何志刚
【摘要】重点山洪沟防洪治理是山洪灾害防治的重要一环,同非工程措施一起,共同防御山洪灾害的威胁,最大程度的保障当地群众生命财产安全。结合山丘区山洪暴发冲击力大,破坏力强的特点,金村溪重点山洪沟防洪治理选用了两种不同的抗冲护岸形式,提高了治理区域防洪能力,完善了防洪减灾体系,社会、经济、环境效益显著。为山丘区山洪沟防洪治理提供借鉴参考。
【关键词】山洪沟;山洪防治;工程措施;效益
金村溪發源于开化县芹阳办事处宋村龙尾尖。自北向西南流,纳西坞水、梓坑水,流经城东双溪桥注入马金溪,为钱塘江水系。金村溪流域面积76.96 km2、主流长28.69km、河道比降4.3‰,多年平均降雨量为1908.2mm。流域内共涉及宋村、胡坑、朴岭等79个自然村,常住人口约2.4万人,耕地面积1.2万亩。
金村溪流域属北亚热带季风区,受大陆冷高压和太平洋副热带高压交替影响,四季降雨特征明显不同。一年中降水主要集中期是4-6月的梅汛期,平均降水量836mm,占全年总降水量的46%,是造成洪涝灾害发生频率的高峰期。
金村溪流域多山地地形,河流为典型的山区性河流,流域内以山地丘陵为主。金村溪河短流急,河床比降大,河水易涨易退,易涝易旱,加上河道狭窄,汇流时间短,洪水流速大,极易引发山洪灾害。
一、山洪防治必要性
1重点山洪沟防洪治理是山洪灾害防治的重要组成部分。近年来,突发性、局地性强降雨等极端天气十分频繁,山洪、泥石流、滑坡灾害造成的人员伤亡和财产损失十分严重,对山丘区的经济发展、社会主义新农村建设的进程和社会主义和谐社会产生严重制约。重点山洪沟防洪治理是山洪灾害防治的工程措施之一,是保障和改善民生的必然要求,是完善防洪减灾体系的迫切需要。
2项目建设是提高治理区域防洪能力的需要。工程项目建设区共涉五丰、五福等五个行政村,村庄与农田布局在金村溪两岸,临溪而建,依溪而居,原河道存在设防标准低,堤身单薄、防冲能力不足,部分河段淤积严重、岸坡崩塌等问题。每逢暴雨,极易引发山洪,冲毁堤防,淹没农田村庄,危及当地群众生命财产安全。本工程对治理区域内防洪能力不足的河段新建堤防及护岸,对现有破损的护岸进行加固、加高,提高了治理区域两岸的防洪、防冲能力,为两岸居民的生命财产安全提供保障。
3项目建设是保障人民生命财产安全的需要。由于项目建设区原防洪基础薄弱,沿河乡村农田经常遭受洪水的袭击,导致农作物、经济作物、水产养殖等减产或损失,甚至水淹民房、企事业单位,造成财产损失,威胁人生安全。本项目通过疏浚河道、加固新建堤防、提高乡村段防洪标准,将有效减免设防标准内洪水再来的损失,保护人民生命财产安全,促进当地的社会经济健康发展。
4改善当地生产生活环境,促进新农村建设的需要。项目建设通过工程措施,改善了溪河水环境,完善了农业灌溉沟渠系统、增加了人与水的亲和力,美化了区域环境,从而能大大改善当地居民的生产生活用水环境,促进新农村的建设。
二、山洪沟治理原则
1以人为本、防洪减灾。以保障人民群众生命财产安全为首要目标。通过山洪沟治理,提高治理河段的抗冲能力,畅通山洪出路,减少山洪冲毁与淹没的风险,争取应急避险转移的时间,减少山洪灾害危险区群众应急避险的频次。
2突出重点、统筹兼顾。工程布置以集镇、居民点、重要基础设施等为重点河段,工程措施以岸坡防护为重点。处理好点与面的关系,以点上治理为主(重点地段、重点防护对象);处理好上下游、左右岸的关系,避免将防洪风险转移;并考虑与景观、生态环境相协调;与中小河流治理、水土保持工程、地质灾害防治、生态修复工程项目相衔接;符合非工措施、水保措施统筹规划。
3尊重自然、注重生态。在确保山洪沟防洪安全的前提下,维护河道的自然形态,选用的河道断面形式应体现形态的多样性。工程治理应尽量维持原有浅滩、深槽和植物群落等,注意保留河道自然形成的阶梯和深潭等微结构。建筑物设计应因地制宜,尽量选用当地生态性能好的材料。
三、治理方案选择
1防洪标准及建筑物级别
