周河流域工程建設(shè)影響分析與防治

李 寧，思 毅

(志丹縣水務(wù)局，陜西 志丹 717500)

1 引言

在水利工程建設(shè)過程之中，不免會(huì)給環(huán)境帶來(lái)一些負(fù)面影響，在一定程度之上阻礙穩(wěn)定的生產(chǎn)和生活，破壞生態(tài)系統(tǒng)的均衡[1-3]。為解決這一問題，我們需要找到切實(shí)可行的解決辦法，保護(hù)環(huán)境，發(fā)揮水利工程的作用。具體來(lái)說，河流工程水利工程的建設(shè)好壞在一定程度上會(huì)影響到我國(guó)流域的水環(huán)境、人文環(huán)境、水質(zhì)水溫等，因此應(yīng)更加注重水利工程的建設(shè)和管理從而全方位保證水利工程管理中的各個(gè)方面工作有條不紊地開展[4-6]。但由于水利工程建設(shè)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，難免會(huì)存在各種問題，現(xiàn)針對(duì)周河流域水利工程管理以及工程建設(shè)存在的問題，系統(tǒng)性地提出了對(duì)策，并進(jìn)行了綜合分析，最后提出了防治工程的關(guān)鍵體系。

2 工程概況

志丹縣縣城周邊周河流域項(xiàng)目區(qū)總面積305.1 km2，以周河及周邊12條溝道(西武溝、沙道子西溝、西馬岔溝、西陽(yáng)溝、柳溝、東武溝、薛家溝、菜花溝、麻花溝、城隍廟溝、孫岔溝、橋溝)為主，工程內(nèi)容主要涉及保安鎮(zhèn)東武溝村、馮坡村、沙道子村、孫岔村、西武溝村、西陽(yáng)溝村、楊畔村、張溝門村；順寧鎮(zhèn)白草臺(tái)村、保娃溝門村、劉老灣村、羅洼子村、任坪村、托合樹灣村、周咀子村；紙坊鄉(xiāng)紙坊村，共3鎮(zhèn)16個(gè)村，項(xiàng)目區(qū)地理位置見圖1。本次志丹縣周河流域生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括水土流失綜合治理與區(qū)域生態(tài)修復(fù)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提升、水資源保護(hù)與水資源綜合利用、農(nóng)村面源污染綜合整治等建設(shè)內(nèi)容。

圖1 項(xiàng)目區(qū)地理位置圖

工程區(qū)地質(zhì)概況為陜北黃土高原梁狀丘陵溝壑區(qū)，地勢(shì)西北高，東南低。周河兩岸黃土茆頂高程1250 m～1400 m，與河床相對(duì)高差50 m～150 m，主要由Q3黃土和Q2黃土狀壤土組成。

圖2 上游河道情況圖

3 工程建設(shè)對(duì)防洪建設(shè)影響與評(píng)價(jià)

3.1 與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析

(1)防護(hù)對(duì)象：以志丹縣縣城內(nèi)周河主河道兩側(cè)的城區(qū)及周邊12條溝道(西武溝、沙道子西溝、西馬岔溝、西陽(yáng)溝、柳溝、東武溝、薛家溝、菜花溝、麻花溝、城隍廟溝、孫岔溝、橋溝)為主，工程內(nèi)容主要涉及志丹縣城城區(qū)周河兩側(cè)的居民區(qū)、濕地公園，足球小鎮(zhèn)等。

(2)防洪標(biāo)準(zhǔn)：工程段護(hù)灘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為2 a一遇，西武溝交通橋設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇。

(3)規(guī)劃堤距：確保左右岸規(guī)劃設(shè)施正常運(yùn)行的條件下，遵循河床歷史演變及近期演變分析最終確定周河河道防洪堤堤線沿現(xiàn)狀堤岸布置，確保河道堤距在70 m以上。

