口处下游)修筑拦水堰,堰型采用叠石宽顶堰,固定堰顶高程72.20m,堰长197.1m,固定堰体采用C20砼,堰体顶面及下游面采用叠石叠砌,堰体基础至中风化层。

(2)张公祠堰结构设计

为进一步稳定河势,同时兼顾河道生态增加水面,使右岸山体座落于水中,山水呼应。在深潭下游处修筑拦水堰,堰高1.0m左右,正常水位抬升至74.0m。设计拦水堰长 224 m,高1.0m,顶宽 2.0 m,堰体面层采用叠石砌筑,为防止堰下水流对河床的冲刷,在拦水堰上下游侧均铺排大块石,厚度0.5m,起防冲消能作用,上游侧长度5m~8m,宽178m,下游侧长度10m~12m,宽220m。

5 结语

文章根据乌溪江下游衢州段河道的地质、水文、气候等因素,主要从乌溪江下游河道治理工程的任务、规模及主要工程的布置和建筑物的设计方面进行论述,经过比较分析,提出了相应的治理思路和工程措施,能达到较好的防洪效益和社会效益,并将对社会经济持续法展起到积极的促进作用。陕西水利

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