荊門市竹皮河城區(qū)段治理工程措施分析

陳江中,楊紅梅,戴貴爽

(1.湖北水總工程勘察設計有限公司，湖北 武漢 430070;2.荊門市水利勘察設計院，湖北 荊門 448000;3.荊門市水務局，湖北 荊門 448000)

1 基本情況

竹皮河流域發(fā)源于荊門市圣境山，?；蹨?西)和瀏河(北)在城區(qū)北門橋匯合成竹皮河，自荊門城西北向東南蜿蜒穿過荊門城區(qū)，經(jīng)掇刀區(qū)白廟街辦、東寶區(qū)牌樓鎮(zhèn)、鐘祥市石牌鎮(zhèn)，在沙洋縣馬良鎮(zhèn)入漢江，全長74km，流域面積639.6km2。共有支流30條，其中荊門境內(nèi)河長5km以上的支流有?；蹨?、王林港、牌樓河、江灣河、楊樹港、麻城河、踏湖河等7條。

本次城區(qū)段治理起點為夏家灣污水處理廠滾水壩，樁號定為0+000，終點至襄荊高速公路，中心樁號為4+320，治理長度4.32km。防洪標準20年一遇。

2 存在問題

竹皮河流域城區(qū)段存在的主要問題是行洪不暢、防洪標準低。

2.1 河道現(xiàn)狀泄流能力不足

竹河城區(qū)段河道在現(xiàn)狀情況下，大部分河段泄流能力均不能滿足20年一遇設計洪水要求。經(jīng)對河道岸線實地調(diào)查，岸線周圍有較高的山體或道路高程高于設計堤頂高程，基本能形成封閉的防洪堤防，不會危及到人民的生命及重要交通道路的安全，但通過20年一遇洪水時，淹沒農(nóng)田，河道現(xiàn)狀過流能力不滿足標準。

2.2 局部坍塌、淤積嚴重

經(jīng)實地調(diào)查，局部河段存在迎流頂沖、岸邊垮塌的情況，并有蔓延的趨勢，泥沙淤積，過水斷面向縱深發(fā)展，影響主河床的行洪能力。

竹皮河流域兩岸植被稀疏，每降暴雨，雨水夾帶泥沙直接匯入竹皮河城區(qū)段，導致竹皮河城區(qū)段含沙量大，加之河道彎曲迂回，導致河床不穩(wěn)，水位起伏跌落，變化無常。竹皮河城區(qū)段位于荊門市新規(guī)劃的城區(qū)范圍內(nèi)，根據(jù)荊門市城區(qū)整體規(guī)劃，需將此段進行高標準治理。

綜上所述，對竹皮河城區(qū)段河道堤防進行綜合治理，使其達到設計防洪標準，提高防洪、排澇能力，保護人民生命財產(chǎn)安全和保障糧食生產(chǎn)安全十分必要。

3 設計理念

由于夏家灣污水處理廠滾水壩至襄荊高速為城區(qū)河段，需要將其打造為城市生態(tài)景觀型河道，水利工程與環(huán)境景觀結合，治理后達到水清、水滿、水生態(tài)、成景觀的人水和諧效果。

工程總體布置的指導思想是防洪保安、美化環(huán)境、節(jié)省投資、創(chuàng)造人水和諧的生態(tài)環(huán)境，遵循現(xiàn)狀河道格局，隨彎就彎，盡量少用混凝土或漿砌石等硬質(zhì)護坡，多采用生物、植物治理措施，對存在的問題進行處理，建設環(huán)境優(yōu)美的河道。

4 治理措施

針對存在問題，對河道局部進行清淤疏挖及全斷面護砌，使河道達到抵御20年一遇洪水標準。左岸生態(tài)岸坡整治3.22km，右岸生態(tài)岸坡整治4.21km。

4.1 護坡方案比選

4.1.1 護砌的方案

方案1：清淤疏挖后，采用重力式擋土墻或混凝土護砌行洪河道邊坡，使其能夠滿足宣泄20年一遇設計洪水的能力。

方案2：在現(xiàn)狀河道斷面基礎上，進行清淤、疏挖河道，并在此基礎上對河道適當襯砌，結合生態(tài)護砌，減小河床糙率，增加過流能力，使其能夠滿足宣泄20年一遇設計洪水的能力。

方案1襯砌后河床糙率降低，有效的減少河道的沖刷、淤積，河道過流能力大為加強；但河水與河道土壤被人為隔開，破壞了水體的自凈能力；方案2不僅有效的減少了河道的沖刷、淤積，河道過流能力大為加強，更符合現(xiàn)代治河理念，既美化了環(huán)境，增加過流能力，又能使水體與土體的自然結合，不破壞水體的自凈能力；另外，兩種方案投資差別不大。通過綜合比選，選定方案2生態(tài)護砌方案。