(4)防洪堤斷面型式：護(hù)灘堤基埋深3.55 m，頂沖段堤基采用鉛絲籠石護(hù)根。堤防超高采用1.0 m。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)在河道兩側(cè)增設(shè)堤防，沒有改變?cè)?guī)劃防護(hù)對(duì)象、防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤距以及防洪堤斷面形式，與防洪規(guī)劃的要求一致，并不相悖，不會(huì)影響防洪規(guī)劃的實(shí)施。

3.2 現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求的影響分析

堤防工程主要涉及周河河道及周河支流孫岔溝河道，堤防布置共3段，共計(jì)長(zhǎng)522.8 m；孫岔溝1段，長(zhǎng)97.65 m。均采用漿砌石結(jié)構(gòu)。本次工程以主河槽行洪安全為目的，河道清淤總長(zhǎng)度5688 m，分為五段，分別位于周河河道中心樁號(hào)K2+146.56～K2+498.12、K3+712.48～K4+330.06、K4+801.25～K5+995.73、K14+219.86～K16+092.21；對(duì)主河槽岸坡坡腳采用格賓石籠+格賓墊結(jié)構(gòu)砌護(hù)。砌護(hù)總長(zhǎng)度3978.68 m，其中周河主河槽左岸砌護(hù)1728.44 m，周河主河槽右岸砌護(hù)1856.69 m。

3.3 志丹水文站宏海大酒店處水文監(jiān)測(cè)面的影響分析

工程建設(shè)運(yùn)行后，河道堤防工程需滿足30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，河道護(hù)灘需滿足2 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合志丹水文站2015年宏海大酒店處水文實(shí)測(cè)斷面數(shù)據(jù)以及2018年本項(xiàng)目1∶2000航空影像資料實(shí)際調(diào)查資料、實(shí)測(cè)地形圖資料等比分析。志丹水文站套匯斷面圖見圖3。

由圖3可以看出，在2015年～2018年河道斷面深泓點(diǎn)位置擺動(dòng)在起點(diǎn)距0～90 m之間，總體沖淤基本平衡。志丹水文站宏海大酒店測(cè)驗(yàn)站斷面編號(hào)為A52.，樁號(hào)為K7+46.48，該斷面面深泓高程為1224.45 m，工程建設(shè)完成后30一遇洪水時(shí)水面線水位為1232.59 m，而左右岸高程約為1233.5 m左右，并不會(huì)淹沒宏海大酒店處測(cè)驗(yàn)站。

圖3 志丹水文站宏海大酒店處斷面套匯圖

志丹水文站為省級(jí)重要水文站，工程的實(shí)施對(duì)志丹水文站宏海大酒店測(cè)驗(yàn)斷面設(shè)施、測(cè)驗(yàn)工作環(huán)境、測(cè)驗(yàn)方案以及水沙特性變化等內(nèi)容產(chǎn)生如下影響：

(1)工程建成后對(duì)水位的連續(xù)性產(chǎn)生影響，對(duì)水位流量關(guān)系曲線的連續(xù)性產(chǎn)生影響；

(2)工程建成后水流形態(tài)發(fā)生變化，引起水流流向的局部改變，從而引起含沙量斷面橫向分布和垂向分布的變化，原單沙垂線的位置需要驗(yàn)證調(diào)整。

綜上所述，工程建設(shè)后對(duì)志丹水文站宏海大酒店處測(cè)驗(yàn)站會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

3.4 河道行洪影響分析

工程建設(shè)運(yùn)行后，周河主河段河道主槽單一，經(jīng)過治理后河勢(shì)更為順直，平面變化受堤防工程控制以趨穩(wěn)定，且通過堤防設(shè)計(jì)合理性分析可知，主河道處堤防滿足30 a一遇洪水的防洪標(biāo)準(zhǔn)。治理過程包括河床清淤疏浚工程，河床的清淤疏浚能夠增加河道的過流斷面面積，提高河道的行洪能力，故工程建設(shè)運(yùn)行后不會(huì)對(duì)行洪造成不利影響。對(duì)于孫岔溝河段，孫岔溝河道處堤防不滿足30 a一遇洪水的防洪標(biāo)準(zhǔn)，將給行洪帶來(lái)不利影響。

