温瑞平原西片排涝工程瓯海区应急段护岸方案比选

2020-06-04 03:59王云翔
陕西水利 2020年3期
关键词:瓯海区木桩护岸

王云翔

(1.浙江广川工程咨询有限公司,浙江 杭州 310000;2.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310000)

0 前言

瓯海区历来为温州市暴雨中心,台风影响历时长、强度大,加上山区面积大,导致平原区域洪水集中,洪量大。同时内河的排水受外江潮位影响,只能在低潮位时通过自流抢排,水位快涨慢落,暴雨期间极易形成洪涝灾害。由于现状护岸的防洪高程普遍不足,河道排涝标准低, 部分堤段存在不同程度安全隐患,导致三溪片洪、涝灾害频繁。自建国以来,发生较大洪水灾害已近二十次,尤其是2013 年10 月份的菲特台风,造成全区11 个镇街受灾,受灾人口20 万人,转移人口1.5 万人,倒塌房屋32 间,公路中断10 条次,供电中断11 条次,农作物灾3700 hm2,绝收900 hm2,粮食减产2100 t,受灾树木21839 棵,直接经济损失达1.2 亿元。频繁的自然灾害已严重危害了当地居民的生活生产。随着瓯海新城的建设,三溪片河道防洪排涝能力要求进一步提高,为保障瓯海区现阶段的防洪安全,瓯海区先行应急启动一批均不涉及征地拆迁且防洪排涝急需的项目,并未整个温瑞平原三溪片河道整体治理积累一定的经验。

1 工程概况

温瑞平原西片排涝工程瓯海区应急段位于瓯海区中心城区内,涉及仙门河、站东河、阳桐河、十八湾河等四条河道,河道护岸主要保护潘桥街道、娄桥街道、郭溪街道等重要村庄以及规划的瓯海新城城区。工程任务为以排涝为主,结合改善水生态环境等。根据工程防护对象和治理目标及社会经济发展潜力,并依据《防洪标准》(GB 50201-2014)及温州西排工程的规划布置要求,工程为Ⅲ等工程,河道相应的护岸等主要建筑物级别为3 级, 临时建筑物为5 级。工程综合治理河道长7253 m,护岸整治长11515 m。其中仙门河综合治理河道长1411 m,护岸整治长1383 m;阳桐河综合治理河道长1985 m,护岸整治长3526 m;站东河综合治理河道长955 m,护岸整治长1803 m;十八湾河综合治理河道长2902 m,护岸整治长4803 m。

2 工程区护岸存在的问题

工程范围内河道大部分为自然驳坎护岸,局部有砌石挡墙、砼挡墙结构。护岸或挡墙与河道水面高差1.0 m 左右,顶高程3.0 m~5.0 m 左右, 且基本上不高于内侧田地地面高程。工程区仙门河现状护岸线之间河宽60 m~85 m 左右,站东河段现状护岸线之间河宽80 m~110 m 左右,阳桐河现状护岸线之间河宽50 m~110 m左右,十八湾河宽主要为17 m~36 m 左右。目前大部分的河道护岸均为自然的土坡驳坎,在通航船行波的影响淘刷下,很容易产生水土流失,导致岸坡坍塌,河岸线冲刷严重,进而危害堤岸安全;目前河道已实施段的护岸形式较为单一,全线都采用了砌石或砼硬化,导致河岸土坡与水系之间缺乏有效的沟通,不利于河道的生态发展;河道两岸很多区域无明确堤岸,垃圾堆放较多,河面经常漂浮着较多的塑料袋等垃圾,护岸视觉观感较差[1]。

结合工程区内实际情况,此次护岸工程不仅要加固护岸的抗冲刷力,还要更多地侧重于优化护岸的美观度及生态环境,为了达到最佳的工程效果,护岸方案的确定要以河道生态建设为导向。

3 护岸方案比选

3.1 护岸顶高程确定

工程河道为平原河道,河道非汛期正常水位2.92 m,汛期正常水位2.72 m,保持水质控制最低水位2.12 m,警戒水位为3.12 m,危急水位3.62 m,但一般运行时常水位控制在2.62 m 左右,流速相对较小,水位涨落起伏也较小,相对抗冲要求较低。护岸按防冲要求设计, 新建段护岸高程控制不低于为 2.50 m,改建段拆建原挡墙到3.00 m。

3.2 护岸断面选择

根据《温州市河道生态建设技术导则(试行)》,宜选择植物措施护岸、松木桩、干砌块石、叠石、卵石、石笼、土工植物(如生态袋、土工格栅等)及各种组合生态护岸。结合本工程的实际情况,对松木桩、叠石、仿松木桩、硬质挡墙等几种护岸断面进行比选。

(1)高仿松木桩护岸断面

迎水侧采用仿松木桩进行防护,防护顶高程一般为2.90 m,略高于常年运行河道常水位高程。仿松木桩内侧采用石渣+无纺土工布反滤, 并采用竹篱挡土。其后设亲水平台,平台宽度1.5 m,平台上布置0.75 m 宽的条石游步道,以利于游人观赏,之后采用约1∶3 的斜坡与现状地面高程相接。见图1。

图1 高仿松木桩护岸断面

(2)抛石护岸断面

此断面形式直接对岸坡进行抛石,并在驳岸线叠石至2.90 m 高程, 之后采用约1∶2 的斜坡与现状地面高程相接,其后设平台宽度1.5 m,其中设置0.75m 宽的条石游步道。适用于受人群活动影响小、驳坎前沿高程较高的河段,美观自然、施工方便、具有一定的抗冲能力,造价低,但工程质量较难控制[2]。见图2。

