河道治理工程设计研究

河道治理工程设计研究

〔摘要〕

文章通过对赤峰市红山区西旱河的防洪现状分析,从工程总体布置、河道设计等方面,提出西旱河的治理思路及工程设计方案。同时,针对工程设计符合相关规划、与工程占地的协调性以及改善河道环境等方面,提出了见解。

〔关键词〕

河道治理;工程设计;体会

1工程概况

西旱河属英金河的二级支流,下游段穿赤峰市中心城区而过,后于赤峰市城区松洲大桥下游700m汇入锡泊河。西旱河位于赤峰市城区南侧,由城南南山山洪沟多年发育形成的穿城河道,汇入锡泊河,洪水来源于赤峰市城区南部的文钟村和黑沟门村的瓢家杖子沟、马架子沟、三眼井沟。由于20世纪90年代在西旱河上游瓢家杖子附近修建的3座塘坝,受塘坝的滞蓄作用,近些年西旱河从塘坝下游至十五里铺的中上游河段基本没有泄洪;西旱河中段河道在21世纪初期,赤峰市市政相关部门在十五里铺附近沿路修建2孔直径为2.0m的地下圆涵,使西旱河上游的洪水经涵管汇入西旱河下游城区段,导致目前西旱河中游河道已基本没有痕迹,已经被城市开发利用;西旱河下段现状从老城区穿过,现状沟道深1.0~2.5m,沟道宽度不一致,开口宽3~15m。河道两岸为城市道路和居民房屋,部分段落楼房林立,扩宽河道及新建堤防难度很大。现状西旱河沿岸无防洪堤或防洪堤级别很低,防洪能力大都不足10年一遇,远远低于赤峰市百年一遇设计洪水标准的要求。

2工程设计

2.1工程等级和标准

依据《内蒙古自治区赤峰市中心城区防洪规划》、《防洪标准》(GB50201-2014)和《城市防洪工程设计规范》(GB/750805-2012)等相关规范、文件,根据城市社会地位的重要性、非农业人口、重要工业设施等指标,确定本次西旱河的防洪标准为100年一遇,工程级别为2级,主要建筑物为2级。西旱河上游改河段100年一遇设计洪峰流量为63.6m3/s,西旱河100年一遇设计洪峰流量为90.7m3/s。

2.2工程总体布置

本次设计考虑到西旱河目前的实际情况,如果继续疏通西旱河上游段和中游段河道,存在很大困难,一是原河道已经被开发利用,需要大量的征地和拆迁;二是疏通西旱河后河道设计洪水会加大,需要加大西旱河下游的老城区段河道断面,涉及大量的拆迁,社会矛盾较大,投资巨大;三是赤峰市棚户区改造铁南组团控制性详细规划及小新地片区控制性详细规划将原西旱河城区内目前未下泄洪水的河段位置已规划为城市建设用地。依据上述情况,确定本次西旱河治理工程的总体布置如下:(1)对原西旱河上游段进行改河,将西旱河上游洪水就近引入到柳条沟中,减轻西旱河城区段的防洪压力。将西旱河十五里铺以西河道沿现有沟道向西至铁路专用线的铁路桥下(桩号1+650),然后向西北改河,河道穿过《赤峰市城市总体规划》中的规划绿地,就近汇入柳条沟内。西旱河上游改河段全长2.68km。(2)西旱河治理工程的起点为赤峰市规划中心城区外环道路与西旱河交叉桥,终点为西旱河入锡泊河的汇入口(松洲大桥下游700m处)。西旱河从治理段落的起点沿现状河道至桩号0+500处,继续向西北方向直线延伸0.33km至铁路专用线,并向右转在铁路专用线的保护范围外与铁路专用线平行向东北方向布置,长度为1.37km,然后回归到原西旱河与铁路专用线的交汇铁路桥处(桩号2+200)。过铁路桥后继续平行铁路专用线至京通铁路处(桩号3+520),利用现已新建的跨西旱河的交叉方涵,过铁路涵洞后在红山区站前街附近(桩号3+730处)汇入原西旱河,最终汇入锡泊河。为了使河道行洪通畅,拓宽河道的行洪断面,并与赤峰市红山区棚户区改造总体规划相适应,本次将西旱河治理范围内的河道局部段落进行改河,改河段长度为3.23km,河道桩号为0+500~3+730。西旱河河道整治段全长5.18km。(3)修建截洪沟。十五里铺以南西旱河上段(即本次西旱河上游改河段)和下段之间及原西旱河中游河段的坡面洪水,由于南山公园的植被状况良好,暴雨来临时洪水不会集中下泄,因此,沿赤峰市规划城区西南侧的中心城区外环道路,修建一条截洪沟,向北汇入西旱河内,长度为0.88km。(4)考虑到西旱河上游3座塘坝目前基本淤积填满,坝体薄弱,泄洪设施不完善,为严重病险塘坝,属于无人管理的塘坝,防洪能力较差,且其位于赤峰市中心城区上游,一旦溃坝,将对城市造成不可估量的灾害。如果下游城市防洪考虑其溃坝流量则会造成防洪工程规模巨大,投资巨大。本次设计建议对其进行拆除,彻底消除西旱河沿河两岸的防洪隐患。

2.3工程设计方案

西旱河及其上游改河段治理工程根据现状河道地形及相关的一系列规划等进行河道疏浚工程,河道主要采用下挖式,疏浚后堤顶高程基本与城市地面保持齐平。根据相关水力计算得:西旱河及西旱河上游改河段的河道底宽为10.0m。西旱河上游改河段全段采用钢筋混凝土矩形断面,西旱河桩号0+000~2+200及3+520~5+180采用钢筋混凝土矩形断面、桩号2+200~3+520采用复式断面。其中,西旱河河道桩号2+200~3+520采用复式断面,这主要是依据《赤峰市棚户区改造铁南组团控制性详细规划修编》,改河后河道左侧为绿地和广场用地,右侧为防护绿地,修建复式断面,可以在河道进行整治的同时,增加市民与水的亲和性,使河道整治更好的符合城市规划。复式断面的左岸钢筋混凝土的护砌高度以20年一遇常见洪水的设计水深控制,高度为1.0m,左岸钢筋混凝土的护砌高度以上采用舒布洛克护坡植草砖,边坡为1∶3.0。河道底部及右岸采用钢筋混凝土护砌。截洪沟采用格宾网石笼护砌的梯形断面,在截洪沟尾端设置陡坡缓冲段至西旱河汇入口,陡坡采用台阶式加糙。陡坡后布置消力池,消力池后接西旱河上游段(钢筋混凝土护砌)。

3结语

3.1河道治理方案与相关规划的一致性

本次工程设计方案符合赤峰市中心城区防洪规划、赤峰市总体城市规划、赤峰市棚户区改造铁南组团控制性详细规划及小新地片区控制性详细规划等一系列规划。

3.2河道治理方案与工程占地的协调性

工程区位于赤峰市红山区,河道两岸为城市道路和居民房屋,部分段落楼房林立,扩宽河道及新建堤防难度很大,本次工程设计到考虑城市用地紧张,尽量少占地。

3.3河道治理方案可以改善现状河道环境

目前西旱河河道内已基本上无水流,处于干涸状况,河道内垃圾遍地、污水横流,满目疮痍,也就是“脏、乱、差”。在河道进行整治工程的同时,加强河道管理,美化河道环境,提高城市人居环境质量和品位,能进一步改善城市的小气候,使人和自然的关系更加和谐,同时为市民营造一个休闲的环境。

作者:马智晓 贺文华 单位:内蒙古自治区水利规划设计研究院