新时期中小河流治理思路及设计要点

2023-01-11 20:01韩东旭
水利技术监督 2022年9期
关键词:清淤护岸河段

韩东旭

(辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局),辽宁 沈阳 110003)

1 中小河流治理规划情况

为与大江大河及其主要支流的防洪体系框架相衔接,减轻中小河流洪水灾害影响,构建完整的防灾减灾体系,自“十一五”末期,国家对中小河流组织开展大规模的规划建设。“十二五”期间实施《全国中小河流治理和病险水库除险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》,着重解决重点中小河流和重点河段的防洪安全保障问题,规划治理中小河流5109条[1]。据统计,中小河流洪水灾害年均死亡人数已从“十一五”期间的1289人减少到“十二五”期间的402人,中小河流治理发挥出显著的防洪减灾效益[2]。“十三五”时期实施《加快灾后水利薄弱环节建设实施方案》,推动中小河流薄弱环节建设,在保障防洪安全的前提下,兼顾水资源利用和生态保护,增加规划治理河长3.36万km,涉及河流2591条[2]。“十四五”期间,更是明确以“补短板、提标准、消隐患、强监管”为核心,全面提升中小河流防洪排涝能力。

2 中小河流治理面临的新形势

党的十八以来,习近平总书记就保障国家水安全发表重要讲话并提出“十六字”治水思路,以推动新阶段水利高质量发展。同时,随着生态文明建设、流域治理与管理、智慧水利及数字孪生流域、河长制等工作的提出及开展,中小河流治理已逐步从单一的防洪建设向提质升级的系统治理转变。新阶段,中小河流治理需面临以下主要问题:

(1)洪涝险情频发,防洪标准不足。近几年,受极端天气的影响,强降雨过程多、台风集中登陆、区域洪水并发[3],多数未经治理的中小河流防洪标准低,有的仍处未设防状态,尚不具备抵御常遇洪水的能力,一遇较大洪水险情频出,仍是防洪薄弱环节建设的重要内容。

(2)河道淤塞萎缩、水域岸线侵占。很多中小河流淤积堵塞,甚至被阻断或填埋,河流纵、横向连通不畅;同时,河岸、滩内种植、搭建、堆弃等现象依然存在,水域岸线被挤占,破坏河道空间形态,阻碍行洪[4]。

(3)生态治理不够深入。许多中小河流治理仍采用大范围布置工程硬性护岸、大范围开展清淤疏浚[5],对原有自然环境造成较大扰动,人工斧凿痕迹明显,不满足顺应自然、保护自然、绿色发展的治理需求。

(4)非工程措施尚不完善。近年来,中小河流治理主要集中在工程措施方面,多数中小河流没有相应雨水情监测站点,基础资料缺失,无法提供相对准确的水情监测数据,没有形成工程措施与非工程措施相结合的防洪体系。

(5)建后管护落实不足。多数中小河流长期疏于管理,经治理的中小河流仍存在重建设轻管护的情况。河道管理机构缺失,管护人员及经费无法落实,相关制度未执行到位的情况普遍存在,是造成防洪建筑物年久失修、河道功能及空间形态退化主要原因之一。

3 中小河流治理总体思路

新时期,中小河流应坚持“消除防汛薄弱环节,推动系统治理与生态建设,强化监测预警和监督管理”为主要任务,提升流域和区域防灾减灾能力,保障人民群众生命财产安全,促进经济社会持续稳定健康发展。

(1)以人为本、保障安全。以解决防洪问题为首要任务,科学布局、严格设防,补齐防汛抗旱短板,保障人民生命财产安全。

(2)立足流域、系统治理。从流域规划角度出发,以整条河流为单元,兼顾干支流、上下游、左右岸和近远期关系统,坚持以问题为导向,统筹考虑工程措施和非工程措施,推动水域岸线并治。

(3)注重生态、绿色发展。在确保防洪安全的前提下,优先考虑生态防护措施,维护河流自然形态,防止水土流失;与周围环境相协调,建筑材料宜就地取材,天然环保;适度开展水文化建设,促进治河与本土水文化特色相融合,建设幸福河湖。

