健康河流理念在河流防洪整治设计中运用的意义
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发布时间:2011-02-26 10:46:07 更新时间:2021-02-26 11:53:15
健康河流理念在河流防洪整治设计中运用的意义
罗志庭
广西玉林水利电力勘测设计研究院广西玉林537000
摘要:不同的河流有不同的发育演变规律,面临不同的健康问题,必须因地制宜,抓住主要矛盾和突出问题,在发挥好河流功能的同时,切实保护好河流,让河流为人类造福。本文通过广西陆川县九洲江良田圩河段防洪整治项目进行详细阐述健康河流理念在河流防洪整治设计中的运用。
关键词:健康河流理念;防洪;河流整治设计;运用
一、健康河流的提出背景
河流是有生命的。这不是诗,而是沉重的现实。河流的生命正在受到严重威胁。在我国北方,已经出现了“有水皆污、无河不干”的现象,一些河流的生命已经或正在被终结。黄河、海河等大的河流也出现了频频断流的现象,处於生死存亡的重要关头。
长期以来,在河流开发上,我们总有这样一种观点,认为河流取之不尽。由於认识上形成的人类中心主义,而忽视了河流的本体价值,人类对河流盲目追逐和过度利用经济价值的行为也愈演愈烈。
人类试图通过工业文明一劳永逸驯服江河,对河流的自身规律产生了巨大的影响,导致众多河流都出现了空前的危机,而这种危机又反过来直接作用於人类自身。河流缺水、断流、水质污染、生态恶化已成为新的河患。在我国经济高速增长的同时,也伴随着资源的过度开发、低效利用和生态环境的严重破坏,全国各大江河湖泊的水质和生态都受到不同程度的损害。不仅在北方一些缺水地区出现“有河皆干、有水皆污”,而且在南方一些水资源丰富的地区也出现了“有水皆污”的现象。
2002年2月,黄河水利委员会主任李国英在全球水伙伴中国地区高级圆桌会议上提出“河流生命”的概念,两年来,这一新的治河理念得到了国内外水利界的强烈反响。
所谓河流健康生命,是指河流具有的正常功能和作用,充满生机与活力。河流生命健康表现在河水奔流不息、鱼虾跳跃,河水养育着流域的生灵,支持着经济社会的健康发展,孕育着流域文明和民族文化。
下面通过广西陆川县九洲江良田圩河段防洪整治项目进行详细阐述健康河流理念在河流防洪整治设计中的运用。
二、健康河流理念在河流防洪整治设计中的运用
九洲江发源于陆川县沙坡镇秦镜村的文龙径分水岭,流经陆川县的沙坡、温泉、大桥、乌石、滩面、良田、古城及博白县的文地等8个乡(镇),于陆川县盘龙出境注入鹤地水库。沿河乡镇现有防洪基础设施基本空白、缺乏规划指导、防洪标准严重不足、河道淤积严重、水污染加剧、河流生态遭破坏、水资源短缺、水土流失严重等突出问题,这严重影响了九洲江的生命健康。
2.1构成河流的生命要素
构成河流的生命要素,不外乎这么几个方面:
⑴它们都有一个完整贯穿的河道形态,并由众多支流和纵横水系汇集而成;
⑵由於大陆板块的构造运动,均表现为上中游断裂发育,地势高峻,峡谷众多,下游为冲积平原,因而呈阶梯形的地貌特徵;
⑶大多河流往往与流域内的一些湖泊沟通串联,譬如,长江的鄱阳湖、洞庭湖,黄河的扎陵湖、鄂陵湖、东平湖等等;
⑷河流的变化与运动以流动为主要特徵;
⑸河流水体与其间的生物多样性共存共生。
这里面,河流的第四个生命要素—流动是极为关键的。流动需要足够的动能,这种动能除了来自从上游到下游形成的高差势能之外,更重要的是产生水流动能的内因----河流水量。如果一条河流的流量急剧衰减,就会出现河道萎缩、泥沙淤积,河槽隆起等恶性循环状况,从而大大缩短河流的生命周期,且会使河流行洪能力逐步降低。
2.2九洲江防洪整治规划
九洲江沿河各乡镇在经济发展的同时,圩镇人口逐年增多,人事活动较频繁,向河道倾倒垃圾、拦河设障、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多,致使河道淤积,行洪能力逐步降低;其次是河岸局部坍塌,水土流失严重,威胁到岸边建筑物的安全;第三是各种污水任意排放,河道生态日益恶化,严重影响下游人民的用水安全。这大大降低九洲江的生命健康,因此,必须对九洲江沿河各乡镇进行防洪整治,使九洲江恢复到以前自然演进的健康状态。
规划报告中共对沿河9个乡镇进行防洪整治,分别为陆川县的大桥镇、横山乡、乌石镇、滩面乡、良田镇、古城镇以及博白县的宁潭镇、文地镇、英桥镇。防洪堤长37.4km,护岸长7.7km,疏浚河段长21.3km。保护人口5.07万人,保护耕地1.63万亩,保护公路4.3km,保护黎湛铁路15.3km。现以良田圩河段防洪整治设计为例进行详细阐述。
2.3防洪整治工程设计
2.3.1防洪整治标准
