杨 筱
(贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550002)
黔西县位于贵州中部偏西北,毕节市东部,乌江中游鸭池河北岸,东邻修文县,南邻清镇市和织金县,西邻大方县,西北与百里杜鹃风景名胜区接壤,北和东北与大方县、金沙县接壤。黔西县属长江流域乌江水系,境内共河流78 条,河流总长度773 km,河网密度0.3026 km/km2。其中50 km2以上的12 条,主要有野纪河、渭河、马路河、凹水河、六冲河等,长度274.5 km。2020 年4 月14 日,黔西县获批全国水系连通及农村水系综合整治项目试点县。
黔西县县城总体规划为“生态立县、科教兴县、工业富县、基建强县”战略和县城“群山环抱、碧水中流、一城两园、南北紧扣”的组团式城市发展框架,力争把黔西打造成毕节市“改革试验先行者、经济发展桥头堡、全域旅游示范区、毕节形象展示窗”,全面提升在贯彻新发展理念的示范区建设中走前列的能力水平。黔西县河道水利设施年久失修,老化严重,部分河道采用硬质护坡,现状河道满足不了水生态文明建设的要求和人民群众日益增长的亲水、休闲、娱乐需求,改善雨朵河、沙窝河及支流环境景观,建设宜居的生活坏境,使雨朵河、沙窝河与区域建设发展及功能定位相协调是十分必要的。
治理范围区位优势明显、示范带动作用显著、能有效推动全县社会经济的发展。工程治理的雨朵河、沙窝河分别流经雨朵集镇、金碧集镇,于新堰汇入老鸹河,现状河道已严重落后于该流域内经济发展,也不能满足该流域的防洪需求,不仅影响区域建设步伐、影响区域形象,更影响当地百姓的生活质量,因此实施治理工程是十分必要的。
黔西县沙窝河及雨朵河河道沿线村寨生活污水未进行系统处理乱排乱放、生活垃圾未进行集中收集、随意向河道丢弃;部分河道灌木丛生、河道岸线不明显、天然河道两岸无护坡且易发生垮塌、水土流失严重导致河道淤积严重;河道内拦水堰影响河道行洪、坝前淤积严重,部分堰坝水毁严重、灌溉功能丧失;河道沿线人行桥较少、影响两岸居民生产生活;无防汛巡查道路、河道管理范围不明确、管护制度不落实等。
治理河段河宽大致在4 m~8 m 之间,当发生大洪水时,洪水漫滩,淹没两岸的农田或房屋。由于河道河床较浅,河道过水断面小,行洪能力不足,大部分河段年年受淹,每逢发生洪水,洪水淹没两岸耕地及民房,造成不同程度的洪灾损失。根据实测断面并结合天然河道糙率,采用伯努利方程自下而上推算各级流量的水面线,率定生成各断面的水位流量关系曲线,结合各断面的安全防洪高程,在水位流量关系曲线中查得其安全泄量,通过现状行洪能力的分析结果可以看出,大部分河段过流能力为18 m3/s 左右,沿河两岸的防洪能力普遍低于5 年一遇,河段行洪能力不能满足基本行洪要求。
沙窝河及雨朵河农田段河道存在灌木丛生阻洪、生产垃圾乱堆现象,金碧集镇及村庄段有向河道倾倒生活垃圾现象,需进行清理,本次共清理河道岸坡上灌木丛约5.6 万m2、生产生活垃圾840 m3,并将灌木丛及生产生活垃圾统一堆放至黔西县垃圾堆放场集中处理。
沙窝河干流的河道平均比降为3.26‰,土城河的河道平均比降为5.38‰,河道比降较缓,淤积严重。需对河道内淤泥、砂石等进行清除,以提高河道的行洪能力。清淤疏浚河道总长度为19.2 km,平均清淤深度0.5 m~1.0 m,需清淤方量为6.98 万m3。
护坡形式选择:沙窝河及支流水位变幅大、流速快、冲刷严重、岸坡砾石多保水性较差,结合地形地质条件,常水位以下选择稳定性好、适用于坡度大的格宾石笼,常水位以上采用植草护坡。
格宾堤脚+格框草皮护坡堤型:设计在距深泓线以上0.5 m至深泓线采用格宾石笼压脚,堤顶宽0.5 m,挡墙为外台阶式,墙高1.5 m,挡墙埋深不小于1.0 m,面墙每级退台0.5 m,墙背垂直。格宾石笼顶以上采用坡度为1∶1.5 的土堤,采用砼格框草皮护坡,治理护岸长度23.4 km。
连通河道上下游:沙窝河支流土城河上游段约1.8 km 为卡口段,河道淤积萎缩严重、水体流动性差,每遇洪水上游高标准农田常受淹。对原河道采用倒梯形断面扩挖疏浚的方式进行处理,扩挖后河道底宽为4 m,岸坡1∶1,河底纵坡3‰,以增强水体流动性,逐步恢复河道的自然连通。
连通黔西水西柯海国家湿地公园:沙窝河甘家沟支流上正在建设黔西水西柯海国家湿地公园,公园规划总面积为490.6 hm2,湿地面积为188.5 hm2,湿地率为38.4%。项目与黔西水西柯海国家湿地公园之间有1500 m 连通不畅,为连片打造,本次考虑对柯家海子下游河道进行整治疏通,恢复河道的自然连通性,整治河道长度为1500 m。