4.1.2 生態(tài)護砌的型式比選

格賓墊護砌：格賓是由機編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構成的箱型構件，其厚度30cm。格賓在施工現(xiàn)場經(jīng)石頭填充，構成具有柔性、透水性及整體性的結構，廣泛應用于河道襯砌、塘堰等支護與防護沖刷工程。格賓由間隔1m的隔板分成若干單元格，為了加強格賓結構的強度，所有的面板邊端均采用直徑更大的鋼絲。格賓墊護砌既可防止河岸遭水流、風浪侵襲而破壞，又實現(xiàn)了水體與坡下土體間的自然對流交換功能，達到生態(tài)平衡。

反濾植生高強生態(tài)混凝土護坡：它是將混凝土粗骨料、水泥、水及添加劑進行適當?shù)呐浔?、攪拌，然后澆筑及自然保養(yǎng)后，形成有空隙的多孔隙混凝土，可植生態(tài)綠化。反濾混凝土厚度12m，下鋪10cm的碎石墊層。相對普通混凝土，具有良好的透水、透氣性能，水分和空氣可以在外界與被護體之間進行自由交換和流通，反濾效果好，不會發(fā)生沖刷、管涌及土沙等顆粒流失現(xiàn)象，而且還可有效地提高水質(zhì)的自然凈化能力。

以上兩種型式的生態(tài)護砌均能達到護岸防沖刷的生態(tài)效果，但反濾植生高強生態(tài)混凝土護砌的單價略高于格賓墊護砌，且施工程序復雜，工期長。因此竹皮河城區(qū)段岸坡護砌選擇格賓墊。

4.2 生態(tài)護坡設計

對于城市規(guī)劃區(qū)域內(nèi)(0+000～4+320)河段，由于城市規(guī)劃范圍內(nèi)為生態(tài)景觀帶、水環(huán)境重點治理段，故常水位以下采用石籠固腳或拋石護腳，常水位以上至設計洪水位加0.5m，采用生態(tài)護坡。具體設計：護砌主要采用石籠和拋石護腳，兩岸設生態(tài)步道及格賓墊護坡或混凝土框格草皮護坡，岸頂設4m寬的混凝土防汛通道。具體措施見表1。

表1 竹皮河城區(qū)段治理措施明細表

4.3 格賓石籠施工

格賓網(wǎng)和石籠網(wǎng)從生產(chǎn)廠家定制，質(zhì)量和規(guī)格須符合相關規(guī)范要求。格賓網(wǎng)和石籠網(wǎng)運至施工場地后，先將石籠網(wǎng)鋪到規(guī)定位置，由挖掘機向籠內(nèi)裝填塊石，塊石粒徑在10～25cm之間，裝填完畢后，蓋上頂蓋；格賓網(wǎng)可采用相同的施工方案。

5 工程效益分析

5.1 經(jīng)濟效益

本工程對區(qū)域內(nèi)的防洪效益主要通過“有無對比”來確定，體現(xiàn)在減少因洪澇造成的工商業(yè)停產(chǎn)停業(yè)、交通中斷、財產(chǎn)毀壞等的損失及淹沒耕地上。根據(jù)防洪風險圖分析，項目實施后，可年均減少城區(qū)受災人口1.99萬人，減少淹沒耕地1.1萬畝，保護100多家工廠企業(yè)不因洪澇造成停產(chǎn)停業(yè)。采用SL72- 2013《水利建設項目經(jīng)濟評價規(guī)范》推薦的減免洪災損失法計算，工程年平均經(jīng)濟效益5156萬元。

5.2 社會效益

工程實施以防洪為主，結合排污排澇、改善水環(huán)境、跨境通行的要求，可美化環(huán)境，改善區(qū)域環(huán)境和衛(wèi)生條件，有利于當?shù)鼐用竦陌簿訕窐I(yè)，有利于人民生活水平和整體素質(zhì)的提高，對社會的穩(wěn)定和發(fā)展將發(fā)揮重要作用。

6 結語

竹皮河城區(qū)段治理于2013年底完成方案設計，2015年項目實施完成。工程的實施，不僅較好的解決了竹皮河行洪不暢、防洪標準低的問題，而且由于規(guī)劃、建設中突出生態(tài)治水理念，使河道的資源、環(huán)境和生態(tài)功能得到了有效地發(fā)揮，水環(huán)境及水景觀得到顯著改善，實現(xiàn)了防洪保安和環(huán)境保護的雙重目的。治理后的河道真正達到了水清、水滿、水生態(tài)、成景觀的人水和諧效果，為實現(xiàn)沿河兩岸地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎。特別是2016年汛期，竹皮河城區(qū)治理段無一處漫堤潰口，有效保障了兩岸人民生命財產(chǎn)安全。

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