根据《广西陆川县、博白县九洲江防洪整治规划报告》的成果及防洪整治规划的原则,并结合良田圩镇实际情况,确定本次设计的主要任务是完成从龙口河汇合口至良田初中九洲江河段左岸的防洪整治,河段长约为1.2km,主要建设项目有:护岸总长1.2km,以及附属建筑物建设等,护岸型式采用护坡式。
根据国家标准《防洪标准》(GB50201-94)及《堤防工程设计规范》GB50268—98的规定,并根据《广西陆川县、博白县九洲江防洪整治规划报告》提出的原则,良田圩防洪标准为10年一遇洪水标准,防洪闸工程(自排)排泄按10年一遇年最大24小时暴雨洪水标准。
2.3.2断面设计
护岸断面型式采用护坡式,坡脚采用M7.5浆砌石挡墙护脚,闸上游段墙顶高程为52.00m,比水闸的正常水位51.8m稍高,墙高2.6m,墙顶宽0.6m,墙底宽2.1m,迎水面为垂直,背水坡为1:0.35,闸下游段墙顶高程为49.00m~48.36m,比常年水位稍高,墙高2.6m,断面型式同闸上游段;护脚挡墙以上护坡坡比为1:2,闸上游段的护坡采用草皮护坡,闸下游段护坡:2年一遇洪水位以下采用生态砖护坡,厚0.1m,底铺反滤层,厚0.1m,2年一遇洪水位以上采用草皮护坡。堤顶设宽4.0m的江滨路,两侧护肩为M7.5浆砌石,路面采用C25砼路面,厚0.2m,下设0.2m厚的砂碎石垫层,临江侧采用C20砼栏杆,高1.2m,背水坡坡比为1:1.75,采用草坡护坡。采用生态砖及草坡护坡,可以完善河流的生态结构和功能。
2.3.4排涝工程
良田圩街道排水是利用地势从高向低自然引排,排水沟多为暗沟,雨污同排,由于良田圩地面高程比10年一遇洪水位高,且圩内没有支流经过,当九洲江发生10年一遇洪水时,圩镇内的洪水可通过自流外排,不存在内涝问题。
2.3.5阻水建筑物
良田圩镇河段建有良田水闸,其正常水位为51.8m,原设计安装水力自控翻板闸门13个,平板冲沙闸7个,为闸桥结合工程,交通桥桥面长124m,分为12跨,为不等跨。后来经1979年改建及1981年、1988年、1990年的水毁修复,现状仅4#桥孔设两扇钢筋混凝土薄壳弧形平板闸门,12#桥孔被违章房屋侵占堵塞,其余闸孔均采用砌体或砼墙挡水,正常水位仍为51.8m。现状的过水断面面积比原设计的大幅减少,经计算10年一遇洪水的上下游水位差为0.8m,现状的良田水闸已为阻水建筑物,必须对良田水闸进行改建,以确保河流水流顺畅。
2.4防洪整治工程施工
2.4.1施工导流
本工程护岸挡土墙、排水口等低洼部位施工围堰可利用开挖土堆筑围堰,通过分段施工,水下部分尽量在枯水期内施工完成。导流采用枯水期(11月~次年3月)2年一遇洪水标准,相应洪水流量74m3/s,相应于良田水闸的上、下游水位为49.70m、48.37m。护岸脚挡墙施工导流方式采用分期分段导流,可利用岸坡开挖土顺势往外填,形成围堰顶宽2.0m,两侧边坡1:1.5,堰顶高出枯水期设计洪水位0.5m的土堰便可,之后再进行护岸基础开挖,局部规模较小的施工点只需设小的临时施工围堰和导流工程即可连续施工。
2.4.2主体工程施工
工程主要为疏浚及护岸工程,主要工程量为土方开挖,填土方、浆砌石和干砌石工程。对于挖土方工程,可采用挖掘机开挖,人工辅助修整,自卸汽车运至弃土场堆放。但在开挖过程中,要注意维持河流的生态结构和功能,不可破坏河流的健康。填土方工程,应根据设计要求,将表层淤泥、腐殖土、杂质土等清除干净。填筑采用机械化施工为主,人工局部修整为辅的施工方法,推土机配合自卸汽车分层铺土,振动碾压实,局部用打夯机夯实。岸堤边坡按设计坡度修整后采用预制生态砖或草皮护坡。浆砌石工程,先清基作基础处理,用人工按错缝砌筑,控制石料间砌缝宽度不大于4cm,要求做到浆满,石满,石稳。混凝土就近拌制手推车进仓,人工铺平,振动器振实。
2.5意义及影响
进行圩镇河段的防洪整治过程中,注重河流的生态结构,发挥河流生态系统包括景观和基因库在内的整体功能。通过圩镇河段的防洪整治,能规范河道的管理,能有效遏制向河道倾倒垃圾、拦河设障、违章建筑等侵占河道的行为,保证行洪的畅通;能防止河岸坍塌引起的水土流失严重,减少河道淤积,保护岸边建筑物的安全;能美化环境,改善圩镇河段水质,对安定人民生活,促进经济发展,保证人民身体健康有积极作用。
三、结语
河道防洪整治工程总的来说是防止水害,美化环境,改善交通等综合性水利工程。其所产生的社会效益和改善生态环境效益是相当显著的。九洲江沿河各乡镇的防洪整治全部完建后,不仅对沿河各乡镇的经济发展、环境改善等起到重要的促进作用,而且为沿河人民正常的生产生活、身心健康提供保障,使九洲江生物群落丰富,生命不息。
参考文献:
[1]《广西陆川县、博白县九洲江防洪整治规划报告》.
[2]《广西陆川县九洲江良田圩河段防洪整治工程初步设计》.
[3]《堤防工程设计规范》(GB50268—98).
[4]王卫江.试谈维持河流健康生命的新理念[J].科技信息,2004.
[5]保护河流功能,维持黄河健康生命.黄河流域水资源保护局.