3.5 河勢(shì)穩(wěn)定影響分析

志丹縣城區(qū)堤防工程修建時(shí)，同時(shí)進(jìn)行清淤疏浚工程，清淤疏浚工程不僅能能夠保障水流的過水?dāng)嗝?，提高河道的防洪能力，最重要的是能夠清除底泥中的污染物，改善生態(tài)環(huán)境，對(duì)形成人水和諧的水生態(tài)體系和水清岸綠的水環(huán)境體系起到重要的作用。

結(jié)合工程區(qū)規(guī)劃，對(duì)疏浚后所產(chǎn)生的可利用土方進(jìn)行合理利用，依據(jù)現(xiàn)狀地形及土方平衡，將河底清淤出的土方用于護(hù)灘的打造，在周河河道及孫岔溝打造滿足2 a一遇設(shè)計(jì)洪水灘面，在滿足河道安全行洪的基礎(chǔ)上，方便灘面植被的提升和水生態(tài)的修復(fù)，通過上述沖刷計(jì)算結(jié)果可知，該灘面滿足2 a一遇的洪水沖刷，結(jié)合30 a一遇洪水沖刷結(jié)果，可得知護(hù)灘的部分堤基埋深能夠承受30 a一遇洪水的沖刷。綜上所述，工程建設(shè)不僅不會(huì)給河道造成淤積而改變河勢(shì)，而且由于清淤工作的進(jìn)行，以及灘面的打造，使周河的河道河勢(shì)更加穩(wěn)定。綜上所述，工程建設(shè)不會(huì)對(duì)河勢(shì)帶來(lái)影響。

3.6 堤防、護(hù)岸及其它水利工程和設(shè)施影響分析

河堤、河道沖刷影響分析。周河主河道及孫岔溝河道處堤防及護(hù)灘的基礎(chǔ)埋深均能滿足2 a一遇洪水的沖刷，護(hù)灘工程基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)合理。周河主河道及孫岔溝河道處堤防工程均能滿足30 a一遇洪水的沖刷，護(hù)灘工程部分基礎(chǔ)埋深也能滿足30 a一遇洪水的沖刷，堤防工程基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)合理。故工程區(qū)建設(shè)不會(huì)對(duì)工程段內(nèi)河堤造成沖刷影響。

工程段橋梁的沖刷影響分析。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)踏勘，城北大橋、沙道子橋、楊家溝橋、城南大橋、麻地坪大橋基礎(chǔ)埋深均在河床2.0 m以下，根據(jù)4.3橋底部斷面沖刷計(jì)算結(jié)果可以看出，發(fā)生30 a一遇洪水時(shí)，不會(huì)對(duì)8座交通橋底部造成沖刷威脅，西武溝交通橋處基礎(chǔ)埋深為1.5 m，當(dāng)此處發(fā)生30 a一遇洪水時(shí)，沖刷深度為1.41 m，故可知工程建設(shè)對(duì)橋梁沖刷基本沒有影響。

4 防治與補(bǔ)救體系

經(jīng)過以上分析可知，工程在建設(shè)和運(yùn)行期間，正常情況下不會(huì)影響所在河段防洪規(guī)劃的實(shí)施，對(duì)防洪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、河勢(shì)穩(wěn)定等都不會(huì)帶來(lái)不利影響。本工程防御洪水的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、防洪措施選用適當(dāng)，符合國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

4.1 河道行洪安全影響的防治補(bǔ)救措施

導(dǎo)流施工期對(duì)河道泄洪、河道管理和周圍環(huán)境帶來(lái)一定的不利影響，建議采取以下的補(bǔ)救措施：

(1)導(dǎo)流工程施工應(yīng)優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，涉河工程施工工期應(yīng)安排在非汛期，力爭(zhēng)在汛前完成施工任務(wù)，并及時(shí)拆除臨建設(shè)施，確保行洪安全；

