【導(dǎo)讀】河南省衛(wèi)輝市滄河治理工程

　　

【正文】 畜、家具被沖走不計(jì)其數(shù)。 1970 年 7 月 27 至 31 日 ， 衛(wèi)輝市西北部山區(qū)連降大雨、暴雨，香泉河、十里河、滄河、衛(wèi)河水位急劇上漲。頓坊店、上樂(lè)村、唐莊、城郊等公社的 62 個(gè)大隊(duì)被洪水圍困，塌房 2734 間，損壞糧食 萬(wàn)公斤，浸壞其它物品數(shù)萬(wàn)件， 死 4 人，淹秋苗 萬(wàn)畝，其中絕收 15 萬(wàn)畝。 1982 年 7 月末至 8 月初 ， 豫北普降大雨。 8 月 5 日，滄河 3 座水庫(kù)溢洪。塔崗水庫(kù)最大溢洪量達(dá) 217m3/s，副壩發(fā)生橫向裂縫。共產(chǎn)主義渠黃土崗測(cè)水站測(cè)得最高水位為 米，最大流量 536 m3/s。汲縣動(dòng)員 5 萬(wàn)人上 4 堤防守。 在下游入共產(chǎn)主義渠口段，由于地勢(shì)低洼，加之受共產(chǎn)主義渠水頂托，排水不暢，經(jīng)常出現(xiàn)澇災(zāi)。 為了充分利用滄河水資源，減輕洪水威脅，從 20 世紀(jì) 50 年代后期開(kāi)始對(duì)滄河進(jìn)行梯級(jí)水庫(kù)綜合開(kāi)發(fā)，先后于 1958 年、 1967 年、 1973 年建成了塔崗、獅豹頭、 正面三座中型水庫(kù)，控制山洪災(zāi)害的發(fā)生頻率和災(zāi)害損失的嚴(yán)重性。 總 體 來(lái)說(shuō)，滄河治理的主要任務(wù)為：上中游以防洪為主，下游以除澇為主。 滄河流域上 、 中游屬太行山低山丘陵區(qū) ， 土層較薄，土壤通透性好，肥力中等，主要種植作物為小麥、玉米，間種谷子、紅薯等雜糧。下游地處衛(wèi)河沖積平原區(qū)，土層深厚，土壤肥力中等偏上，適宜種植多種作物，是衛(wèi)輝市的糧棉主產(chǎn)區(qū)之一，主要種植作物為優(yōu)質(zhì)小麥、玉米、棉花等 。 塔崗水庫(kù)向下進(jìn)入山前丘陵區(qū)，由于自然條件的限制，該區(qū)耕地資源稀缺，人多地少矛盾突出，加之滄河從建水庫(kù)以來(lái)多年未下泄大流量洪水，故 河道沿岸群眾在河灘內(nèi)開(kāi)墾了大面積的耕地，增加了糧食產(chǎn)量增加了群眾收入。但另一方面也侵占了河道，影響到了河道的行洪能力。滄河在塔崗水庫(kù)至三皇莊段的右岸建有部分不完整的 防洪墻 ， 保護(hù)了數(shù)千畝耕地。但是由于河道行洪斷面不足，歷年來(lái)汛期洪水經(jīng)常通過(guò)防護(hù)堤防缺口淹沒(méi)、沖毀耕地，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失 。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái) 僅 在安都鄉(xiāng)三皇莊以上河段沿岸， 就 曾經(jīng)沖毀、淹沒(méi)農(nóng)田 850 公頃，造成農(nóng)作物減產(chǎn)或絕收 。 滄河在樁號(hào) 1+500 段河道行洪斷面寬度嚴(yán)重不足，成為 滄河 行洪的卡脖子工程，該段河道右岸為省道 S226 線，在現(xiàn)狀情況下若發(fā)生設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)的洪水將淹沒(méi)省道和道路西側(cè)的大片耕地。 滄河 下游 有 南水北調(diào)中線總干渠 、 京廣鐵路和 107 國(guó)道以及京珠高速公路 、京珠高速鐵路等和 衛(wèi)輝市區(qū)。 滄河的防洪安全關(guān)系著下游 頓坊店 、安都鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn) 8 萬(wàn) 多 人 萬(wàn)畝耕地 及南水北調(diào)中線總干渠、京廣鐵路、 5 京珠高速等國(guó)家重要 基礎(chǔ) 設(shè)施的防洪保安任務(wù)，位置十分重要 。 