摘 要:“96.8”洪水以后,滹沱河進(jìn)行了以防洪為主的較大規(guī)模整治。本文介紹了主要工程措施的選擇和簡要布置,為同類河道治理提供參考。
關(guān)鍵詞:滹沱河治理;工程措施;選擇;布置
1 前言
滹沱河進(jìn)入平原以后,為典型的游蕩性河道,河槽寬淺,主槽散亂,主流搖擺不定,流速較大,沖淤變化劇烈,遇洪水易泛濫成災(zāi),嚴(yán)重威脅國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,必須進(jìn)行整治。
“96.8”洪水以后,為提高滹沱河防洪標(biāo)準(zhǔn),自1998年開始,分期分批實(shí)施了一系列治理工程,現(xiàn)將確定的主要措施和簡要布置介紹如下。
2 堤防工程
2.1 北大堤和南大堤的上延堤防工程是用來防止洪水漫溢災(zāi)害的一種最古老而使用最廣泛的防洪措施,雖說是治標(biāo)性的,但在現(xiàn)階段仍不失為防御洪水的一種重要措施。滹沱河現(xiàn)狀北大堤起于無極縣東羅尚村南,長101.1km,為1級堤防;南大堤起于深澤縣西三村北,長82.6km,為3級堤防。本次設(shè)計(jì)將南、北大堤均按3級堤防上延至京廣鐵路橋,分別叫北堤、南堤,上延的南、北堤之間的距離一般都在4-5km,這樣,即保護(hù)了兩岸良田不受洪水淹沒,又保持了該段滹沱河的容蓄能力。
2.2 復(fù)堤和戧堤北大堤和南大堤堤頂高程凡不滿足本次設(shè)計(jì)水面線(考慮“96.8”洪水)和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-96)要求或堤頂高程、堤頂寬度不夠的堤段,采取復(fù)堤措施以滿足規(guī)范要求。根據(jù)現(xiàn)狀情況,復(fù)士后北大堤堤頂寬度不小于8m,邊坡系數(shù)為4.0;南堤堤頂寬度不小于7m,邊坡系數(shù)為3.0.上延段大部分也都是在原有堤埝上加高培厚,考慮到堤本身較低,堤外地勢又逐漸抬高,堤頂寬度取5m,邊坡系數(shù)2.0-2.5.對于滲徑長度不足的堤段,戧堤是經(jīng)濟(jì)適用的措施。戧堤可以從堤前戧、堤后戧或前后都戧,這要根據(jù)現(xiàn)有堤防狀況、地形地質(zhì)條件、施工條件確定。
3 丁壩、鎖壩和導(dǎo)流排
3.1 丁壩滹沱河出山后,從靈壽、鹿泉至?xí)x州、深澤,歷年來修筑了數(shù)十條丁壩,“96.8”洪水中大部分被沖毀。這次修復(fù)設(shè)計(jì)中,滹沱河出山后的一段河道內(nèi),由于河床突然放寬至數(shù)公里,水流橫向擺動大,河勢流向變化急劇,在這樣的河段適當(dāng)布置一些丁壩,發(fā)揮其主導(dǎo)作用以控制水流是必要的。
丁壩有長丁壩和短丁壩之分。長丁壩有束窄河槽,將水流動力軸線移向?qū)Π?,改變主流位置的功能;短丁壩只能挑托水流外移或迎托水流,起局部擴(kuò)岸護(hù)灘作用。在本次修復(fù)設(shè)計(jì)中,對原有丁壩的功能進(jìn)行重新認(rèn)定,特別是對有挑流作用的長丁壩持謹(jǐn)慎態(tài)度。長丁壩的挑流應(yīng)以不影響對岸堤防或岸灘穩(wěn)定為原則,對于伸入河段制導(dǎo)線以內(nèi)的丁壩一律減短至制導(dǎo)線以外。例如無極縣25#丁壩由原來的675m縮短為510m,北中山險(xiǎn)工布置的丁壩群,盡管主流已逼近北岸,但由于該河段狹窄僅300m,采用了長22-37m的短丁壩方案,只頂托水流,削殺水勢,無挑流作用,不影響對岸。
