马乐 薛晓娜
摘 要:黄河下游滩区防汛道路、生产道路纵横交叉,但没有构成完善的交通体系,已有道路在抢险交通和洪水期应急撤退时难以形成有效的交通保障。在分析黄河下游滩区道路现状和存在问题的基础上,根据滩区村庄分布和黄河下游控导工程的布局及滩区防洪存在的实际问题,提出滩区道路布置的原则和主要设计参数,结合典型滩区自然地理状况进行了道路的平面、纵断面布置,说明了其与黄河下游防洪之间的关系,为今后滩区道路修建提出了方向性建议。
关键词:滩区道路;防洪;黄河下游
中图分类号:TV853;TV882.1
文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.12.009
引用格式:马乐,薛晓娜.黄河下游滩区道路建设分析与规划建议[J].人民黄河,2021,43(12):45-48.
Abstract: The roads for flood control and production are complex and unsystematic in the floodplain area of the lower Yellow River, but they do not constitute a perfect transportation system,and the existing roads layout are difficult to provide effective traffic support for emergency traffic and emergency evacuation in flood season. Based on the analysis of current situation and existing problems of the roads layout in the floodplain area of the LYR, combining with the distribution of villages,the layout of flood control projects and practical problems of flood control in the floodplain area, this paper put forward the layout principles and design criteria of the roads. Meanwhile, the plane and longitudinal sections of roads were arranged based on the geographical conditions of typical floodplain area, the relationship between roads and the flood control works of the LYR was illustrated, directional suggestions were put forward for the roads construction in the floodplain area of the LYR in the future.
Key words: roads in the flood plain area; flood control; Lower Yellow River
近年來,随着国家经济发展和对大江大河治理的投入,黄河下游的防洪工程建设得到了很大发展[1]。“十三五”结束后,黄河下游第四次大规模堤防加高加固工作即将完成。工程完工后,可以有效解决黄河下游堤防在设计洪水下漫决、溃决的问题,实现在设计防洪标准内洪水下对防洪保护区的有效保护。
同时,随着小浪底水库调水调沙运用,黄河下游河道冲刷,下游滩区的防洪安全水平也得到一定提高[2]。近年来,随着国家的扶贫开发及相关政策的执行,滩区的开发利用得到加强[3-5]。滩区道路作为滩区重要的基础设施,其建设成为滩区扶贫及开发利用的首要任务,近年来部分滩区道路建设得到加强,大规模的滩区道路建设也随着扶贫及滩区开发的深入将得到进一步推进。
鉴于滩区地理位置的特殊性,加之黄河下游防洪的特殊性及下游河道治理要求,在滩区修建道路必须考虑防洪抢险需要及对滩区行洪的影响,其规划建设有其不同于其他区域的特点。
1 滩区道路现状及存在问题
1.1 滩区治理现状及有关规划思路
黄河下游滩区既是行洪滞洪沉沙的场所,又是滩区广大群众赖以生存的家园。多年来,针对黄河下游滩区群众的防洪安全,主要采取了就地安置、搬迁以及修建撤退道路等三种措施。根据最新研究成果,就地安置由以往的零星分散安置演变为修建大的村台集中安置,目前又提出了临堤修建集中连片村台进行统一安置的思路。