因此， 滄河的防洪除澇治理是十分必要的。 本次設(shè)計(jì)治理的河段為從塔崗水庫(kù)溢洪道向下至安都鄉(xiāng) 君子村 ，樁號(hào)從 0+000～ 7+314， 因該段 緊接塔崗水庫(kù)泄洪口， 經(jīng)常發(fā)生洪水沖毀耕地及水利設(shè)施、淹沒(méi)農(nóng)田，河道行洪斷面存在卡脖子工 程 ， 且沿岸村莊地勢(shì)較低，發(fā)生較大洪水 的 情況下 將威脅 到沿岸村莊群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。 現(xiàn)有 薛灣村橋、秦窯村橋、三皇莊村橋三座 橋梁因陋就簡(jiǎn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，均為漫水橋 。 江山村橋現(xiàn)狀基本完好，但由于橋位處河道行洪斷面嚴(yán)重不足，需拓寬河道，故以上四座橋梁均需重建 。 口頭村排水干溝與塔崗水庫(kù)干渠和一條支渠平交，干渠渠墻阻水不能保證正常洪水下泄，且有可能沖毀干渠，急需配套交叉建筑物。 口頭村東北攔河壩由于為群眾自發(fā)修建的，沒(méi)有修建消能防沖設(shè)施，現(xiàn)攔河壩下游有較深的沖刷坑，需修建消能防沖設(shè)施。 河道右岸現(xiàn)有 部分 不完整的防護(hù)堤防為 群眾性工程。修建年代久遠(yuǎn)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低下。砌筑用砂漿飽滿度很低，類似蜂窩狀，強(qiáng)度也很低。墻面卵石剝落、脫落嚴(yán)重，且有多處裂縫， 部分堤段倒塌， 急需維修加固。 從上棗莊向東有一條支溝穿過(guò)馬胡同村后在右岸注入滄河，由于該支溝溝底縱坡較大，洪水下泄流速很大，對(duì)河道沖刷嚴(yán)重， 須 在該支溝匯入滄河 處進(jìn)行 護(hù)砌。 滄河下游規(guī)劃進(jìn)行清淤和修建防護(hù)堤防、橋梁涵閘等建筑物，按照總體規(guī)劃，分階段實(shí)施 ，不在本次設(shè)計(jì)治理范圍 。 水文 該區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，季節(jié)分明，干濕懸殊較大。冬春兩季雨水稀少，風(fēng)多干冷，蒸發(fā)量大；夏秋兩季水汽充 沛，雨量集中，降雨量占全年的 70%左右。多年平均降雨量 658mm，年際變化大，最大年降雨 6 量（ 1963 年）達(dá) 1225mm，最小年降雨量（ 1920 年）僅 287mm。 多 年平均氣溫 ，最高氣溫 ，最低溫度 。最大風(fēng)力 8 級(jí)，風(fēng)向偏北或偏南，一般夏秋多偏南風(fēng)，冬春 多 偏北風(fēng)。冰凍期 12 月～ 2 月，無(wú)霜期 4 月～ 10 月。 由于 滄河流域沒(méi)有水文觀測(cè)站點(diǎn)， 水文計(jì)算以 “ 84”水文圖集和“ 05”暴雨圖集 為依 據(jù) 。經(jīng) 計(jì)算 ， 3年 一遇設(shè)計(jì)流量為 ； 5年一遇設(shè)計(jì)流量為 ； 10年 一 遇設(shè)計(jì)流量為 ； 20年 一遇設(shè)計(jì)流量為。施工期洪水經(jīng)分析 計(jì)算 為 m3/s。 經(jīng)分析 項(xiàng)目區(qū)河道 平均每年承擔(dān)的泥沙約計(jì) 。 工程地質(zhì) 滄河治理項(xiàng)目區(qū)位于滄河中游出山口處，低山丘陵區(qū)～平原區(qū)過(guò)度地帶。 工程區(qū)地形 較 平坦，場(chǎng)地開(kāi)闊，交通便利 。 工程區(qū)位于 華北 準(zhǔn)地臺(tái) 黃淮海 拗 陷的 西 部邊緣 。新構(gòu)造分 區(qū) 屬華北斷陷 ~隆起 區(qū) 的 太行 山隆 起 分區(qū) 和 河 北斷陷分區(qū) 交接部位。 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性差，地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值為 ，相當(dāng)于地震基本裂度 為 Ⅷ 度。 