1工程概況
洪澇災(zāi)害頻繁且如此嚴(yán)重的原因也受人類活動(dòng)的影響,總結(jié)如下:1)鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城上游有兩岔河水庫(kù)、觀音巖水庫(kù)、紅旗電站,下游有東峽電站,幾個(gè)水庫(kù)間的運(yùn)行調(diào)度不當(dāng)便會(huì)失去上游水庫(kù)調(diào)洪削峰的作用,增加下游縣城的負(fù)擔(dān)。2)縣城地形狹窄,城區(qū)用地緊缺,建筑物盲目向河道發(fā)展,擠占河道,導(dǎo)致河道行洪能力降低。3)舞陽(yáng)河及其支流小田溪上游水土流失嚴(yán)重,造成河道淤積,支流小田溪因淤積嚴(yán)重,河床抬高,河床與兩岸地面高差已逐漸降低,河道改道頻繁,發(fā)生5年一遇洪水即會(huì)產(chǎn)生洪澇災(zāi)害。根據(jù)洪災(zāi)的成因,制定上下游各水庫(kù)間運(yùn)行調(diào)度方案,確定其防洪限制水位,加強(qiáng)對(duì)河道的管理,清除礙洪建筑,加強(qiáng)上游水土保持,減輕河道淤積,整治河道,提高河道行洪能力筑堤保護(hù)城區(qū)應(yīng)是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
防洪治澇總體方案是:在確保防洪安全的前提下,結(jié)合流域規(guī)劃,利用上游已成兩岔河、觀音巖、紅旗水庫(kù)的調(diào)洪削峰作用,對(duì)舞陽(yáng)河干流城區(qū)河道和小田溪支流進(jìn)行整治,以達(dá)到規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn),治理范圍即舞陽(yáng)河干流中峽電站到東峽電站5.7km河段,小田溪支流與干流匯口到上游1.615km河段及鐵溪支流與干流匯口到上游4km河段,共計(jì)治理河段長(zhǎng)11.315km,保護(hù)城區(qū)面積6km2,保護(hù)人口10萬(wàn)人。
2水文與氣象
2.1流域概況
舞陽(yáng)河為沅江一級(jí)支流,發(fā)源于貴州省甕安縣東南部二道崖,由西向東流經(jīng)黃平縣、施秉縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣、玉屏縣,到湖南懷化市后折向南流,在洪江市上游匯入沅江,全長(zhǎng)400km,流域面積11030km2,總落差490m。鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城位于舞陽(yáng)河中上游河段,大菜園水文站以上主河道長(zhǎng)137km,控制集水面積2200km2。根據(jù)舞陽(yáng)河流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案,鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣上游已建有兩岔河、觀音巖、紅旗3座具有明顯調(diào)洪削峰作用的水庫(kù)。城區(qū)上游左岸有小田溪支流匯入,該支流河道長(zhǎng)11.5km,流域面積41.5km2。該流域森林覆蓋率不到10%,水土流失極為嚴(yán)重,導(dǎo)致河床淤積抬高。城區(qū)下游左岸有鐵溪匯入,該支流河道長(zhǎng)22.25km,流域面積114km2。
2.2有關(guān)電站對(duì)鎮(zhèn)遠(yuǎn)防洪之影響
鎮(zhèn)遠(yuǎn)上游紅旗電站和觀音巖電站分別于1980和1991年建成發(fā)電,而且還有西峽電站、兩岔河電站。兩岔河水庫(kù)調(diào)節(jié)性能好,為完全年調(diào)節(jié)水庫(kù),但只控制256km2,僅占大菜園水文站集水面積的11%。西峽電站僅為日調(diào)節(jié),削峰很小,故對(duì)鎮(zhèn)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō),影響較大的主要是觀音巖與紅旗兩水庫(kù)的削峰作用。本次設(shè)計(jì)按觀音巖以上發(fā)生相應(yīng)洪水,觀音巖至紅旗區(qū)間發(fā)生同頻率洪水的不利組合條件下考慮水庫(kù)的削峰影響推求設(shè)計(jì)流量。作為一個(gè)較完整的防洪方案,不僅要考慮上蓄、中疏,還要考慮一個(gè)下排問(wèn)題。下排問(wèn)題也就是鎮(zhèn)遠(yuǎn)下游東峽電站對(duì)鎮(zhèn)遠(yuǎn)防洪影響的問(wèn)題:東峽電站的修建對(duì)鎮(zhèn)遠(yuǎn)防洪影響如何呢?東峽電站位于鐵溪匯口下游1.2km左右,其堰頂高程為449.43m(測(cè)量隊(duì)實(shí)測(cè)),設(shè)有閘門(mén)12m×6.3m(B×h)共5扇。經(jīng)分析,在東峽電站閘門(mén)全開(kāi)形成自由溢流的前提下,上游河道的行洪能力取決于河道本身的特征,電站的回水頂托小。為了保證鎮(zhèn)遠(yuǎn)城的安全,東峽電站在洪水來(lái)臨時(shí)必須開(kāi)啟閘門(mén),原則按來(lái)量等于泄量控制。
