辽东山区本溪市中小河道治理见解

2015-12-15 03:26吴有坤
水利规划与设计 2015年5期
关键词:本溪市本溪洪峰流量

吴有坤

(本溪市水利电力勘测设计研究院,辽宁本溪117022)

辽东山区本溪市中小河道治理见解

吴有坤

(本溪市水利电力勘测设计研究院,辽宁本溪117022)

本文针对辽东山区本溪市中小河道治理,就目前开展的中小河道治理过程中如何找到适合的、科学的、自然和谐的方式方法提出了相关见解。

山区;中小河道;治理

1 概述

1.1 自然概况

本溪市位于辽宁省东南部,与沈阳、抚顺、丹东、辽阳市和吉林省的通化、集安市为邻。总面积8348km2,下辖本溪满族自治县、桓仁满族自治县两个县和四个区。山林面积80%,耕地面积8.7%,水域及其他占地面积11.3%,大体上为“八山一水一分田”。

本溪市地处长白山支脉——千山山脉之东北端。千山山脉自龙岗山由东向西南延伸,崎岖蜿蜒,遍布全境。山地两侧为海拔400m以下的丘陵,河流切割冲刷,地形破碎,坡耕地占总耕地面积的60%以上,地块小,土层薄,农业灌溉极为不利。

本溪地区处于中纬度,属中温带。主要气候特点:寒冷期长,降水集中,湿度较大,地方性差异明显。平均气温6~8℃,年降水量为800~900m m。受地形影响,降雨量的地区分布差异较大,自南向北递减的趋势。本溪地区有两个多雨中心,一是桓仁满族自治县沙尖子镇,另一个是本溪满族自治县的南孤山子,年降雨量都在1000m m左右。

据本溪水文局整编资料,太子河、浑江水系水文情势有以下特点:一是径流量年内分配不均衡,7~8月降水集中。二是年际间径流量变化较大。

1960年8月4日凌晨太子河本溪站流量14300m3/s,是本溪地区近200年一遇的特大洪水;浑江干流桓仁站洪峰流量8360m3/s,洪水过后通过洪痕复核洪峰流量9380m3/s。

1986年8月3日浑江一级支流富尔江业主沟站洪峰流量1740m3/s,浑江干流桓仁站洪峰流量6360m3/s,桓仁水库第一次开启泄洪闸,最大泄洪量5960m3/s。

最近一次洪水发生在2012年8月4日太子河一级支流细河,细河桥头水文站断面控制面积1034km2,最大洪峰流量2820m3/s,是细河继1960年42年间发生的最大一次洪水,1960年最大洪峰流量3300m3/s。

1.2 基本情况

本溪境内有大、中、小河流49条,分别属于辽河水系25条,鸭绿江水系24条。大型河流(>5000km2)2条,为太子河和浑江;中型河流(1000~5000km2)2条,为细河和富尔江;小型河流(50~1000km2)45条。

太子河流域总面积13493km2,河道总长363km。上、中游在本溪境内,本溪境内河长168km,流域面积4428km2,河道比降上游大,下游小,在1/3000~1/4000之间。

浑江为过境河流,上中游在吉林省境内,中下游在辽宁省境内。流域总面积15340km2,河道总长431km。本溪境内河道长162km,流域面积3547km2。

2 方式方法和理念

建国后,由于受财力限制,国家只能注重对大江大河的治理以及对保护范围内非常重要的段落进行防护,在保护人民群众生命和财产安全上起到了积极作用,特别是城市防洪成效显著。中小河道全面治理始终没有提到日程。

传统的治河方式基本上是采用刚性材料对河道岸坡岸线进行硬化,这种形式在实现了保护岸坡岸线以外的安全和节省了大量建筑用地的同时,丧失了生态、美观和人们亲水的需求。历经几十年的治理模式也固化了人们的思维。

近年来由于社会经济的发展和国家实力的增强,国家加大了对水利工程建设的投入,逐步加强了对中小河道治理的力度。随着人民生活水平的不断提高,对生存环境的要求也越来越高。随着生活节奏的加快,人们更加渴望回归自然释放焦躁的心情。因此,在治河上不只是要求保证防洪安全,同时对生态环境也提出了更高的要求,以满足人们对生存环境优美、自然生态和谐的期望。

3 治理见解

中小河道两岸保护范围内重要性一般较低,这是我们治河理念转变的基础,各地的自然条件不同,中小河道的特性、特点也不同,因此,很难采用某种固定模式去治理。应根据不同情况采用切合实际的措施来达到相同的目的。

3.1 洪水特点

从20世纪90年代开始,参加了历次洪水过程的观察和洪水过后的洪痕及损毁情况的调查,并对洪水过程特点和洪水造成的破坏原因进行过论证和分析。下面通过对几次洪水的观察和调查,从中可以找出一些山区河道洪水的特性特点。