(4)创新机制,强化管理。坚持政府与市场两手发力,加大财政投入同时,扩宽资金筹措渠道,积极吸引银行金融资本、社会资本参与工程建设和运营。健全河道长效管护机制,落实管护人员和资金,以河长制为依托,推进河道确权划界,严格水域岸线空间管控。

4 中小河流治理设计要点

4.1 现状评估

现状评估是中小河流规划设计的基础,是治理必要性、设计合理性的根本所在[7]。在现状评估时,除包括流域的自然概况、社会经济发展情况、河道基本情况等,还应包含河流历史治理情况及现状防洪能力评估。应从建设年份、建设标准、建设规模(或范围)、主要建设内容及工程投资等说明历年河道治理工程情况,梳理上、下游已建水利工程以及现状堤防工程、护岸工程的布置情况,现有堤防和护岸是否满足设防标准,评估现状防洪能力[3]。

4.2 水文计算

在中小河流治理中,水文计算成果决定了设计洪水位以及水面推求结果,直接影响工程布局以及主要建筑物结构形式,进而决定了工程安全及造价。为保证水文计算成果的设计精度,应把握以下几点:

(1)集合具体资料情况,选择合适的设计洪水计算方法。当于工程河段及上、下游附近具有较长实测洪水流量资料时,应采用适线法直接推求设计洪水,在选取长系列洪水流量资料时,在选取洪水流量资料时应考虑历史洪水和近几年洪水,实测期内有缺测时,可进行插补延长。当于工程河段及上、下游附近不具有长系列实测资料或无资料时,可采用无资料地区设计暴雨推求设计洪水,参考相邻流域或下垫面条件相似地区,合理选取变差系数Cv、Cv/Cs等参数。

设计洪水计算成果应与设计流域或相邻地区实测资料、该地区以往水利工程规划设计中设计洪水成果进行合理性分析。针对不同地区在不同时段内,反映出不同的丰水年、平水年、枯水年,如直接引用早年已建工程的设计洪水计算成果,其结果存在一定误差。

(2)进行历史洪水调查,在工程河段对历史洪水和近期发生的洪水进行调查,调查内容应包括洪水发生时间、成因、洪峰流量、洪水位、受灾河段变化以及受灾损失等情况,对调查搜集的历史洪水的洪峰流量和洪量,应与上下游、干支流以及相邻流域的洪水进行对比分析,检查其合理性。同时应注重洪痕调查、走访询问、查阅文献等方式,了解近几年实际洪水大致水位。

(3)淹没分析计算,利用设计洪水成果进行必要的淹没分析计算。要根据设计洪水位、洪痕、历次洪水成灾情况分析计算淹没范围,确保防淹保护对象在淹没线以外,保证防洪安全。

4.3 确定治理任务与标准

(1)分析存在问题。结合现状评估、水文计算成果以及流域规划和区域发展规划,分河段梳理河道现有防洪、排涝、河道空间侵占等存在问题,具体说明问题现状、所处位置、涉及范围等形成问题清单并附有能够充分反映处问题现状的影像照片。例如某某段,现状岸线冲刷崩退严重等,对应起、终点桩号。

(2)确定防洪标准。中小河流防洪标准应服从流域防洪规划要求,按照GB 50201—2014《防洪标准》等相关规范确定,要与河道上下游、左右岸、干支流相协调,同时根据不同区域的保护要求,可分段设防,提出相应的防洪标准并做好不同治理标准河段之间的衔接设计。人口密集、乡镇企业较发达或农作物高产的乡村防护区,其防洪标准可适当提高;地广人稀或淹没损失较小的地区,经充分论证后,防洪标准可适当降低。

(3)科学制定治理任务。针对河道治理存在的主要问题,科学确定治理任务,根据人口数量、耕地面积、企业矿场、基础设施等,区分城镇段、村屯段、农田段等,采取分区治理,提出对应的治理目标、治理规模、治理措施,形成与问题清单相对应的治理任务清单。

4.4 工程布局和措施

中小河流治理应围绕防洪保安、洪畅河稳、人水和谐等目标,设计方案应明确治理河段河道中心线长度,在堤防工程、护岸工程、清淤疏浚、穿堤建筑物等主要工程措施基础上,融入水文化元素、非工程措施。做到因地制宜,多措并举、科学合理、经济适用。