依据《防洪标准》(GB50201-2014)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),结合工程所在各河段的实际情况,本次山洪沟治理以岸坡防护为重点,治理目标为畅通山洪出路、提高重点防护对象的防洪能力和所在河段的抗冲能力。对现状基本不具备防洪能力的河段新建挡墙,对现状挡墙破损严重、不满足防洪要求的河段进行挡墙加固。本次治理提高沿线部分村落的防洪标准至5年一遇。工程等别为Ⅴ等,主要建筑物、次要建筑物及临时建筑物级别均为5级。
2护岸型式选择
护岸形式按照因地制宜、就地取材的原则。根据河段所在的位置的地质条件、水流特性、施工条件、运用管理及环境景观等因素以及与上下游老堤防结构型式的衔接,经技术经济比较综合确定。
本次治理范围内的河段以自然岸坡为主,无防护能力,村庄人口居住密集段,应重点保护。本次治理选用直立式、复合式两种断面形式进行比较。
方案一:采用干砌块石直立式挡墙(如图1)。堤身采用干砌块石,堤基为C20砼基础,堤顶设置2.5m宽C20砼道路,供附近居民与小型农用器械使用,为减少挡墙后耕地占用,挡墙背水侧设置小挡墙,并设置C20砼灌排渠道供治理区域农业生产灌溉和排水。该断面形式优点是堤基牢固,堤身抗冲能力强,安全性好,河道行洪断面大,墙背占用农田耕地面积小,块石之间的空隙又为鱼蟹及植物等提供了生存空间。缺点是基础开挖量和回填量大,单位投资高。单位延长米投资2756元。
方案二:采用复式生态挡墙(如图2)。一级挡墙采用抗冲刷能力强的浆砌石斜挡墙,二级挡墙采用1:1.5草皮护坡,一二级挡墙之间设置2.0m宽C20砼游步道,堤顶设2.5m宽C20砼道路,挡墙背水侧设小挡墙及C20砼灌排渠。该断面形式优点是开挖量小,生态性较好,单位投资小。缺点是草皮护坡抗冲能力差,占用河道行洪断面,背水侧进占农田耕地面积大。单位延长米投资2168元。
以上两种方案均具有较好的技术可靠性,方案一每延米投资略高于方案二。考虑到山洪发生时流量大、流速快、水位变化幅度大的特点,且治理范围内对堤防抗冲刷要求较高、山区耕地资源稀缺,为减少对两岸耕地的进占,本工程主要堤防型式选用方案一的直立式挡墙,对于有条件的坝山底村段上游部分,选择方案二复合式生态断面对现存的竹园进行保护。
四、效益分析
1社会效益
工程建成后,大大改变了原堤岸线凌乱无序状况,使治理河道及其滩地面貌焕然一新。治理后的堤防结实可靠、村庄段防洪标准提高,大大增强了河道的抗冲击、抗洪能力,同时与非工程措施相结合,有效降低了山洪灾害对人民生命财产安全威胁,对维持正常的生产生活条件,维护社会维定,促进社会和谐发展起到重要的作用。建成的堤防与周边环境相协调,有助于提升乡村总体品味,促进乡村建设的健康发展。
2经济效益
工程建成后,有效提高了治理河道的防洪抗冲能力,提高了围绕村庄的长畈、坝山底两段防洪标准至五年一遇,减少了堤防农田被冲毁的风险,减少了设防标准内堤段的村庄与农田受淹的频次,有效降低了洪災再来的损失,保障了周边的居民生产生活环境。工程建成后,经历了2016年6·28洪水、2017年6·24等多场洪水的考验,特别是在超过20年一遇2017年6·24洪水面前,工程依然完好无损,有效抵抗了本次洪水,减少了洪灾带来的区域经济财产损失。同时工程的完建,河道灌渠的输水功能得以恢复,改善了周边乡村的农田耕作条件,生产生活用水得以满足,增加了农民的经济收入。
3环境效益
工程设计阶段,在结构形式选择上,即考虑山区小流域山洪来势凶猛,冲击力强的特点,又考虑水陆域生物的栖息环境,本工程主要选用了干砌块石重力式挡墙,有条件的河段采用了复合式生态挡墙。干砌块石之间的缝隙为生物的生长和栖息创造了条件,有利于河道的生态修复。工程建设,根据乡村布局,设置多处亲水平台,实现人与水的自然和谐相处。同时,通过河道整治,堤岸治理,增强了抗冲击力,减少了水土流失,有利于保护当地的生态环境。
五、结语
金村溪重点山洪沟防洪治理项目是列入2015年度浙江省山洪灾害防治项目之一,是开化县山洪灾害防治项目的重要一环。依据以人为本、防洪减灾;突出重点、统筹兼顾;尊重自然、注重生态的原则,给合山丘区山洪暴发的特点,多方案的选择合适的防洪堤的形式。通过项目建设,提高了治理区的防洪能力,减少了因洪致灾的损失,保障了沿岸居民安全,改善了水系环境,有利于推动当地社会经济健康发展,社会效益、经济效益、环境效益显著。