邵 伟
(黑龙江省中部引嫩工程管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161006)
浅谈黑龙江省雅鲁河治理工程
邵 伟
(黑龙江省中部引嫩工程管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161006)
黑龙江省雅鲁河治理工程全长130.362 km,总投资为47 602.48万元。工程项目包括新建堤防8.30 km,堤防加固122.062 km,压渗、盖重52.626 km;穿堤建筑物新建5座,重建4座,维修2座;新建护坡29.899 km,重建护坡0.732 km,维修护坡2.721 km;新建护岸10.795 km,锁坝20座;防汛道路130.362 km,进场路1.62 km,道口引道84个。雅鲁河治理工程建成后,可使黑龙江省雅鲁河流域内的重点堤段防洪能力增强,堤防保护标准从现状的3~20 a一遇提高到10~30 a一遇,总保护面积1162 km2,耕地985 km2,人口39.12万人。关键词:治理工程;防洪;工程措施
雅鲁河为嫩江右岸七大支流之一,中上游位于内蒙古自治区境内,流经博克图、巴林、扎兰屯市,由成吉思汗边壕入黑龙江省,横贯齐齐哈尔市碾子山区、龙江县全境,汇入嫩江。雅鲁河流域面积为19 798 km2,干流河道长404 km。其中黑龙江省境内流域面积3392 km2,占全流域面积的17.1%,干流河道长118.2 km。重点段现有堤防总长度129.891 km,其中,城堤段堤防长度37.0 km,农堤段堤防长度92.891 km。本次堤线规划全长130.362 km,其中利用原有长度122.062 km,新增长度8.30 km。
雅鲁河治理工程建成后,可使黑龙江省雅鲁河流域内的重点堤段防洪能力得到增强,堤防保护标准从现状的5~10 a一遇提高到10~30 a一遇,总保护面积1162 km2,耕地985 km2,人口39.12万人[1]。
由于现有堤防是在原有民堤基础上逐年加高培厚形成的,有的堤段是在防汛抢险时抢修、抢筑的,所以堤防断面尺寸、堤顶高程都达不到标准,经过几次洪水破坏后,形成很多险工弱段。目前防洪工程主要存在以下几个问题:
(1)堤防标准低,目前堤防只能防御5~10 a一遇洪水。
(2)堤身断面单薄,边坡不足,且大部分堤段是农民出义务工修筑的,工程质量较差。
(3)堤防险工弱段较多,由于迎风顶流,造成河岸或堤坡坍塌。筑堤时取土坑距堤脚过近,形成许多坑塘,汛期时堤内有大量积水,威胁堤防安全。
(4)现有穿堤建筑物设计标准低,施工质量差,工程不配套。加上年久失修及排水建筑物数量不足等原因,汛期时不但影响堤内排水,而且给堤防安全带来隐患。
根据雅鲁河的洪水特点、地域情况及防洪工程状况,对雅鲁河流域的洪灾成因进行分析如下:
(1)本流域洪水由暴雨形成,暴雨多集中在7、8月份。由于地形抬升的影响,雅鲁河暴雨中心往往在中上游,暴雨持续时间一般在3 d左右,主要雨量集中在24 h内,集中暴雨形成陡涨陡落的洪水过程,水量集中,容易形成较大洪峰。
(2)雅鲁河干流上游从成吉思汗堡到碾子山区间为低山区,两岸低山连绵不断,河谷宽度变化较大,河槽平均宽80 m,比降较陡在1/750~1/2000之间,发生洪水时,水流急。
(3)雅鲁河流域位于黑龙江的西部低山丘陵区,降雨量年内分配不均,7—9月份降水量占全年降水量的70%,因此易发生洪水。
(4)雅鲁河干流没有大型控制性工程,现有工程设施标准低、质量差。特别是早期修建的工程,没有整体规划、工程不配套,只能抵御低标准洪水,遇到大水,河流两岸将遭受严重的损失。
(5)龙江县、碾子山区雅鲁河堤防现状防洪标准都比较低,雅鲁河干流自碾子山镇以下堤防现状防洪标准约10 a一遇左右。由于现有堤防是在原有民堤基础上逐年加高培厚形成的,有的堤顶是在防汛抢险时抢修、抢筑的,所以堤防断面尺寸、堤顶高程都达不到标准,经过几次洪水破坏后,形成很多险工弱段。
(6)雅鲁河沿岸雅鲁河干流从成吉思汗堡到碾子山区间为低山区,碾子山至景星镇区间为丘陵漫岗区,景星以下为冲击平原,与上游的库勒河、下游的绰尔河的冲积平原连成整体,是松嫩平原的组成部分。碾子山区、龙江县城、龙江县的五大水田灌区及大部分耕地均位于雅鲁河下游的丘陵和平原区,所以一旦雅鲁河发生洪水,对于人民财产造成的损失是非常严重的。
