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湍河综合治理工程防洪影响分析

2023-03-08袁长玉

河南水利与南水北调 2023年7期
关键词:新野县行洪堤防

袁长玉

(中及御龙建设有限公司,河南 南阳 473000)

0 项目背景

湍河在新野县境内全长约16.50 km,该段河道未经系统治理,防洪标准较低,存在河道岸坡塌滑、堤身断面不足等险情,致使洪涝灾害频繁,严重威胁着沿河两岸的安全,制约当地社会经济发展;同时湍河水资源丰富,但未能有效利用,而临近的运粮河水资源相对匮乏,不能适应区域发展的需求。湍河综合治理工程是一项以防洪为主、兼顾河湖生态补水、改善水环境的综合水利工程。工程位于新野县王集镇境内,通过堤防加固、岸坡护砌、建设液压坝向运粮河补充生态用水、湿地建设等工程措施,可提高湍河新野县境内河段的防洪标准,改善湍河、运粮河的生态环境。

1 防洪标准符合性分析

根据《防洪标准》《水利水电工程等级划分及洪水标准》,该段湍河堤防保护范围为涉及王集镇汪堤村、秦杜营村、东园村、冯集村、石头庙村、王集镇区、高桥村、史井村、归集村、徐埠口村、齐楼村、周湾村、白滩村,上港乡梁营村共计2个乡镇14个行政村,人口40 261 人、耕地3 273.73 hm2,防护标准可选10-20 年一遇。

新野县湍河综合治理工程确定湍河王集镇区段(桩号6+100~8+100)左岸防洪标准为20年一遇,堤防等级为4级;其余段防洪标准为10年一遇,堤防等级为5级,建筑物等级为5级;液压坝建筑物级别为5 级,次要建筑物和临时建筑物级别为5级,满足规范要求。

2 防洪及河势影响分析

2.1 河道防洪影响

2.1.1 河道建成后对行洪影响分析

湍河经过综合整治,河道断面进行防护同时进行清淤疏浚,有利于河道行洪。根据水面线推算结果,工程建设后10年一遇河道水位总体呈下降趋势,平均下降0.07 cm,但局部水位由于工程建设产生壅高,最高处为湍河桥下游湿地桩号15+100处0.05 cm;20年一遇河道水位总体亦呈下降趋势,平均下降0.06 cm,但局部水位由于工程建设产生壅高,最高处为湍河桥下游湿地桩号15+100处0.06 cm。

经对比设计水面线及《可研》的设计堤顶高程,治理河段设计水位+设计安全超高1 m不大于设计堤顶高程,满足防洪要求。

液压坝工程:根据建坝及未建坝2 种工况设计水面线对比,液压坝10年一遇壅高0.05 cm,壅长0.40 km,20年一遇壅高0.06 cm,壅长0.50 km。经对比,液压坝壅水影响范围内的堤顶高程不小于治理河段设计水位+设计安全超高1 m,对河道行洪影响较小。

湿地工程:湿地工程主要在河道滩地临水侧种植水生植物。在一定程度上占用了河道行洪断面,根据水面线推算结果,工程建设后河道整体水位略有下降,但湍河桥下游湿地桩号15+100处壅高0.05~0.06 cm,对河道行洪的影响较小,但工程涉及的植物,要按照低矮、不阻水的原则进行选择,严禁种植高秆植物阻碍行洪。

水系连通工程:水系连通工程引水线路桩号0+000~3+034段位于湍河行洪断面以内,但全部为地埋管道,平均埋深6.10 m,满足冲刷深度的同时不占用河道行洪断面,对河道行洪基本无影响。

水系连通工程计划在非汛期向运粮河水系引水468万m3,跨流域调水在一定程度上可以减少湍河汛期的行洪压。运粮河水系在汛期前提前放水,恢复天然形态,工程建设对河道行洪影响较小。

2.1.2 施工期对行洪影响分析

新野县湍河综合治理工程根据工程布置、施工进度安排及施工期洪水位,堤防工程、护岸工程和建筑物工程(液压坝、排水涵洞)均安排在非汛期施工。堤防工程和排水涵洞工程均不需要采用导流措施,护岸工程和液压坝工程制定了详细的导流方案。

护岸工程:护岸处滩地低于枯水位时需设围堰。

液压坝工程:施工导流采用两期围堰导流,第一期完成右侧坝段、控制室等,一期围堰利用平整场地及基坑开挖的土砂方修筑上下游围堰,二期围堰主要是左侧坝段等。第一期围堰利用平整场地及基坑开挖的土砂方修筑上下游围堰,第一期工程完成后,拆除第一期围堰,修筑第二期围堰,利用已建坝段导流。