(2)施工臨時(shí)設(shè)施應(yīng)盡量少占河道，阻水作用較大的臨時(shí)設(shè)施的設(shè)計(jì)方案應(yīng)報(bào)河道主管部門審批，盡量減小對(duì)行洪的影響；

導(dǎo)流工程建設(shè)在周河河道中，對(duì)河道管理工作帶來(lái)一定的影響，其防治與補(bǔ)救措施應(yīng)與當(dāng)?shù)睾拥乐鞴懿块T協(xié)商解決，并建議采取以下補(bǔ)救措施：

(1)導(dǎo)流工程管理部門要做好導(dǎo)流工程自身的維護(hù)與管理工作，大洪水時(shí)要加強(qiáng)導(dǎo)流工程的管理，確保工程區(qū)防洪安全；

(2)導(dǎo)流工程管理部門要建立監(jiān)測(cè)制度，監(jiān)測(cè)岸坡穩(wěn)定、洪水、河勢(shì)變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除各類隱患，確保工程區(qū)及其附近河段防洪安全。

工程完建運(yùn)行期，洪水在2 a一遇、30 a一遇三種情況下均能安全行洪，在30 a一遇洪水時(shí)，會(huì)淹沒大部分灘地和新建的堰塘，并在在S303省道局部形成淹沒區(qū)，對(duì)于孫岔溝處新建堤防可知該處堤防不滿足30 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，故必須采取防治措施：

(1)加強(qiáng)水文預(yù)警工作，提前做好臥壩準(zhǔn)備工作。志丹水文站位于工程區(qū)上游6 km處，可以利用天氣預(yù)報(bào)以及該水文站水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提前向工程區(qū)管理人員發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

(2)加強(qiáng)對(duì)管理操作人員的操作管理培訓(xùn)。工程完建運(yùn)行后，確保管理人員能嫻熟操作，保證工程正常運(yùn)行，造福當(dāng)?shù)厝嗣瘛?/p>

(3)建議設(shè)計(jì)單位復(fù)核孫岔溝處堤防設(shè)計(jì)的保護(hù)范圍、標(biāo)準(zhǔn)及流量。重新設(shè)計(jì)該處的新建堤防，使其能滿足相應(yīng)重現(xiàn)期洪水的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 水利工程設(shè)施影響的防治與補(bǔ)救措施

在施工過程中，要保護(hù)好施工區(qū)附近的防洪工程、水利設(shè)施、防汛搶險(xiǎn)道路、通信設(shè)施、生物保護(hù)工程和其它管護(hù)設(shè)施；施工過程中占用河道管理范圍內(nèi)土地，有可能造成防洪設(shè)施的破壞，故還應(yīng)該采取以下補(bǔ)救措施：

(1)施工過程中，做好施工總布置，做到臨建設(shè)施“不占”和“少占”河道管理范圍內(nèi)的土地，盡可能“不占用，不破壞”河道防洪管理設(shè)施。

(2)對(duì)河道管理范圍內(nèi)的設(shè)施造成破壞的，施工結(jié)束后進(jìn)行功能化恢復(fù)，不能恢復(fù)的給予一定賠償。

5 結(jié)論

通過對(duì)工程建設(shè)與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析可知，工程所在區(qū)域無(wú)大型水利工程，工程建設(shè)設(shè)計(jì)在河道兩側(cè)增設(shè)堤防，沒有改變?cè)?guī)劃防護(hù)對(duì)象、防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤距以及防洪堤斷面形式，與防洪規(guī)劃的要求一致，并不相悖，不會(huì)影響防洪規(guī)劃的實(shí)施。工程建設(shè)運(yùn)行后，周河主河段段內(nèi)河道主槽單一，經(jīng)過治理后河勢(shì)更為順直，平面變化受堤防工程控制以趨穩(wěn)定，工程建設(shè)不會(huì)對(duì)河道行洪產(chǎn)生不利影響，工程建設(shè)不會(huì)對(duì)工程段內(nèi)河堤、橋梁沖刷產(chǎn)生不利影響。