3工程地質(zhì)
鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城位于舞陽(yáng)河峽谷河段,兩岸多為陡壁,河床較平緩。工程區(qū)為楊子準(zhǔn)地臺(tái),近東西向鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷層貫穿整個(gè)測(cè)區(qū),兩側(cè)巖體較破碎,溝谷發(fā)育。堤線地勢(shì)較平緩,岸坡穩(wěn)定性好,區(qū)內(nèi)出露地層巖性主要有第四系沖洪積粉砂土、砂卵石層;寒武系白云巖、灰?guī)r、黏土頁(yè)巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等。堤線基礎(chǔ)由表層向深部分為3個(gè)單元:表層為粉砂土,厚0~3.7m;中部為砂卵石層,厚10m;下伏基巖有頁(yè)巖及白云巖。在覆蓋層較厚地段,防洪堤基礎(chǔ)持力層選擇砂卵石層,覆蓋層較薄地段可將堤基置于基巖上,但位于砂卵石層上的堤基存在沖刷穩(wěn)定的問(wèn)題,應(yīng)作好護(hù)坦工作。
4工程布置
鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣縣城防洪治澇工程由舞陽(yáng)河干支流新建的防洪堤和禹門(mén)排澇泵站組成。防洪堤的布置原則是:在滿足河道行洪能力的前提下,盡量與城市總體規(guī)劃相結(jié)合,根據(jù)河道地形、地質(zhì)條件、洪水流向及水面線、防汛搶險(xiǎn)、維護(hù)管理、節(jié)約占地、城市美化等因素,因地制宜,統(tǒng)籌兼顧,合理布置。排澇泵站的布置原則是:結(jié)合防洪堤布置在河岸,能將澇區(qū)積水全部排出,沒(méi)有淹沒(méi)損失,同時(shí)考慮城區(qū)地形狹窄,城建用地緊缺等因素,盡可能節(jié)約工程占地。根據(jù)布置原則,確定工程總布置如下:
1)舞陽(yáng)河干流:對(duì)中峽至東峽電站5.7km河道按50年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防,根據(jù)整治河道水面線,干流左岸大菜園水文站至西門(mén)大橋、西門(mén)大橋至新橋、種子公司至鐵溪匯口需新建防洪堤;右岸大菜園水文站至小菜園、糧油加工廠至香爐崖碼頭、祝圣橋下游至東峽電站的部分公路需新建防洪堤。兩岸共新建防洪堤長(zhǎng)6930m。防洪堤的布置,不能隔斷各條支溝通往外江。
2)小田溪支流:小田溪支流水土流失極為嚴(yán)重,河道淤積,行洪能力低。因此,必須進(jìn)行河道清淤,采取挖深拓寬方案,才能達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn),左右岸布置防洪堤總長(zhǎng)3230m,河道清淤1615m,防洪堤與干流防洪堤相連接。3)排澇泵站:防洪堤建好后,大部分城區(qū)積水仍可通過(guò)支溝排往外江,但仍有部分低洼城區(qū)積水無(wú)法自流排出,需考慮在禹門(mén)建排澇泵站。根據(jù)泵站的布置原則,考慮到城區(qū)地形狹窄,布置固定泵房有困難,因此采用活動(dòng)泵站形式,共需9臺(tái)移動(dòng)式潛水電泵,裝機(jī)1.35kW。
5結(jié)論
1)在對(duì)洪澇災(zāi)害的成因及舞陽(yáng)河干流現(xiàn)有河道行洪能力進(jìn)行分析后,按照上蓄、中疏、下排的原則,制定的鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城防洪治澇總體方案是可行的。2)鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城地形狹窄,兩岸需保護(hù)的名勝古跡眾多,應(yīng)盡可能采取非工程措施提高城市防洪能力,利用上游已成水庫(kù)的調(diào)洪削峰作用,加強(qiáng)洪水預(yù)報(bào),可取得較好的效果。3)防洪堤的布置盡量與城市總體規(guī)劃相結(jié)合,充分考慮了防洪工程與城市旅游文化景觀和排污系統(tǒng)等同步建設(shè)。
作者:吳擎文 單位:貴州省水利投資有限責(zé)任公司