图2 抛石护岸断面

(3)低松木桩护岸断面

迎水面设置松木桩护岸进行防护,护岸顶高程稍低于设计常水位, 避免产生腐烂。在松木桩内侧石碴填筑与方案一类似。在松木桩内侧设置景观叠石,抬高到2.90 m 高程平台,平台上设置1.0 m 宽的条石游步道, 以利用游人观赏,之后采用约1∶2 的斜坡与现状地面高程相接。见图3。

图3 低松木桩护岸断面

(4)已建挡墙优化护岸断面

迎水面对挡墙局部加固,将已建挡墙拆至3.00 m 高程,顶部设置15 cm 厚C20 砼压顶,挡墙后按约1∶2.0 的坡比放坡至现状地面,坡面上铺设30 cm 厚种植土,坡面以草皮及灌木绿化。见图4。

图4 已建挡墙优化护岸断面

(5)直立挡墙护岸断面

新建C25 灌砌石挡墙,挡墙顶高程为现状地面高程,顶部设置1.0m 宽的条石游步道,以利于游人观赏,之后采用约1∶1.0 的斜坡与现状地面高程相接。挡墙均采用C25 砼灌砌石砌筑,挡墙顶部设20cm厚砼压顶,宽度0.5 m,迎水坡直立,背水坡坡比1∶0.4,面层设15 cm 条石护面,基础为20 cm石渣垫层和50cm厚C25 砼,下设两排预制桩处理[3]。见图5。

图5 直立挡墙护岸断面

3.3 断面的比选分析和确定

(1)护岸形式的选用

表1 护岸方式比较表

由表1 可知,抛石护岸虽然造价低,但景观性较差,抗冲防护性能也较差;密排松木桩方案投资次之,但景观性好,防护功能适中。故本次对新建护岸大部分采用方案3 密排松木桩的方案形式;对部分已建挡墙段,从节约工程投资,加快建设进度的角度,本次采用拆除部分原挡墙到常水位附近,对原有挡墙进行优化,采用方案4;仙门河高桐公路以西段考虑与梅屿大河的衔接,与现状已建挡墙顺接,采用方案5。

(2)确定护岸断面

综合考虑工程区河道具体情况,确定断面方案如下:

断面A:叠石+松木桩护岸,迎水面设置密排松木桩,松木桩梢径14 cm,桩长6.0 m,顶高程2.5 m。松木桩上布置景观叠石,顶高程约 2.9m,叠石内种植垂挂植物,其后紧邻1.0 m 宽慢行道,慢行道采用75 cm×30 cm×20 cm的条石间隔铺设。慢行道后以不陡于1∶2.0 左右坡比与现状地面相接,并控制从松木桩护岸线到现状地之间距离不大于 4.0 m。

断面 B:改建护岸段。改建护岸段直接对挡墙进行改造,降低原有挡墙顶高程到3.00 m,之后,在原挡墙上铺设15 cm厚C20 砼压顶, 宽度60 cm,后坡以约1∶2.0 坡比延伸至现状地面,并控制从护岸线到现状地之间距离不大于3.0m。与新建护岸段松木桩形式一致。

断面 C:生态保护段。仙门河右岸和站东河左岸在与阳桐河汇合的三江口位置树木茂盛,生态良好,本次只进行迎水面防护。在迎水面设置密排松木桩,松木桩梢径14 cm,桩长6.0 m,顶高程2.5 m。

断面 D:直立挡墙段。迎水面采用直立挡墙,挡墙高程为现状地面高程,挡墙外立面形式与梅屿大河断面形式一致,基础采用C25 预制砼基础。

断面E:叠石+松木桩护岸,在迎水面设置密排松木桩,松木桩顶高程在常水位附近。松木桩梢径14 cm,桩长6.0 m。根据需要可在外侧设一浅水平台,平台宽度2 m,河道浅水平台种植水生植物[4]。

(3)河道护岸形式选用

综上考虑投资、防护功能、景观性,最终四条河道护岸方式确定为:

仙门河:左岸高桐公路以西至梅屿大河连接处位置为新建护岸,采用直立挡墙护岸(D 型);左岸高桐公路以东护岸为新建护岸,采用叠石+松木桩护岸(A 型);右岸堤护岸,生态良好,树木茂盛,采用松木桩护岸(C 型)。

阳桐河:左岸为新建护岸段,采用叠石+松木桩护岸(A型); 右岸0+390~0+800 段现状挡墙较好,本次保持现状;0+000~0+390 段及0+800~1+520 段已建有浆砌石挡墙,本次为改建护岸段(B 型);阳1+520~阳1+575 段护岸为新建护岸段,采用叠石+松木桩护岸(A 型);下斜岛采用采用叠石+松木桩护岸(E 型)。

站东河:左岸为新建护岸段,采用叠石+松木桩护岸(A型), 有树木保护要求的部分河段采用松木桩护岸(C 型);右岸为改建护岸段(B 型)。

十八湾河:十八湾河两岸现状基本为农田区,堤岸两侧原生态 保护也较好,今后规划为瓯海区的湿地公园区。治理的河段为新建护岸,采用叠石+松木桩护岸(E 型)。

4 结论

温瑞平原西片排涝工程瓯海区应急段护岸方案比选从瓯海区的未来可持续发展大局观出发,充分结合不同河道的不同情况,采取相对应的护岸断面型式,促使整个方案无论是从投资方面、防护功能方面还是景观方面都可以发挥最优的效能。工程完成后,可以极大的改善河网水质,提高水环境。对于后期类似工程护岸方案的确定具体一定借鉴性。

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