韩红革
(运城市水利勘测设计研究院,山西 运城 044000)
沁河是黄河的一级支流,发源于山西省沁源县霍山东麓的二郎神沟,自安泽县和川镇议亭村东进入安泽,北南纵贯流经和川、府城、冀氏、马壁4个乡镇35个村,于马壁村南出县,是山西省的第二大河,也是唯一一条无污染河流。
安泽沁河河道治理工程始于引沁入汾和川引水枢纽工程下游约1km处,止于冀氏镇西岭村间,全长42.36km。工程在河堤治理范围内新建堤防长度30.15km(左右两岸),河道疏浚长度42.36km。
工程区位于临汾地区东北部,根据《山西地震动峰值加速度区划图》标准,本项目地震动峰值加速度为0.10g,相应地震基本烈度为Ⅶ度。工程区出露地层主要为:第四系全新统人工堆积的填土,第四系全新统冲积粉土,粉砂、中砂、粗圆砾土、卵石土;上更新统洪积的砂质黄土、粉质黏土、粉土、粉砂;新中更统洪积黏质黄土;下伏三叠系下统刘家沟组砂岩,在日照岸出露为三叠系下统刘家沟的组砂岩。地下水位埋深浅,均位于施工开挖堤基以上,需进行施工降水。
治理段位于程始于引沁入汾和川引水枢纽工程下游约1km处,区间流域面积小。根据洪水成因和沁河干流山区河道洪水特性、洪水组合分析,区间洪峰与干流洪峰同时组合几率较小,因此治理段设计洪水直接采用引沁入汾和川引水枢纽工程不同洪水标准运用的下泄洪水:20年一遇为1410m3/s。
由于缺少控导护岸工程,主槽摆动没有控制,直接危及沿河两岸村庄、耕地及公路的安全;河道防洪标准低,干流上仅局部过村段有砌石防护,无系统规划,不能满足河道防洪要求;河床淤积,河道断面萎缩,行洪能力降低,中下游局部河段淤积严重;由于沿河两岸退耕还林,山上土地贫瘠,当地农民在河滩地造田,造成河道缩窄,影响河道汛期行洪能力。多年来,沁河河道由于老化失修,河道内私挖乱采现象和涉河行为比较严重,使河道难以规范化管理,造成河道河势紊乱、行洪能力大大降低,直接威胁着两岸人民的生命财产安全。
沁河流域属土石山区,裸露岩石较多,山峦起伏、沟壑纵横,自然形成了砂质土质区域,经不起干旱和洪水冲刷,水土流失严重。根据资料分析,该流域侵蚀主要是洪水侵蚀和冲刷沟谷地、坡地。多年来,区域干旱、洪涝灾害时有发生,且降雨多为大到暴雨,极易形成洪灾,洪水冲毁桥梁公路,淹没农田庄稼、村庄道路,造成巨大的经济损失。
安泽县境内的沁河多数没有经过治理,大部分堤防标准低,达不到规划要求。由于安泽县山多川少的地理位置,多数城镇、工矿企业和居民都建在河流两岸,在工程治理范围内,包括3个城镇、15个自然村、耕地2400hm2、人口5万余人。这些城镇现状防洪标准大部不达标,仍处于“大雨大灾”“小雨小灾”的局面。因此对该河段进行治理,使其满足防洪标准,确保两岸人民生命财产安全十分必要。
此外,通过河道堤防工程基础设施建设,提高防洪标准,改善农业生产条件,在发生设计标准洪水时,使两岸耕地及各产业得到有效保护;在发生超标准洪水时,能将洪涝灾害损失降到最低程度。
防洪堤是提高河道防洪标准的重要工程措施,为保证河道行洪畅通,在河道两岸新建堤防。为节约投资,堤防布置时尽可能利用现有堤防,并对堤防间距不能满足设计要求的河段进行拓宽,使其达到设计要求;对没有护坡设施的弯道及其他冲刷段增设防护措施。
河堤纵断设计原则尽量结合原河道底坡,减少工程开挖量。根据河道实际地形,结合水力学计算,按照现状河床实际坡度河道纵坡分段设计,最大、最小纵坡分别为0.66‰,6.69‰。
河道横断面基本型式为梯形,根据现状河道走向,河道断面防护型式采取以下3种型式。
断面型式一:该断面型式适用于河道顺直段,采用斜坡防护,护坡材料采用0.5m厚的格宾石笼,基础埋深1.5m,坡脚防护宽度根据冲刷计算取3m,厚0.5m,防护材料用格宾石笼。
断面型式二:该断面型式适用于河道转弯段,采用斜坡防护,护坡材料采用0.5m厚的格宾石笼,基础埋深1.5m,坡脚防护宽度根据冲刷计算取10m,厚0.5m,防护材料用格宾石笼。
断面型式三:该断面型式适用于河道较宽、河堤两岸保护对象为耕地,且数量较多的河道。具体型式为:根据地形将原河堤坡度削为稳定坡度,不再另行防护。
根据冲刷计算结果,堤脚最大冲刷深度为2.88~6.15m,坡脚防护宽度3~10m,防冲材料为0.5m厚的格宾石笼。
工程建成后,可使安泽县段沁河河道防洪标准提高到20年一遇,调整理顺紊乱的河道,控制河槽摆动,稳定主槽流势,减少河岸坍塌,减轻河槽淤积和滩岸冲刷。随着堤防工程的建设、交通道路的完善,可促进当地基础设施的建设和投资环境的改善,带动项目区经济发展。