邹连鑫
(本溪市水务事务服务中心,辽宁本溪,117000)
目前太子河左岸已基本形成了完整的防洪体系,同时也有游览路供居民休闲娱乐,而右岸却存在防洪体系不完善、滨河公园木栈道等分散独立的问题,使城市建设始终缺少亮点。对太子河本溪城区段右岸进行防洪治理工程建设,不仅仅是对城市防洪安全的保障,也可以给城市居民提供宜居条件,满足人民对美好生活的向往,也是生态河道建设的要求[1-4]。为了确保防洪安全,需对本溪市太子河三家子大桥至彩屯河口右岸河段进行整治[5-7]。通过现场实地查勘并与本溪市水务局相关人员进行深入细致的沟通,充分掌握了河道基本特性、已建工程情况、历年受灾害情况和保护目标,结合国家的投资额度及地方实际情况,根据保护对象的重要性,对整治方案进行了多轮比较论证,最终确定了本次设计的治理范围、治理内容和治理措施。
本溪市太子河(三家子大桥—彩屯河口)防洪治理工程位于本溪市城区段内太子河干流上,主要流经本溪县、本溪市区、辽阳市区、灯塔市、辽阳县、海城市等市县,在海城市西四镇八家子村入浑河。太子河流域呈东西向,河流全长363 km,流域面积13 493 km2。太子河支流较多,本溪市境内较大支流有小汤河、五道河、小夹河、卧龙河、南沙河、火连寨河、细河和北沙河。
经过对观音阁水库调洪计算和设计洪水地区组成计算,三家子大桥和本溪两个地点的工程段设计流量如表1所示。
太子河本溪城区段河道流向为东北向西南,在林家崴子处太子河急转呈“几”字形,而后流至辽阳市。根据太子河城区段河道区间特点及拦河蓄水情况,将太子河林家崴子至三家子大桥分成3段分别描述。
表1工程段设计流量表Table 1 Design flow of project section
2.1.1 林家崴子至团山子拦河闸
河道长度3.3 km,平均水域宽度240 m。左岸建有堤防,型式为混凝土面板护坡土堤,保护对象主要为本钢厂区,堤顶为抢险路;右岸建有堤防,型式为联锁砖护坡均质土堤,保护对象主要为污水处理厂、殡葬中心、太子河一次变电所,堤顶为滨河北路,在郑家河口至团山子拦河闸下为滩地,外侧为毛石混凝土挡墙防护。
2.1.2 团山子拦河闸至彩屯拦河闸
河道长度4.0 km,广业驾校以下平均水域宽度280 m,广业驾校段平均水域宽度200 m,广业驾校以上平均水域宽度255 m。左岸建有堤防,型式为混凝土面板护坡土堤,保护对象主要为本钢厂区,堤顶为滨河南路;右岸建有堤防,型式为复式断面:浆砌石护脚为内堤结合游览路及混凝土面板护坡土堤,保护对象主要为溪湖区彩屯街道,堤顶为滨河北路。
2.1.3 彩屯拦河闸至溪湖拦河闸
河道长度3.1 km,平均水域宽度210 m。左岸建有堤防,型式为混凝土面板护坡土堤,保护对象主要为平山区集中居民区,堤顶为滨河南路;右岸为山体代替堤防,主河槽采用了石笼护脚混凝土面板护坡的岸坎防护措施,保护对象主要为溪湖区集中居民区,堤顶为滨河北路,衍水大桥至溪湖河口为滩地,外侧为混凝土面板防护。
林家崴子至团山子拦河闸防洪标准为重现期200年,堤顶为滨河北路,总宽度11.75 m(沥青路面宽9 m,迎水侧设人行道,宽2 m,背水侧路肩宽0.75 m),马道宽1.8 m,宾格网石笼护脚与设计河底齐高,基础埋深3 m,背水侧为厂区、耕地和居民地,背水侧地面高程不低于滨河路路面高程。郑家河口至团山子拦河闸范围内为滩地,滩地外侧修建毛石混凝土挡墙防护,基础埋深3 m,滩地平均宽度34 m。太子河防洪工程现状统计见表2。
表2 防洪工程现状统计表Table 2 Current situation of flood control project
太子河本溪城区段虽进行过较大规模的治理,但由于资金投入未完全到位、防洪工程经多年运行存在失稳危险、城市发展建设及市政设施占用河道空间,以及自然环境变化对工程措施的影响等,太子河本溪城区段目前存在以下主要问题:
(1)防洪体系不完善。太子河本溪城区段以溪湖桥为界,右岸威宁大桥至下游山头为防洪不达标河段,虽列入规划治理范围,但由于河道治理资金限制及征地动迁补偿问题,一直无法实施。
(2)防洪工程措施损毁严重。分析其原因主要有以下两点:一是历史原因限制,本溪市建委组织修建防洪工程时间为20 世纪,由于当时的历史条件,运行至今,混凝土面板多半坍塌,岸坡失稳严重,淹没在蓄水面以下的混凝土面板多有冲毁,蓄水面以上的混凝土面板也有开裂、粉碎的情况,沥青木板基本腐朽,已有杂草生长其中;二是不同行业规范标准值略有不同,由交通部门修建的重力式浆砌石挡墙在结构稳定等方面可满足市政及交通部门的规范要求,但其基础埋深未能达到水利行业规范标准要求,砌筑浆砌石的砂浆也未能抵御蓄水冻融破坏。
(3)防汛抢险道路未全部贯通。太子河本溪城区段河道两岸并未形成连续、完整、闭合的防汛抢险道路。以右岸为例,梁家村至三家子大桥段目前无防汛抢险道路,梁家村、恒大绿洲小区居民均需绕行威龙大桥或者绕行滨河北路至本溪市区,防汛抢险道路未贯通,对防洪应急抢险及日常河道巡查、巡视都有不利影响。