对于滩区开发利用,多年来一直没有统一的规划。在具体管理中,也是以不违反防洪相关要求为原则。对于滩区交通问题,在防洪规划中主要是和当地交通相结合布置了控导工程的抢险道路以及部分安全撤退道路,而对当地生产交通道路路网规划则鲜有涉及。
1.2 滩区道路现状
根据道路级别和用途,滩区道路主要有两种:一是与滩外省道或县级道路直接相连的等级道路,二是村与村或村与乡之间直接相连的乡村道路。根据道路修建的目的,滩区道路又可分为服务于正常生产生活需要的交通道路、服务于黄河控导工程抢险的防汛道路及服务于滩区群众在洪水漫滩时的撤退道路。正常情况下,防汛道路和滩区撤退道路均为国家补助修建的道路,也与其他道路一样承担着一般交通任务,是滩区交通道路的重要组成部分;高等级的公路均是按国家路网规划进行修建的。
除按国家路网规划修建的国道、省道穿过黄河河道外,其余道路主要目的是连接滩区内村与村、村与乡,以及滩区对外的交通,这些道路主要是考虑村与村或乡交通需要的,其线路的选择是由村庄、乡镇的位置决定的。近年来,随着村村通工程的推进和扶贫开发需要,滩区的村村通工程已经初具规模。同时,部分生产堤堤顶也被硬化,作为村村通工程的交通道路组成部分。
除村村通工程修建的道路之外,为保证控导工程及滩区村庄安全,会在滩区修建连接堤防与控导工程的防汛路以及连接村庄与堤防的撤退道路。从近年的工程建设情况看,每处控导工程均布置两条防汛道路与堤防相连,而撤退道路近年来未安排建设。
1.3 存在问题
1.3.1 缺乏总体规划
滩区道路修建主要是为了联系村与村或村与乡,主要依托村与村之间原有的道路修建,近年来又结合生产堤进行了道路建设。生产堤是滩区群众为保护自身生产安全而在滩区自发修建的临时工程。鉴于黄河下游滩区特殊的滞洪、沉沙作用以及高含沙河流典型的滩槽淤积特点,生产堤一直以来被认为是阻隔滩槽水沙交换、致使二级悬河产生的一个重要原因,因此生产堤的修建存在随意性和不合法的问题。滩区道路依原有道路和生产堤而建,从总体布局看,缺乏系统的规划,没有明显的主、次干道之分,难以形成有效的交通路网,致使整体交通能力不足,且在漫滩洪水发生时对滩区撤退能力支持不够,自身的安全也没有保证,部分利用生产堤修建的交通道路甚至有不利于大洪水行洪的影响。
1.3.2 与下游防洪衔接不够
(1)滩区道路与控导工程防汛路衔接不够。控导工程防汛路是工程出险时保证防汛交通的重要通道。控导工程防汛路的建设都是依托原有村庄道路,而自然村落房屋与道路布置均缺乏總体规划,部分村庄道路偏窄,不能适应防汛交通重车通行要求。由于防汛道路修建多按照民办公助的形式,因此其建设标准偏低。
目前,滩区修建的村村通工程一般是对村与村之间的连接道路进行硬化,部分道路甚至不相连接,且多数道路受投资限制,一般宽度在4.5 m以下。由于滩区内村村通道路的不连续以及村庄内道路的天然瓶颈,出现了道路有多条,但在防汛期间能大幅度提高工程防汛交通能力的道路却十分有限,大量的道路资源没有发挥作用。
(2)与下游防洪治理措施衔接不够。黄河下游河道的特殊性决定了黄河下游治理与其他河流治理的方式不同。黄河下游治理多年来一直采用宽河固堤的总体防洪策略,广阔滩区在防洪中有着重要的作用,但也带来了一定的负面影响。泥沙淤积的不均匀性,导致了二级悬河的产生;此外,滩区居住了大量的人口,还有其赖以生存的土地资源,使得滩区本身也有防洪任务。目前,二级悬河的治理以淤填抬高堤河高程的方式为主,在投资不足的情况下也采用临堤修建防护坝的措施以应对滚河情况下水流对堤防直接淘刷产生的危害。多数滩区道路爬堤而过,垂直堤防方向进入滩区,利用道路的这种布置形式,结合堤河过洪的特点,在堤河治理淤填措施没有实施之前,应充分考虑道路与滚河防护坝相结合的形式用于应对滚河,减轻二级悬河可能产生的危害。
目前黄河下游的控导工程均以节点形式存在,每处控导工程与相邻工程不相连。这种布置形式一方面使得工程能在规模较小的情况下较好地控制主流,自身也尽可能减少了对滩槽水沙交换的影响;但是工程各自独立使得每个工程的抢险通道都是独立的,上下工程抢险期间很难彼此呼应,相互支援。此外,河道整治的现状布置形式使工程与工程之间的主河道没有明确的地理界限,对滩区的管理不利。现有的防汛道路没有对工程之间的抢险起到有效的沟通连接作用,虽然部分滩区道路使得工程与工程之间形成了连接通道,但部分现有道路进入排洪河宽范围内,自身防洪问题突出,也影响了防洪工程的整体布局,对主河槽有效过洪有一定负面影响。
(3)道路修建标准低。受投资限制,加之目前的滩区道路主要为村与村之间的连接道路,多数道路宽度在4.5 m以下,部分道路宽度不足4 m,在双向通行情况下易堵车,满足日常交通的能力尚有缺陷,洪水期间更是难以保障群众大规模的撤退和防汛抢险。
2 滩区道路总体规划与典型布置
2.1 滩区道路规划布置应遵循的原则
目前,黄河下游滩区仍以发展农业及牧草种植为主。根据《黄河流域生态保护和高质量发展水利专项规划》的编制思路,滩区实现高质量发展,以高效农业、观光农业以及湿地修复为主。而这些生产性的开发都要以便捷的交通作为基础,同时合理的交通布局也可以为黄河控导工程的防汛抢险、漫滩洪水发生时群众的安全撤离提供保障。因此,滩区道路除作为交通道路、考虑其交通功能外,布置时还应充分考虑防洪安全的需要,遵循以下原则:
