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滦河青龙河口段防洪治理工程必要性

中国市场调查网  时间:02/18/2011 13:30:41   来源:《水科学与工程技术》2010年第3期   作者:武智宏

  摘要:青龙河是滦河的主要支流之一,流域总面积6340km2。青龙河入滦河河口段为迁安、卢龙两市(县)的界河,左岸为卢龙县城,右岸村庄密集。该段河道没有正规堤防,河道防洪能力偏低,从地形条件及洪水组成分析,该河段两岸遭受洪灾的机遇及灾害程度较高,是亟待解决的防洪安全隐患。结合实际情况,在以往有关工程规划的基础上分析工程建设的必要性,优化堤防布置方案,论证工程规模,计算工程投资及效益,为防洪工程建设提供依据。

  关键词:青龙河;洪峰流量;治理工程

  中图分类号:TV87 文献标识码:A 文献编号:1672-9900(2010)03-0054-03

  1 基本情况

  青龙河是滦河的主要支流之一, 发源于燕山山脉七老图支脉南侧的台头山,流经沽源、青龙、卢龙等县,于滦县境内的石梯子村汇入滦河,全长246km,流域总面积6340km2,占滦河流域面积的14%。流域内现有总人口72.3万,其中农业人口占94%,耕地面积3.7万hm2。青龙河干流上有桃林口水库,水库控制流域面积5060km2,占流域总面积的80%。

  桃林口水库以下青龙河干流沿河两岸涉及迁安市、卢龙县的9个乡镇,74个村庄,7.12万人,0.68万hm2耕地。在距青龙河出口约3.4km处左岸有卢龙县城,是卢龙县的政治、经济、文化中心,城镇人口2.8万,工农业总产值17.99亿元。

  青龙河桃林口水库以下河道一直以来就没有正规堤防,两岸仅有控制河势的部分护岸丁坝,河道防洪能力偏低,遇大水年洪水漫溢,沿河两岸损失惨重。水库以下大部分为迁安、卢龙两市(县)的界河,河道逐渐开阔,沿河展布有大量的村庄。特别是青龙河河口段,河道两岸仅有个别丁坝控制河势,左岸为卢龙县城,右岸村庄密集。该河段位于滦河、青龙河交口,受滦河洪水的顶托,从地形条件及洪水组成分析,两岸遭受洪灾的机遇及灾害程度更高。现状青龙河河道采砂较普遍,较开阔的河段,采砂后没有按河道原状进行恢复,河道内布满大大小小的采砂坑,对河道行洪造成严重影响。

  为利于河道的综合治理,解决两岸防洪工程建设矛盾,对青龙河桃林口滚水坝以下河段进行了规划治理。

  2 工程建设的必要性

  2.1 河道现状过水能力复核

  考虑桃林口水库以蓄代泄的自然随机削峰作用, 青龙河口段重现期5,10,20a的设计洪峰流量分别为1400,3890,8650m3/s。按恒定非均匀流核算现状河道过水能力。计算中考虑丁坝的阻水作用,对有丁坝河段的横断面,根据横断附近的丁坝尺寸进行修正。

  2.2 河口段治理是解决两岸村镇防洪问题的必要工程

  目前青龙河河口防洪工程很不完善, 河道两岸仅由个别丁坝控制,青龙河出口汇入滦河,出口段地势低洼,河道防洪能力偏低,遇大水年河水漫溢,沿河两岸损失惨重。

  青龙河河口段左岸有卢龙县城城区, 右岸有迁安市的南丘、田马寨、北李庄、崔李庄等密集的村庄。随着河口段两岸国民经济的迅速发展, 两岸乡镇防洪标准低的问题已成为困扰当地经济发展的制约因素, 两岸地方政府对河口段防洪工程治理的要求更加迫切。

  2.3 河道治理是解决界河两岸矛盾的最佳方式

  青龙河沿河两岸群众有修筑丁坝的历史, 现状沿河两岸有大量丁坝,丁坝长度为50~200m不等。由于长期以来对青龙河的治理缺乏统一规划和管理,加之该河下游河段为迁安、卢龙两县的界河,部分丁坝此修彼长,规模越来越大,使河床左右摆动,对对岸村庄、耕地的安全构成威胁,由此产生的矛盾和纠纷接连不断。为此,上级主管部门曾多次下达关于停止在青龙河中修建丁坝、拆除部分严重阻水丁坝、青龙河清障的文件,并组织编制了青龙河《治导线规划》,暂时缓解了两岸矛盾。

  随着两岸经济的发展, 结合桃林口水库防洪调度运用的调整,河口两岸对青龙河治理的标准有了较高要求。为提高两岸防洪标准,避免界河两岸矛盾,应在协调迁安、卢龙利益关系的基础上,对出口段两岸进行统一整治。

  3 工程任务及规模

  根据青龙河河口地形条件及滦河干流顶托影响范围,确定河口段防洪工程治理范围为青龙河京沈高速公路至青龙河与滦河汇合口,长8.5km。

  青龙河堤防工程包括主槽疏浚工程、堤防工程、教场河节制闸工程和穿堤排水涵洞工程。结合河道疏浚,固定河道行洪范围,通过修建左右堤及夹河滩堤防,提高卢龙县城、卢龙夹河滩及迁安市沿岸村庄的防洪标准。

  左堤保护对象为卢龙县城,人口规模不足20万人,防洪标准采用20a一遇,防洪堤按4级堤防设计;右堤(迁安市界)及夹河滩防洪堤保护对象为村镇,防洪标准为10a一遇,防洪堤按5级堤防设计。