(1)按河流类型,确定治理方案。山区和丘陵区河道,宜采取护岸工程,一般不宜新建堤防,如有必要,经分析论证可局部加固或新建封闭堤防,并根据需要开展河道清淤疏浚。浅丘区和平原区河道,对有人口集中区,万亩以上集中连片的基本农田以及重要基础设施等有防洪需求的河段进行堤防加固,对河道局部卡口段进行拓宽和疏浚[3- 8]。

(2)合理布局,避免过度设计。工程布置尽量维持河流自然走向,避免裁弯取直和侵占河道,保留河道原有的浅滩、河心滩及天然湿地。根据地形地质、占地移民、投资等合理选择堤防、护岸形式,一般在地形狭窄、占地量较大的河段采取直立式结构。对于崩岸、塌岸、迎流顶冲、淘刷严重的河段,应采取必要的护岸措施,避免在冲刷小的顺直河段大范围布置工程护岸。对于不承担防洪任务的护岸工程,当现状岸顶满足设计水位时,应护至岸顶;现状岸顶高于设计水位时,护至设计水位。根据冲刷计算,护脚埋深应满足河床最大冲刷深度,冲刷严重河段可布置水平护脚,绿滨垫水平护脚长度宜为最大冲刷深度的1.5—2倍,如有增加,需要进行充分论证。

(3)区分河段属性,优先选用生态护岸。对有防洪需求河段应结合植物措施建设生态堤防,对城镇河段或村庄集中的河段应考虑护岸的亲水性和便民性[6]。零星村庄、农田河段,按放冲不防淹原则,宜采取具有透水性和多孔特性的生态护岸;山地、无人居住区或冲刷较小、水流平缓等没有防护要求的河段,宜采用植物措施,减少原有地面扰动,维持河流自然形态[4]。并根据本地区气候特点选择适宜生长的栽种植物。在条件允许的河段,提倡开展湿地、河滨带生态治理。

(4)清淤疏浚:为减小对自然的扰动,避免大规模开挖,不提倡对全河段进行大范围清淤,应有针对性、合理确定清淤范围,同时可结合“清四乱”专项行动,对河道内乱建、乱堆等阻水建筑物进行清除,恢复河道行洪排涝功能,退还河道水域空间形态。清淤横纵断面应满足河道行洪安全、河槽与岸坡稳定、河道水域环境整治等要求,保持河道原有深洪线及河底比降,合理利用清淤土料与砂石,对于可利用的清淤土料优先用于土方回填,确有弃土的需要明确弃去规划及弃土去向[9],妥善处理污染底泥,防止二次污染,严禁以借清淤之名行采砂之实。

(5)穿堤建筑物:为排涝进行穿堤涵管、涵闸设计时,明确布置位置、结构型式、断面尺寸、控制高程、与堤防的联结方式、过流能力及结构稳定计算,确保排涝通畅、安全运行。

(6)水文化建设:因地制宜地开展水文化建设[10- 11]。对原有历史古迹、物质文化进行保护,在城镇、乡村人口密集河段,充分挖掘与治水相关的历史事件与典故、风土人情、传统特色产业、红色基因等,进行艺术文化展示,实现文化传承与治水工程相融合[4]。

(7)非工程措施:为提升中小河流防汛抗旱等自然灾害监测预警能力,构建具有“预报、预警、预演、预案”功能的智慧水利体系。在中小河流治理规划中可融入雨水情监测设施建设并与工程措施同步设计、同步建设。在开展前期工作中,确保相关配套雨水情监测站点布设、建设内容、技术参数符合规范要求。有条件的地区可融合智慧水利建设,利用互联网、大数据、可视化监控等新技术,加强河道信息数据的收集、监测与运用,实现河道管理智慧化、精准化、高效化。

5 结语

结合新时期治水需要,本文梳理了中小河流治理基本思路及相应设计要点,以流域规划为出发点,因河施策,将生态治理、水文化建设、非工程措施融入到工程建设。但在生态治理、水文化建设、信息化建设等方面仍缺少与中小河流治理相匹配的指导性意见和技术标准,这将是各级水利部门在今后工作中的探索方向。

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