雅鲁河干流堤防总长130.362 km。其中碾子山区有3段堤防,分别为丰收堤防、丰荣堤防和碾子山城区堤防;龙江县有5段堤防,分别为大泉子沟堤防、雅右一堤、雅右二堤、雅左一堤和雅左二堤,见表1[2]。
表1 雅鲁河堤防防统计表
雅鲁河治理工程堤防总长130.362 km。工程项目包括新建堤防8.30 km,堤防加固122.062 km,压渗、盖重52.626 km;穿堤建筑物新建5座,重建4座,维修2座;新建护坡29.899 km,重建护坡0.732 km,维修护坡2.721 km;新建护岸10.795 km,锁坝20座;防汛道路130.362 km,进场路1.62 km,道口引道84个。
5.1 堤身断面和堤顶超高
对堤防进行加高培厚:雅鲁干流堤线总长为130.362 km,回水堤长3.6 km。
Ⅲ级堤防堤顶宽4 m,堤顶超高为1.7 m;Ⅳ级堤防堤顶宽4 m,堤顶超高为1.5 m;Ⅴ级堤防堤顶宽4 m,堤顶超高为1.4 m。堤防迎背水边坡根据填土的性质不同,筑堤材料为粉土时,迎背水边坡比为1∶3.0,筑堤材料为黏土时,迎背水边坡比为1∶2.5[3]。
5.2 建筑物工程
依据《堤防工程设计规范》(GB 50286-2013)的规定,穿堤建筑物的工程等级及防洪标准均与相应堤防的工程等级和防洪标准相同。排水闸平原排水设计标准为10 a一遇,坡地排水建筑物设计标准为20 a一遇[4]。
本次工程设计共布置涵闸8座。其中新建4座,见表2。
表2 雅鲁河堤防建筑物统计表
5.3 护坡工程
在堤防重点堤段和河道临近堤脚,为了防止水流冲刷、风浪作用对堤防的破坏,迎水侧采取工程护坡措施。本次设计护坡总长33.352 km,其中新建护坡29.899 km,重建护坡0.732 km,维修护坡2.721 km;背水侧草皮护坡130.362 km。 堤防护坡采用混凝土预制板,尺寸长×宽×厚为:0.75 m×0.5 m×0.15 m,板下砾石0.15 m,下铺一层无纺布,为了防止水流对坡脚的淘刷,保证护坡的稳定和堤防的安全,坡脚设置混凝土齿墙,尺寸为1.2 m×0.4 m;护坡顶高程为设计堤顶高程。
5.4 堤岸防护工程
现有河道弯肘处受水流顶冲的岸滩,岸边为陡岸,坍塌严重,需要采取护岸措施。堤岸防护工程共布置护岸18处,设计护岸10.795 km,锁坝20座。
护岸采用枯水位以上干砌石护岸、水下采用石笼沉排防护;干砌石厚30 cm,碎石10 cm,砾石10 cm,下铺土工布一层,护岸固脚为土工格栅石笼,尺寸为100 cm×80 cm,枯水位以下为土工格栅石笼沉排厚60 cm,下铺土工布一层。
5.5 堤基处理
堤防堤基多为砂基和双层结构堤基,由于地表弱透水层较薄或透水堤基直接出露,存在渗透破坏的隐患。双层堤基的渗透破坏需要作人工盖重以平衡承压水,对于砂基堤段采取压渗处理。设计压渗、盖重总长52.626 km,其中压渗长1.043 km,盖重长51.583 km。
5.6 交通工程
为了满足交通与防汛要求,堤顶需要设置泥结石交通路面,厚度为20 cm。堤防与公路干道及附近乡镇道路或农村生产生活道路相交,为了便于人民生产生活和管理,共设置道口5处,引道79处,进场路1.62 km。
黑龙江省雅鲁河治理工程是一项利国利民的百年大计,只有提高堤防的防洪标准,增加堤防的保护能力,才能满足社会发展需要。建议早日实施,早日发挥效益。
[1] 中华人民共和国水利部.水利水电工程等级划分及洪水标准:SL 252-2000 [S].北京:中国水利水电出版社,2000.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家监督检验检疫总局. 堤防工程设计规范:GB 50286-2013[S].北京:中国计划出版社,2013.
[3] 中华人民共和国水利部. 水闸设计规范 : SL 265-2001[S].北京:中国水利水电出版社,2001.
[4] 中华人民共和国水利部. 碾压式土石坝设计规范:SL 274-2001[S].北京:中国水利水电出版社,2002.
邵 伟 (1963-),男, 山东招远人, 高级工程师。主要从事水利工程管理方面的工作。E-mail:wei.s@126.com。
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