  4 河口段防洪堤布置方案优选

  青龙河河口段左岸10a与20a两条治导线之间没有村庄,仅有耕地,部分耕地位置较高,现状自然地形条件下防洪标准基本可达5a一遇,符合规范要求,故修建两条堤防的意义不大。本次河口段可沿左岸按修建一条堤防布置。按河口段左堤布置位置不同制定以下3个堤防布置方案:①窄河方案:该方案左堤紧临10a一遇治导线外侧布置, 河道行洪宽度为700~800m。②宽河方案:该方案左堤紧临20a一遇治导线外侧布置,河道行洪宽度为1300~1800m。③顺直方案:该方案左堤在20a一遇治导线位置基础上,以部分堤段(三里庄—达连巷)向河道内移动100~200m布置。河道行洪宽度为1100~1600m。原治导线规划20a一遇堤防位置位于永平府老城墙位置,涉及文物保护问题,为有利于文物保护,以河道顺直水流通畅为原则对三里庄—达连巷段约3km河段左堤位置适当调整。

  堤线布置方案比选:方案①河道行洪宽度太窄,对防洪安全不利,容易造成两岸矛盾,增加工程的实施难度;方案②虽然河道最宽,水位最低,但左堤位置为老城墙,涉及文物保护问题,不予推荐;方案③顺直方案即保护了文物又能保证行洪宽度大于1100m,洪水也不构成威胁,不会造成两岸矛盾。因此推荐方案③,河道行洪宽度为1100~1600m。

  5 防洪治理工程设计

  5.1 工程总布置

  河口段左堤修建20a防洪堤, 在20a一遇控制线基础上进行布置,右堤及夹河滩堤防沿10a一遇洪水控制线布置,根据地形条件进行局部调整。

  堤线布置采用直线段、曲线段间隔的方式。左堤全线共设弯道4处, 直线段5处, 堤中心线控制坐标点10个, 堤线总长6.21km。

  右堤堤线全线共设弯道6处,直线段7处,堤中心线控制坐标点14个,堤线总长7.201km。

  夹河滩村防洪堤长5km。

  沿青龙河河口段左堤有教场河支流汇入, 汇合口处设教场河防洪节制闸。沿左、右堤共设12个排水涵洞。

  5.2 防洪堤纵横断设计

  为利于行洪,并减少丢弃土方量,修筑防洪堤工程结合主槽疏浚,经比较推荐疏浚主槽与筑堤相结合方案。该方案河道为复式断面, 河道主槽主要根据现状天然主槽位置和宽度进行开挖,以河道顺直水流通畅为原则,对现状天然主槽进行局部扩宽或调整。

  堤防工程的型式为斜坡式土堤,边坡1∶3。堤顶宽度根据《堤防工程设计规范》并适当考虑工程管理、防汛抢险等交通要求设计为5m,路面净宽为3.5m,两侧路肩均为0.75m。堤顶路面采用沥青混凝土硬化方式。

  堤顶高程为设计水位加堤顶超高, 结合青龙河河口段地形情况,将该河段分为左、右堤及夹河滩东、西堤。根据防洪标准和工程级别,按有关规范计算左堤堤顶超高为1.21~1.45m,右堤及夹河滩东、西堤堤顶超高为1.1~1.31m。

  筑堤材料采用就地开挖河道的土砾料及当地采矿剥岩料, 对开挖土不宜直接作堤身材料的土料采取适当的处理措施。

  迎水坡坡面采用土工格室加护坡, 格室网上部填充壤土撒草籽。坡脚采用塑网石笼护脚。背水坡采用框格植物护坡的措施。

  5.3 枢纽建筑物设计

  (1)涵洞。滦河青龙河河口段共布置穿堤闸涵12座,其中左堤5座,右堤6座,夹河滩处1座。闸涵结构型式均为1孔,洞身分1.5m×1.5m和2m×1.5m两种。涵洞与防洪堤成正交,闸涵的出口是青龙河,出口设工作闸,设铸铁闸门和螺杆启闭机。

  (2)教场河防洪闸。教场河与青龙河左岸防洪堤相交处设防洪闸1座。防洪闸设计流量190m3/s。闸室为开敞式,3孔,闸室长14m,宽30.6m,单孔净宽9m。闸室设工作闸门和检修门,闸上设启闭机排架和启闭机室,工作闸门下游侧设交通桥,桥面宽6m。

  6 青龙河口段防洪治理工程投资及效益

  滦河青龙河口段防洪治理工程(河口—京沈高速)估算总投资1.881亿元,其中工程部分投资为15824万元,征占地补偿费2766万元,环境保护投资32万元,水土保持投资188万元。

  该项工程的实施,可提高卢龙县城0.16万hm2耕地的防洪标准,保护3万人口的生命财产安全。防洪工程实施后,增加城镇建设用地面积53.33hm2。国民经济评价指标为:内部收益率11.38%,经济净现值3757万元,效益费用比1.44。

  参考文献:

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  [4]河北省水利水电勘测设计研究院.滦河流域防洪规划报告[R].2003.

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  [6]武智宏.青龙河河口段设计洪峰流量分析[J].水科学与工程技术.2009(6):14-16.

  [7]卢金友, 岳红艳. 长江武汉河段河道整治方案浅析[J]. 泥沙研究,2008(3).

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  [作者简介]武智宏(1962-),女(汉族),河北武邑人,高级工程师,主要从事水利水电工程规划工作。