李艳芝
(辽宁省铁岭市西丰县水利局,辽宁 西丰 112499)
辽宁省铁岭市西丰县位于辽宁省东北部,属于山区丘陵区。区域面积达2786平方公里,耕地面积86万亩,辖21镇,164个行政村。该地总人口35万,其中农业人口28.4万,有汉、满、回、朝鲜等19个民族。
西丰县位于辽北山区,除山间河谷地带具有较薄的冲积面第四纪松散堆积物外,其余均为基岩分布区。在基岩出露地区裂隙较发育,含有基岩裂隙水,该裂隙水承受大气降水补给,排泄于河谷第四系含水层,局部地区以泉的形式溢出。地下水主要类型有两种:一种是第四系砂砾石层孔隙潜水;另一种是前震旦系混合岩化的沉积变质岩和基岩裂隙水。流域内群山起伏,山峦叠嶂,属长白山支脉。
西丰县流域处半湿润、半干旱的大陆性气候,降雨量时空分布不均,80%的降雨发生在6月—9月,并多集中在几次暴雨,春季3月—5月降雨仅占全年的12%,所以流域内经常发生洪涝及干旱等自然灾害。其气候特点是:四季分明,雨热同期,日照充足,常刮风不止,年积温较高,温度变化大,降雨在年际和年内变化都很大,且相对集中。流域水资源极其丰富,多年平均降水量为600~840 mm;年平均径流深300~500 mm,年径流总量为0.33亿m3,年标准冻土深度1.2 m。
山洪因受气候、地质条件、人为因素等因素的影响而形成。经过分析,西丰县山洪沟的形成原因有以下几点。
西丰县流域处半湿润、半干旱的大陆性气候,降雨量时空分布不均,80%的降雨发生在6月—9月,近几年多集中在几次暴雨。所以流域内经常发生洪涝及干旱等自然灾害,汛期降雨集中且强度大,极易产生暴雨、洪水等灾害。春季3月—5月冬雪融化,形成桃花汛,时常发生洪灾。
各层地基上的岩性特征依次为:①粘土:褐色,主要由粘性土、碎石等组成,为河堤。层厚0.4~0.6 m。②砾砂:黄褐色,含水饱和,结构从稍密到中密,分选性差,级配一般,混粒结构,砾石含量约占30%~45%,含少量粘性土。此层分布较连续,场地钻孔均有分布。揭露厚度0.6~4.5 m。地质条件抗冲性能差,在春季桃花汛或汛期水流作用下容易产生滑坡及崩塌。
由于有些工程是早期建设的,且遭到人为破坏,工程标准达不到设计标准,有些只有零星局部的工程,没有进行过大规模规范治理,起不到整体防洪效果,遇到大的洪水,工程形同虚设。通过近年的大洪水冲刷,如今山洪沟两岸土地退化十分严重,对村屯和田地都构成了严重威胁。如不及时进行治理,再遇到洪水会对两岸村屯和土地会造成更加严重的损失,同时也会影响到西丰的经济、生态建设。
因地制宜地对中小山洪沟采取相应的整治原则,这不仅与人民生命财产安全相联系,而且与山区的建设规划、水地保持工作相联系,是一个系统工程。根据西丰县的特殊情况、地理位置、风土民情,该县的中小山洪沟治理应依据下述原则,将规划中的山洪沟按实际情况,制定不同的措施,分年规划,统一实施,全面治理。
采取人工措施,使山洪沟的主槽相对稳定。“矮筑堤,宽筑坝”,其主要的防护对象是农田、村屯、道路等,使山洪沟岸坡稳定,农田、村屯、道路等无大碍,还要修建大量的排水设施和排洪工程。
西丰县山洪沟工程多为小型工程,工程根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》GB50201-94,确定防洪标准为10年(P=10%)一遇洪水,工程级别为5级。
治理形式防洪标准一经决定,随之而来的就是工程形式的确定。