连通灌区:沙窝河治理范围内分布有1.08 万亩耕地,现状主要以泵站及拦水坝引水灌溉,但由于工程年久失修,灌溉渠道多已损毁严重,保证率底。本次考虑对河道沿岸灌区进行田间管网配套,即在改建拦水坝处修建引水管道自流灌溉,对于部分地势较高的耕地采用新建泵站提水,以满足灌区供水需求。灌区田间管网工程主要涉及土地整治、田间管网配套、排水沟等内容[1]。
桥梁拆除重建:由于现状河道断面不满足过洪要求,需对现状河道进行拓宽,导致部分跨河桥及顺河桥需拆除重建,本工程共新建及改建桥梁19 座,均为人行桥。交通桥两岸桥墩采用C25 混凝土砌筑,台帽采用C25 钢筋混凝土,L 型。交通桥采用板梁结构;桥面为C25 钢筋混凝土;桥梁在桥面两侧设置石栏杆。
拦水堰拆除重建:河道沿线已建有拦水堰,但均存在淤积严重及破损,为增加河道治理景观水面、恢复河道拦水堰灌溉功能,故本次选择在河道已建拦水堰进行改造以拦蓄河水,形成良好的水景效果。项目共改建拦水堰17 座,均为液压钢坝。
对雨朵河、沙窝河沿岸的截污干管进行新建,解决污水系统混乱、污染周边环境等问题,项目以河流最低点为污水的最终排放点,污水在经过处理后再排入雨朵河、沙窝河。新建截污干管DN400 长度为8.865 km,DN300 长度为10.42 km,污水检查井890 座,管材采用HDPE 双壁波纹管。
人文景观规划的策略采用“串珠成链”的整体规划方向,在河道中选取五个重点打造的节点,同时对河道两侧滨河带进行梳理和整治,形成“两带五点”的规划结构,将五个景观节点打造成五个“珍珠”,将三条河道串联起来,形成一条河道景观链[2]。
治理范围内的两河流穿过的乡镇为金碧镇和雨朵镇,位于黔西县县域空间结构规划中的“一圈”位置上,其位置紧邻中心城区,是未来辐射带动全县城镇发展的区域,因此该区域的发展和建设尤为必要。治理区域位于黔西县城镇产业规划南部生态经济区范围内,符合生态休闲、观光度假、文化旅游的规划定位。人文景观打造融入了黔西县大旅游规划中,同时又有自己独特的主题,提升了黔西县整体的旅游环境。
沙窝河及雨朵河属典型山区雨源型河流,径流来源于降水补给,径流特性与降水特性基本一致,每逢降雨,极易导致河道水位暴涨,并且洪水夹带泥沙较多,造成中下游河道淤积严重。因此,主要采用拦沙坝小型水利工程措施拦挡上游的泥沙。结合现场调查,在沙窝河修建3座小型干砌石拦沙坝,每座拦沙坝设计顶高约3 m、底宽约2 m,基础埋深0.5 m,估算需基础土石方开挖34 m3,土石方回填19 m3,浆砌石30 m3,并在顶部的中间或靠近地质条件较好的岸坡一侧设置溢水口。
对于雨朵河,岸边整治已考虑格宾堤脚+格框草皮护坡堤型,人文景观考虑了五个重要节点进行打造。水土保持措施主要考虑在河道两岸3 m~10 m 范围内进行草皮护坡、种植植物等方式进行恢复水土涵养能力,在植被良好的河段采取岸坡整修、清除杂草、修整植被等措施。在岸坡不稳定区域,水上岸坡部分选用更系发达的植物进行保土固岸,水位变动区域种植改善水质为主的水生植物。
项目的实施是社会经济可持续发展的强烈要求,是防洪安全的保障,是水环境综合治理的目标。从防洪方面看,将提高农业生产能力,提升两岸耕地价值,改善两岸农村村容村貌,为建设新型现代农业产业园区构建高质量的水土资源,促进农业农村现代化发展,解决农村就业,增加群众收入,增强农村经济实体。
工程的实施,直观的生态效益为环境的净化美化和水生态的良性发展。通过工程及植物措施修复,提高水质,达到净化环境、美化环境的多重效果;而在保障河流水源、水质的基础上,为确保水环境良性循环提供了条件。通过对河道沿线村镇防污控污治理,有效减少污染物排放,改善水质。通过新建滨水湿地可大大减少了进入河道的面源污水,保障了河道水体的水环境质量改善。工程的建设加强了本流域水生态的恢复,提升了水源地的水环境,有效改善了流域内的水质。
保障了河道沿线村庄及农田洪涝安全,对未来黔西县的经济社会持续发展具有重要意义。随着黔西县农村水系的治理,沿线村寨防洪能力明显增强,降低了沿线村寨洪灾风险。村庄段防洪标准达到10 年一遇,农田段排涝标准达到5 年一遇。工程建成后满足沿线村寨共计2.9 万人防洪需求,也是对河道整治的需求,更是保护区域内1.8 万亩耕地农业生产,对社会发展起着及其重要的作用。项目实施后,沿河的取水、交通等设施将极大改善,水量、水质明显提升,为坝区生活、生产提供优质水源和便捷生产条件。
黔西县水系连通及农村水系综合整治在很大程度上提升河道的行洪能力,并对流域内的生态起到了很大的修复作用,提升了农村地区水安全的保障能力,通过一系列的措施结合当地自然风光分别形成以农田生态系统为主、突出自然生态机理、恢复河流生态体系及河流自净能力的河道,大大提升了河道沿线旅游价值及土地价值,提高了人居环境质量,形成一个“以水为带”的产业格局。