工程區(qū) 地下水 以 第四系松散土類孔隙潛水 為主。 水化學(xué)類型為HCO3CaMg 型。對(duì) 混凝土 不具腐蝕性。工程區(qū)地層具粘礫 雙 層結(jié)構(gòu)，第四系卵石及粘性土呈互層狀展布 。各建筑物地層均為第四系全新統(tǒng)卵石，地基承載力較高。 土料可就地取材， 砂石料采用段莊料場(chǎng) 、塊石料可采用衛(wèi)輝 后溝石料場(chǎng) 。 工程任務(wù)與規(guī)模 衛(wèi)輝市滄河 治理工程 從 衛(wèi)輝市塔崗水庫(kù)溢洪道下游至安都鄉(xiāng) 君子村 的河道干流，河道長(zhǎng) 。 該工程控制流域面積 234km2， 設(shè)計(jì) 10年一遇 7 設(shè)計(jì)防洪流量 939m3/s， 保障 衛(wèi)輝市西北部 、 及南水北調(diào)中 線總干渠、京廣鐵路、京珠高速公路等國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施 的 防洪安全和糧食 生產(chǎn) 安全 。按規(guī)范規(guī)定 ， 工程等別為Ⅳ等 ， 屬?。?1）型工程。 主要工程內(nèi)容為： 1）滄河干流 總長(zhǎng) 清淤疏浚； 2） 1140m河 槽凹岸 護(hù)砌及 新建 、復(fù)建防洪墻 1514m；拆除重建防洪墻2307m； 維修加固 防洪墻 799m。 3）配套 口頭排水溝泄洪槽 的 建設(shè) ； 4）滄河干流 4座 阻水橋 的重建。 5）口頭攔河壩消能防沖工程建設(shè)。 6）下棗莊排水溝入滄河口處護(hù)砌。 7） 水土保持、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能等。 工程 設(shè)計(jì) 本工程等別為 Ⅳ 等，永久性主要建筑物為 4級(jí) 。 因本河段上游緊鄰控制性工程 ——塔崗水庫(kù)，并綜合考慮河道現(xiàn)狀及治理工程量等因素， 確定本工程治理標(biāo)準(zhǔn)防洪為 10年一遇，設(shè)計(jì)防洪流量 為 939m3/s；堤防級(jí)別為 5級(jí)。 橋梁工程： 滄河干流治理段內(nèi)現(xiàn)有的 4座橋， 建設(shè) 標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低 且 阻水嚴(yán)重 ，河道底寬擴(kuò)寬 、河道整治后 必須重建。生產(chǎn)橋按公路 —Ⅱ 級(jí)折減計(jì)算，采用定型設(shè)計(jì)，下部 墩基 ，上部砼矩 形預(yù)應(yīng)力 板。 涉及重建橋梁 4座，橋面總寬均為 6m，橋長(zhǎng)分別為 48m、 26m。 護(hù)砌工程： 分 防洪墻 和河槽護(hù)砌。主河槽 凹岸水流頂沖段 護(hù)砌采用 漿砌塊石 護(hù)坡，厚度 400mm。 防洪墻 采用漿砌塊石 擋土墻 型 式 。原有 防洪墻維修加固根據(jù)具體情況分別 采用 加高或 拆除重建 等 相應(yīng)的 處理 措施 。 本工程共設(shè)計(jì) 河槽凹岸 護(hù)砌 1140m； 新建 、復(fù)建 防洪墻 1514m；拆除重建防洪墻 2307m； 維修加固 防洪墻 799m。新建 口頭壩后消力池 1座，口頭排水溝 泄洪槽 1座，重建橋梁 4座 。 主要工程量為：土石方開(kāi)挖 m3，土 8 石方填筑 23961m3，混凝土澆筑 805m3，漿砌石筑砌 48939m3，鋼筋制作安裝。 工程管理設(shè)計(jì) 滄河 由 衛(wèi)輝市 水利局 滄河管理處 實(shí)施管理 。 本工程建成后要建立一套完善的規(guī)章制度，提出管理工作的任務(wù)和目標(biāo)。 衛(wèi) 輝市 水利局作為水行政主管部門(mén)，負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查 滄河 工程的管理養(yǎng)護(hù)和安全運(yùn)行， 衛(wèi)輝市水利局滄河管理處 具體負(fù)責(zé) 滄河 工程的管理、運(yùn)行和維護(hù)，保證工程安全和發(fā)揮效益。 