依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2014),确定防洪工程等级。
根据山洪沟的实际情况及特点采用不同的工程措施:有的山洪沟窄而深,适合浆砌石排水沟;有的山洪沟宽而深,施工作业面不够,适合固滨笼挡墙;有的山洪沟宽而深,施工作业面适宜,适合绿滨垫护坡护坡;还可修建谷坊、陡坡、跌水等工程防治山洪爆发。工程建设后可以提高山洪沟防洪抗冲能力,稳固沟床;可以保护沟道两岸耕地、道路、村屯等。
山洪沟工程治理措施以护岸防冲为重点,根据山洪沟所在的地形、地质条件,因地制宜,形成以护岸及堤防工程、排洪沟和分洪道工程、沟道清淤疏浚工程为主,非工程措施为辅的综合防治工程体系。
3.3.1 堤防工程
堤防工程布置的总原则是依据规范,结合河道现状,从建筑物功能、造价、地质、主次要矛盾等方面进行综合考虑,尽可能使岸坎线确定达到方案最佳。堤防工程岸坎线布置是在充分考虑河道现状及上、下游实际情况后确定的,岸坎线布置遵循以下原则:①岸坎线应与河势流向相适应,并与大洪水的主流线大致平行。②岸坎线应力求平顺,各岸坎段平缓连接,不得采用折线或急弯。
3.3.2 清淤疏浚工程
通过清淤疏浚工程,对沟道内淤积的泥沙、乱石、杂物和人为卡口进行清理,提高沟道泄洪能力。
3.3.3 其他工程
排洪沟、排洪渠适用于依山而建、受山坡地表径流危害的城镇、集中居民点等,通过修建排洪沟、排洪渠,将坡面地表径流引入沟道排泄,防止地表集水成涝。还可修建谷坊、陡坡、跌水等工程防治山洪爆发。
3.3.4 非工程措施
非工程措施保护和恢复河流形态的多样性,满足生态河流的边界要求,为河道植物生长和动物栖息创造了条件,尽量避免了河流的渠道化。考虑河道洪水流势的合理性,因势利导,兼顾上下游及左右岸,尽量尊重河流原有的自然形态。
土地是农民的命根子,土地上生长出的粮食是农民的血脉,既要防洪筑坝,又要考虑坝左右的庄稼。西丰县采取了在坝上几米内种植柴穗槐这一低矮的植物,它不但不影响农田的生长,而且防护了沟堤、美化了环境、固定了沟堤上的土质,又保护了庄稼。
3.4.1 较长、较深的山洪沟
针对较长、较深的山洪沟,考虑到山洪沟地理位置、土质结构以及较远的经济效益,在沟堤的堤顶栽种了“辽北一号”穿天杨。株距1.5 m,近看似完美的图形,远看是一条巨龙,它不但加固了大堤、缓冲了水势、优化了环境,从长远看还将有利于山洪沟的治理,形成生态循环。
3.4.2 较长、较浅的山洪沟
针对较长、较浅的山洪沟,为了阻止泥沙下泄、缓解汇流冲刷的目地,调整沟槽比降,集中削减洪水下切能量,减少泥沙出山总量,采用在沟的下层栽置柳树。柳树苗取当地繁殖快、成活率高、根系发达、根深叶茂的土生土长的树苗,与坝面成135°角,间隔50 cm栽植一行,每行大约20~30株,每行沟深0.5 m,宽1 m,长1 m,既固沙又顺水,既能缓解水流,又能护住沟堤。
针对西丰县的实际情况、民俗特色、地段情况,结合县镇的具体情况,经县政府领导审核,采取分段管理,承包责任管理的方式:
县政府有关领导分地段管理山洪沟,公开责任,明确责任,并作为年终的考核业绩之一。
每个村支部负责一个地段,并进行长期管理,他们要制定管理计划、维修措施,并派专人负责。
未来的水利,针对工程建设的不同,本着因害设防,兴利除害综合利用的原则,采取植物措施与工程措施相结合的方案进行水土防治。同时实行 “三同时”制度,以工程整治措施为主,辅以适当的植物措施相结合,强化项目区建设工程,突出固基稳岩和保水保土效益。