工程施工期间围堰、导流明渠在不同程度上占用了河道的行洪断面,但是根据施工期洪水计算,施工期5 年一遇洪水洪峰流量为27.10~28.90 m3/s,来水量相对较小,且工程制定了比较完善的导流方案,工程建设后立即拆除围堰等临时建筑物,可将施工期对河道行洪影响降到最小。

施工时产生的弃土若堆放在河道内会对河道行洪产生不利影响,因此,要求施工产生的废弃物应及时运走,严禁堆积在河道中。而沿河设置的零星仓库等,设置在两岸施工区附近,不同程度的挤占河道行洪断面,由于工程主要在12月至次年2月施工,期间河道来水量较小,水位基本不会上滩,基本不会对河道行洪产生不利影响,但仍要求在施工时密切关注汛情,按照度汛方案及时撤离,保证河道行洪顺畅。

2.2 对河势影响分析

湍河综合治理工程实施后,河道断面经过护砌且断面规整,经过局部岸线规整,河势在平面上更趋于稳定;经过河底清淤、清障,河道在纵向上更加平顺,利于洪水排泄;因此,湍河在工程实施后河道演变趋于缓慢,河势更加稳定。

液压坝的轴线与河道水流方向正交,宽度与所在河道断面宽度一致。液压坝河道行洪时塌坝运行,基本不缩窄河道的行洪断面。根据壅水计算结果,液压坝壅水高度0.05~0.06 m,同时液压坝上游设有抛石护底、铺盖,下游设有消力池、海漫、防冲槽等,工程的防护措施较为完备,基本满足设防要求。

液压坝建成蓄水后,该段河道水流平顺,河道纵横断面变化不大,建坝前后各代表断面垂线流速也无大的变化,洪水时塌坝泄洪,恢复河道原有行洪能力。

根据岸坡冲刷计算,10 年一遇洪水时岸坡最大冲刷深度为0.98~2.84 m,根据工程设计方案,且弯道顶冲部分护岸坡脚均设置宽4 m、厚40 cm 的雷诺护垫,对河底起到保护作用,基本满足设防要求。

3 对现有水利工程与设施影响分析

3.1 对桥梁工程影响分析

湍河综合治理工程范围内湍河涉及水工程类型主要有跨河桥梁等。经统计共有高铁桥1 座、高速桥1 座、公路桥2 座,损毁桥梁1座。拆除的损毁桥梁现状已无通行能力,影响河道行洪,拆除并不影响两岸交通。

根据现状及设计河底高程对比,现状4座桥梁处维持原河底高程,工程建设不会对现有桥梁的基础造成破坏。《可研》提出了较为合理的调度方案,可有效在满足河道防洪、下游河道生态流量的基础上向运粮河调水;同时液压坝在塌坝泄洪时分级塌坝,闸门先开启30~50 cm,然后再逐渐加大开度,直至全开,可有效减少塌坝产生的人工洪峰,减少对下游河道及桥梁等建筑物的影响。

3.2 对堤防工程影响分析

湍河综合治理工程新建排水涵32 座,洞身采用Ⅲ级预制C30 钢筋混凝土管。新建液压坝工作液压缸至液压站的油路管道规格为φ40 的热扎无缝不锈涂塑钢管,油路管道分别在10+900左岸下穿现状堤防,油管在滩地上埋深1.80 m。水系连通工程引水管道在桩号14+000右岸处下穿现状堤防。油路管道、水系连通工程引水管道均需穿越现状堤防,根据施工方案,穿越施工方式均对现状堤防大开挖,工程在非汛期进行,开挖边坡1:3,可根据开挖后堤防质量适当增大开挖范围;在穿堤工程完成后迅速依据设计边坡回填,按照压实度不小于0.91的要求严格控制,回填时新旧堤防结合面开挖键槽,键槽位置位于堤防轴线上,键槽底宽1 m,边坡1∶1,深度1 m。

考虑到现状堤防质量较差,且断面不足,工程在非汛期实施,对堤后保护对象影响较小,且新筑堤防断面、压实度满足规范要求,故穿越工程对现状堤防基本无影响。

4 对防汛抢险的影响分析

湍河综合治理工程位于淅川县荆紫关镇东南约3 km处,临近二广高速、郑万高铁、省道S335和S244、010乡道等,交通比较便利。施工考虑避开汛期,在12月至次年2月进行,如工程需跨汛期施工,防汛物资可通过附近主路及村村通道路进场。同时工程新建防汛道路25.90 km,采用C25混凝土路面,有利于防汛抢险。

5 结语

综合上述分析,新野县湍河综合治理工程的建设符合《新野县四水同治规划方案(2019-2035 年)》等相关规划,不影响规划的实施;工程设防标准及总体布局基本合理,项目建设后提升了该段河道的行洪能力,对河势影响较小;工程建设对现有水利工程及其他工程设施基本无影响。

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