水土保持設(shè)計(jì) 本工程水保內(nèi)容主要是棄土棄渣 10926t，約合 6300m3的處理 和防護(hù)， 以及建成后堤防迎、背坡的植樹(shù)、種草 ，臨時(shí)道路、場(chǎng)地的恢復(fù)植被 等 ， 分工程措施、植物措施和臨時(shí)措施 。 工程 概算 水土保持投資 。 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容： 1）水 環(huán)境保護(hù) 2）環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù) 3）噪聲防護(hù) 4） 固體廢棄物 處理 5）對(duì)人群健康的保護(hù) 加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān) 測(cè)工作，加強(qiáng)噪音監(jiān)測(cè)工作，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)管理工作 。 環(huán)境保護(hù)總投資 。 施工組織設(shè)計(jì) 施工前應(yīng)作好準(zhǔn)備工作： ①作好路通、電通、水通；②作好 導(dǎo)流 工程； 9 ③作好施工場(chǎng)地布置；④安排好工程施工順序；⑤作好控制工程質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)備工作；⑥安排好施工力量。 施工的具體工程內(nèi)容有： 一、 主河槽 開(kāi)挖 疏浚； 二、 主河槽 護(hù)砌工程 ； 三、 防洪墻工程； 四、 橋梁 、消力池及泄洪槽 工程 等 五、 環(huán)境保護(hù)、水土保持等工程 本次河道治理工程計(jì)劃工期為一年， 2020年 3月 進(jìn)行 施工準(zhǔn)備 ， 4月～ 6月安排河道疏浚、 河道平整 、護(hù)砌 、 河道護(hù)砌 、防洪 墻 工程 等設(shè)計(jì)洪 水位以下護(hù)砌工程部分， 9～ 12月安排 防洪墻、橋梁等建筑物， 12月 掃尾工程及竣工驗(yàn)收。 環(huán)保、水保 等工程在整個(gè)施工期內(nèi)同時(shí)進(jìn)行。 節(jié)能設(shè)計(jì) 本工程節(jié)能措施分以下部分： 1）工程勘察設(shè)計(jì)中要優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，根據(jù)勘探資料選取最優(yōu)方案，降低能源的使用量、消耗量。 2）施工期施工機(jī)械需要用汽油、柴油、機(jī)油，施工中根據(jù)工程量的多少、負(fù)荷的大小分別使用功率不同的施工機(jī)械，避免空載、空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等情況，減少能源的浪費(fèi)。 3）提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少損耗； 4）照明的節(jié)能設(shè)計(jì)； ① 、 充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一。 ② 、 照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺(jué)要求、照明功率密度等等。 ③ 、使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件。 ④ 、改進(jìn)燈具控制方式。 10 通過(guò)采取各種節(jié)能措施，通風(fēng)、照明等，總能耗較常規(guī)設(shè)計(jì)減少 20%左右，節(jié)能效果明顯。 設(shè)計(jì)概算 工程總投資為 萬(wàn)元。