(1)滩区道路建设应尽可能减少对滩区行洪滞洪的影响。
(2)滩区道路建设应尽可能与控导工程防汛抢险体系相衔接。
(3)滩区道路建设应考虑与撤退道路的衔接。
2.2 滩区道路规划总体布置
滩区道路布置主要分为两种,一种为顺水流方向布置的村与村或乡之间的连接道路,另一种为垂直水流方向的上堤道路。两种道路相互连接,形成滩区道路交通网,满足交通、防汛等多方面要求。
(1)顺水流方向布置的交通道路。根据滩区的宽度,适当确定顺水流方向的道路数量。近主槽侧可布置连接上、下控导工程的主干道,其总体布置不能深入控导工程连线范围,即不能布置在排洪河宽范围内。根据滩区宽度和村、镇居住点情况,在主干道与堤防之间可增加一条顺水流方向道路,该道路也宜按主干道标准进行设计。
(2)垂直水流方向的道路。在现有道路基础上适当增加主要交通道路的数量,构成抢险、撤退以及交通的主干道。原则上可在每处控导工程上修建一条,两处工程之间布置一条。在相邻主干道之间,根据村庄间距等布置次干道。
垂直水流与平行水流方向的道路构成路网,最大限度地实现快捷抢险、撤退,并满足滩区交通需要。
2.3 滩区道路设计
2.3.1 路线布置
结合上述平面布置原则,路线分别按顺水流方向和垂直水流方向结合村庄分布布置。顺水流方向近主槽线路应充分考虑控导工程之间的连接,且不能深入到排洪河宽范围之内。
2.3.2 路面高程的确定
(1)顺水流方向布置道路路面高程的确定。沿主槽布置的顺水流方向道路发挥着抢险交通通道作用,考虑控导工程抢险主要是在控导工程设计流量下的抢险,且在该情况下主流仍会在工程控制下,此量级洪水不能淹没道路,因此道路路面高程能满足在控导工程设计流量下的抢险即可。考虑到滩区仍有滞洪沉沙的作用,为便于滞洪沉沙作用的有效发挥,又避免主流滚河,在控导工程下首和相邻下游工程上首选择一定长度路面,降低高程作为洪水通道。滩内布置的顺水流方向道路也不能超过前述道路高程,且不高于当地滩面0.5 m。此外,还应考虑近河侧道路过洪缺口的布置,选择合适路段降低高程,形成过水通道。
(2)垂直水流方向布置道路路面高程的确定。滩区撤退道路、控导工程防汛路以及一般村庄上堤路均为垂直堤防布置,考虑黄河下游滩区一般存在堤根洼的情况,易形成过洪通道,造成顺堤行洪,而道路正好垂直堤河而过,因此在此路段应考虑将道路设计同滚河防护相结合,适当加固路基和抬高路面,以切断顺堤行洪的通道,使道路在二级悬河治理未全面开展的情况下兼顾防洪作用。超出堤河范围的滩区部分,应充分考虑滩区的滞洪、行洪作用,其路面设计高程应尽可能减少对行洪的影响,不超过滩面高程0.5 m,且应分析洪水过洪需求,结合滩区具体情况分析确定。为避免堤河在雨季或者滩区滞洪后形成死水区,选择适当路段采取桥涵方式或者降低路面高程以使滞水能顺利排出。
2.3.3 道路宽度的确定
主干道要能保证汛期抢险和撤退时重车、超宽车辆的双向通行。考虑黄河下游抢险常采用传统柳石结构,其运输车辆占道宽度往往超过车身宽度,因此主干道宽度宜按不小于三车道进行设计,即保证抢险期间能雙向通行。次要道路按两车道进行设计,以辅助主干道完成交通运输任务。
上述设计内容均是考虑滩区特殊要求而开展的,其他道路设计内容按照交通道路要求进行即可。
2.4 典型滩区道路布置
以黄河下游某完整滩区道路布置为例,见图1。可以看出,按排洪河宽线以及与之平行的滩区中间连接村庄段分别布置1条主干道。在控导工程以及相邻控导工程之间垂直水流方向布置3条主干道。上述主干道构成滩区抢险、应急撤退的主要交通网络。其间,根据村庄分布情况布置次干道,以弥补主干道的不足,满足抢险、撤退和日常交通所需。
近主河槽侧,顺水流方向主干道连接了上下相邻控导工程,且布置在排洪河宽区域外,对大洪水演进影响不大。
次干道方面,图1中只画出了部分直接与村庄相连的道路,在实际滩区中存在许多滩区生产道路,这些道路均与堤防垂直。
垂直堤防道路的纵断面见图2。道路路面高程考虑了二级悬河治理,穿过堤河部分也兼顾了对防洪的影响。在具体滩区中,路面高程还应结合过洪能力验算进一步分析确定。
3 结 语
随着滩区扶贫开发工作的推进,今后一段时间内滩区道路将成为滩区治理的一项重要民生工程。将滩区道路和黄河下游防洪综合进行考虑,是下游防洪和滩区扶贫、开发利用的必然趋势,也是今后治河为民、利民的新思路。
然而,一旦认可滩区道路成为防汛体系的组成部分,其建设、后期运行管理都将与原来的建设管理模式发生很大变化,也将直接影响以往控导工程防汛路、滩区撤退道路的布置体系,因此,加强对道路作为防洪工程体系组成部分的研究,对于今后黄河下游防洪工程体系的完善、滩区的治理和开发都有重要意义。
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