本工程治理范围为:上游起于三家子大桥,下游止于彩屯河口,河道长20.7 km。根据防洪体系情况、防洪保护区分布、河道自然条件、现有防洪工程措施存在的问题等综合考虑,本工程共分为4个工程段,由上游至下游分别为三家子大桥段、老官砬子水厂段、小堡拦河闸段、彩屯拦河闸段,工程段均位于河道右岸。各工程段整治范围:(1)三家子大桥段:上游起于三家子大桥右侧边墩,下游止于水峪沟入太子河河口处;(2)老官砬子水厂段:上游起于老官砬子水厂已建护岸挡墙,下游止于梁家村已建太子河大堤;(3)小堡拦河闸段:上游起于威宁大桥右岸已建护岸,下游止于小堡拦河闸右岸翼墙;(4)彩屯拦河闸段:上游起于溪湖河入太子河河口处,下游止于彩屯河入太子河河口处。
根据已确定的太子河本溪城区段防洪标准,以溪湖桥为界,以上为重现期100 年,以下为重现期200年。本次治理的4个工程段中,三家子大桥段、老官砬子水厂段、小堡拦河闸段位于溪湖桥上游,彩屯拦河闸段被溪湖桥分割为两段。
老官砬子水厂段、小堡拦河闸段、彩屯拦河闸段均属于主河槽防护,均为护岸设计,直接保护对象以市政管线为主,最终防护目的是保证其后的堤防工程安全稳定,因此这3个工程段防洪标准不应完全按照城市防洪标准确定,而应该充分考虑项目自身特性和措施型式来确定。太子河市政管线规模及防洪标准统计见表3。
表3 本溪市涉太子河市政管线规模Table 3 Scale of municipal pipelines involving Taizi river
(1)三家子大桥段。现有岸坎为自然土坡,岸顶为土路,本次为堤防加高培厚,防洪标准重现期20年。为避免占用堤后耕地,且该段太子河平均河宽450 m,堤线布置时占用部分河道行洪断面,对迎水侧坡进行硬性防护,堤顶采用沥青路面铺设。
(2)老官砬子水厂段。市政应急管线埋设在老官砬子进厂公路路面以下,外侧为铁丝石笼挡墙防护,受洪水冲淘影响,河床下切明显,铁丝石笼挡墙部分河段高于现状水面,存在失稳危险,对备用水源输水管线的防护十分必要,保留现有铁丝石笼挡墙,迎水侧采取加固措施,并设置马道增加岸坡稳定。
(3)小堡拦河闸段。现状为重力式浆砌石挡土墙及衡重式浆砌石挡土墙,受小堡拦河闸蓄水冻融及洪水冲淘影响,浆砌石挡墙全段基本都存在破损情况,局部堤段块石塌落,挡墙失稳情况严重,采取加固措施保持挡墙稳定,并设置平台为河道巡查巡视提供通道。
(4)彩屯拦河闸段。现状岸坎混凝土面板护坡破损明显,并有本钢弃渣形成渣山,坡脚无防护措施,该段被列为防洪高度达标段,承担防洪任务,但护脚部位存在安全隐患。
同时对各工程段范围采取新建或加固方式处理穿堤建筑物。
主要建设内容如下:三家子大桥段,堤防加高培厚840 m;老官砬子水厂段,护岸加固1 358 m;小堡拦河闸段,新建护脚1 855 m;彩屯拦河闸段,岸坎防护4 160 m,其中拆除重建岸坎长3 682 m,新建岸坎防护长478 m;穿堤建筑物共7座,其中新建1 座、重建1 座、按原规模改造5 座。本工程建设内容及规模详见表4。
表4 工程建设内容及规模Table 4 Construction content and scale of projects
太子河本溪市城区段右岸可分成6 个防洪保护区,由下游至上游分别为:郑家防洪保护区、彩屯防洪保护区、溪湖防洪保护区、姚家防洪保护区、太子河新城防洪保护区、三家子防洪保护区,其中郑家防洪保护区、姚家防洪保护区均已建设完成封闭的防护工程措施,其余4个防洪保护区现有的防护工程存在不同程度的安全隐患。
太子河本溪城区段右岸经过多次治理,防洪体系基本建立完成,以溪湖桥为界,以上重现期100年,以下重现期200年。从防洪工程安全稳定运行的角度考虑,目前多处河段存在不同程度的问题,如彩屯拦河闸以上、小堡拦河闸以上、老官砬子水厂以下均存在岸坡塌陷、基础埋深不足、挡墙失稳的安全隐患,这都属于防洪体系的薄弱单元、薄弱环节,若不进行治理,将愈演愈烈,最终导致整个防护工程、堤防工程破损,威胁各自的防洪保护区。因此,进行城市防洪体系达标建设不仅要考虑防洪水位,同时也要充分考虑防护措施安全运行方面的影响,做到真正的防洪体系完整、闭合,保障城市安全发展,保护居民生命财产。
防洪整治工程是河流综合治理的基础和关键,提高工程的防洪效益和安全运行阈值有利于河道满足预期治理的基本要求。依据太子河流域概况,对太子河防洪综合整治工程的建设与管理进行分析。水利工程建设管理体制具有复杂性和多样性,需结合不同形式、地域特点、环境条件和体制机制等提出适宜的建设管理对策,以确保工程发挥最大的经济效益。在后期运行管理中要不断完善工程管理体制和管理机构,划定管理范围,明确管理职责,确保防洪工程发挥应有的社会和经济效益。■