1995年本溪市明山区境内的南沙河,溪湖区境内的北沙河,本溪满族自治县境内的清河发生20年一遇洪水,2012年本溪满族自治县、南分区、平山区境内的太子河一级支流细河发生了近50年一遇洪水,通过对洪水过程的观察发现,洪水具有陡涨陡落,流速快特性,洪水表面漂浮着浪材,洪水中泥沙含量大,底层裹胁着卵石滚动的特点。对洪水过后洪痕、洪水破坏情况的调查发现,弯道处冲刷力强,主要部位在弯道凹岸上游的冲刷段落和凸岸下游的横向环流冲刷段落,岸脚冲刷下切造成上部岸坡失稳塌坡,顺直河道段落除了洪水漫顶岸坡几乎没有变化。拦河建筑物由于断面收缩造成流速加大下游两侧边墙冲掏破坏严重,下游石笼护坦由于洪水中裹挟的卵石滚动砸损洪水过后几乎踪影皆无。河道经几次洪水河床平面位置演变不大。

由上对本溪山区中小河道洪水过程的观察和洪水过后的损毁调查,结合时下人们对生存环境自然生态的要求,给我们在中小河道治理过程中提供了探索的依据和动力。安全与生态完美结合的理念才是中小河道治理的发展方向,以满足防洪安全和人们对生存环境自然和谐的需求。

3.2 治理建议

结合本溪山区洪水的特性、特点,中小河道治理具体有以下几点见解。

(1)加强前期工作力度,明确水保范围和河道治理范围。河道治理范围做好勘测工作和规划方案。仔细研究,深入论证,根据整条河流的防洪保护对象,分段明确防洪标准和采取的治理措施。

(2)确定天然形成的河道岸线,加强管理,杜绝人为挤占河道,以便河道治理提供可靠的边界条件。

(3)采用控制断面确定水面线,结合实际情况合理确定各种参数,尽可能采用非恒定流方法推算水面线。除必须采取工程措施重点防护的段落外,河道尽量避免人工渠化,顺其自然修整岸坡,岸顶满足防洪标准高度。这种做法即可节省资金,又能实现自然美观。

(4)冲刷段落应根据冲刷计算采取防护措施,特别是弯道冲刷的两个段落应采取加固底脚和岸坡防护,底脚埋深应满足抗冲和最大冻土深度要求及材料应满足抗冻要求,保证岸坡安全。具体做法采用刚性材料加固底脚,柔性材料防护岸坡。为了岸坡与其他段落生态和谐,可采用格宾网石笼埋设岸坡下一定深度,上覆种植土,覆土厚度满足植物生长要求;也可采用岸坡上直接铺设连锁砖,孔内植土种草,达到生态效果,但要做好上、下游收头处理。

(5)不易冲刷段落可采用简单修整,栽种植物的生态护坡即可满足防护功能。

(6)合理选择树种,尽可能选择适合本地生长,亲水,根系发达固土效果好的植物。行洪范围内易采用灌木,例如紫穗槐、簸箕柳等。行洪范围以外可采用乔木,例如金丝柳、榆树、白杨等树种。这样即可实现固土抗冲防洪的功能,又可实现生态和谐,行洪时减少浪材堵塞河道,对拦河、跨河建筑物造成损坏。

(7)做好穿堤建筑物与主河槽岸坡的衔接,避免岸坡由于冲刷失稳。支流入干流河口容易产生紊流区域,从平面布置上和工程措施上做好防护工作。

(8)拦河、跨河建筑物下游应通过冲刷计算及自身河道洪水特性,采取切实可行的防护和加固措施,确保岸坡安全。

除上述河道的治理措施外,还应该加强水土保持治理和管理工作,使水土保持区增强含水保水能力,有效消减洪峰流量,减少泥沙入河淤塞河道,增加非汛期径流量。

当前生态文明建设已经上升到国家战略,这是我们水利人必须肩负的历史使命和不可推卸的责任。只要我们在治河的过程中加入尊重自然突出生态理念,结合本地的自然条件,注意观察、勤于调查、深入研究、善于总结、不断探索,就一定能还河流水清、岸绿、景美的自然本色。

[1]任建华,郭银良.高寒山区河道治理模式及其技术探讨[J].水利技术监督,2012(04).

[2]张天任.山区河道防洪堤规划建设关键性问题探讨[J].水利规划与设计,2013(04).

[3]杨丽敏,黄立洪.黎河输水河道治理措施与新技术应用[J].水利规划与设计,2011(03).

图3 松涛湖生态旅游区水系分布图

参考文献

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[2]SL 431-2008.城市水系规划导则[S].

[3]GB/T 50805-2012.城市防洪工程设计规范[S].

[4]张秀红,杨秋光.生态护岸在高林台河治理中的应用[J].水利规划与设计,2014.

T V 85

B

1672-2469(2015)05-0021-03

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.05.007

吴有坤(1966年—),男,高级工程师。

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