其中 主體 工程部分投資為 萬(wàn)元，水土保持工程投資為 萬(wàn)元 ， 環(huán)境保護(hù)工程投資為 10 萬(wàn)元。 主體工程 部分總投資 萬(wàn)元，其中建筑工程 萬(wàn)元，臨時(shí)工程 萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用 萬(wàn)元，基本預(yù)備費(fèi) 萬(wàn)元。 滄河治理工程主要建設(shè)內(nèi)容包括： 主河槽開(kāi)挖疏浚 開(kāi)挖 、主河槽凹岸水流頂沖段護(hù)砌、防洪墻整修、 交通橋重建等。主要工程量為： 土石方開(kāi)挖 萬(wàn) m3，土石方填筑 23961m3，混凝土澆筑 805m3，漿砌石筑砌48939m3。主要材料用量：水泥 ，鋼筋 ，砂子 19158m3，石子 693m3，塊石 53854m3，汽油 ，柴油 ，工程總 投工時(shí) 萬(wàn)個(gè)。 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 工程完成后， 滄河 干流 （治理段） 防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到 10年一遇，提高了防洪除澇能力，減輕了流域內(nèi)洪澇災(zāi)害損失。依據(jù) SL72－ 94《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》 及《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》（第三版） ，計(jì)算經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率 EIRR=%，大于社會(huì)折現(xiàn)率 8%；當(dāng)社會(huì)折現(xiàn)率取 8%時(shí)，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值 ENPV= 0，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比 EBCR=。各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)符合有關(guān)規(guī)定， 經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著，建議盡快列入計(jì)劃實(shí)施興建。 11 2 水文 流域概況 滄河屬海河流域衛(wèi)河支流，發(fā) 源于輝縣市拍石頭鄉(xiāng)北部的玉水池村，臨近林州、輝縣、衛(wèi)輝三市邊界的交界處。向東流 20km 是衛(wèi)輝市的正面水庫(kù)大壩，繼續(xù)向南偏東 7km 是獅豹頭水庫(kù)大壩，再向南 13km 是塔崗水庫(kù)大壩，也是滄河的出山口。之后進(jìn)入平原，向南 10km 相繼穿過(guò)南水北調(diào)中線總干渠、 G107 國(guó)道、京廣鐵路和京珠高速公路，最后匯入共產(chǎn)主義渠。 滄河全長(zhǎng) 70km，流域面積 370km2，其中深山區(qū)面積 234km2，占全流域面積的 63%。流域形狀像橫著的桑葉，沒(méi)有較大支流，十余條支溝相繼從左右側(cè)匯入。流域?qū)偬猩絽^(qū)，植被覆蓋差，斷層發(fā)育，溝 壑 縱橫，地形陡峭，崗巒疊嶂，河道縱坡 1/40～ 1/200，雨季多山洪，坡陡流急。 1956年 7 月 21 日降雨 300mm，塔崗站測(cè)得洪峰流量 2400m3/s，歷時(shí) 20 分鐘，相當(dāng)于 50 年一遇洪水，僅塔崗村就死傷 11 人，淹地千余畝，沖斷京廣鐵路，國(guó)家交通干線被迫停運(yùn)數(shù)天。為了充分利用滄河水利資源，減輕洪水威脅，從 20 世紀(jì) 50 年代后期開(kāi)始對(duì)滄河進(jìn)行梯級(jí)開(kāi)發(fā)，先后于 1958 年、1967 年、 1973 年建成了塔崗、獅豹頭、正