單獨(dú)布置一座丁壩,易引起其上下游水流情況的惡化,同時(shí)考慮到滹沱河洪水來勢洶猛,一座丁壩難以承受巨大的水流沖擊,因此,丁壩大都布置成丁壩群,少者四五座,(正定大孫村D1、D2、22#、D3丁壩),多者十余座(無極辛莊-佛堂營14座丁壩和深澤北中山川12座丁壩)。用于防洪護(hù)堤的丁壩,布置成非淹沒丁壩,壩頂略低于堤頂高程而高于50年一遇洪水位,如靈壽縣、正定市、無極縣中合流至佛堂營14座丁壩;用于保護(hù)河灘的丁壩,壩頂一般與灘地齊平,如深澤北中山和高廟丁壩群。為使壩頭前水流平順,丁壩布置成下挑,丁壩軸線與水流方向交角60-65°。丁壩的間距,按過壩后水流擴(kuò)散邊線不出下一丁壩壩身為原則,一般為壩長的2-4倍。這樣,既能充分發(fā)揮每一座丁壩的作用,又能保證兩壩間不發(fā)生沖刷。
丁壩壩頭受水流頂沖,防護(hù)工程量大,可采取丁壩連續(xù)導(dǎo)流排的結(jié)合型式,王崗、姚莊等險(xiǎn)工就是采取這種結(jié)構(gòu)形式,效果很好。
3.2 鎖壩在滹沱河中下游河段,由于筑堤、蓋房取土等原因,造成灘地沿南、北大堤形成一條寬、深不一的堤腳溝,洪水上灘后,即在溝中形成一股堤跟隨流,或大或小,甚者可誘導(dǎo)主流逼近大堤,危害極大。對于這種堤腳溝和通向堤腳溝的汊溝,采用鎖壩予以堵塞,以促進(jìn)其淤塞衰亡。當(dāng)?shù)棠_溝較長時(shí),應(yīng)布置成鎖壩群。
鎖壩壩頂?shù)闹胁坎贾贸伤?,兩端?%-5%的坡度升高并與灘地銜接,使得壩頂過流時(shí)自中心向兩側(cè)發(fā)展,緩流落淤自兩側(cè)向中心發(fā)展,直至淤平。當(dāng)采用鎖壩群時(shí),間距一般取鎖壩長的1.0-1.5倍
3.3 導(dǎo)流排滹沱河上采取導(dǎo)流排防護(hù)的有王崗、姚莊、呂漢險(xiǎn)工和石佛高速公路藁城段險(xiǎn)工。導(dǎo)流排的主要功能是用來消減水勢和導(dǎo)引水流,在導(dǎo)流排之間,緩流落淤。由于是透水的,它的挑流作用較小。導(dǎo)流排是輕型結(jié)構(gòu),工程量、投資較丁壩省。導(dǎo)流排長度按河道整治線確定,導(dǎo)流排軸線與整治線的夾角取70-90°,間距取導(dǎo)流排長度的1-3倍。為加速導(dǎo)流排之間的落淤,可在兩導(dǎo)流排的頭部用簾板連接,做成順?biāo)鞣较蛲杆捻樑拧d镢由系膶?dǎo)流排均布置成淹沒式,以充分發(fā)揮其作用。
關(guān)鍵詞:滹沱河治理;工程措施;選擇;布置
1 前言
滹沱河進(jìn)入平原以后,為典型的游蕩性河道,河槽寬淺,主槽散亂,主流搖擺不定,流速較大,沖淤變化劇烈,遇洪水易泛濫成災(zāi),嚴(yán)重威脅國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,必須進(jìn)行整治。
“96.8”洪水以后,為提高滹沱河防洪標(biāo)準(zhǔn),自1998年開始,分期分批實(shí)施了一系列治理工程,現(xiàn)將確定的主要措施和簡要布置介紹如下。
2 堤防工程
2.1 北大堤和南大堤的上延堤防工程是用來防止洪水漫溢災(zāi)害的一種最古老而使用最廣泛的防洪措施,雖說是治標(biāo)性的,但在現(xiàn)階段仍不失為防御洪水的一種重要措施。滹沱河現(xiàn)狀北大堤起于無極縣東羅尚村南,長101.1km,為1級堤防;南大堤起于深澤縣西三村北,長82.6km,為3級堤防。本次設(shè)計(jì)將南、北大堤均按3級堤防上延至京廣鐵路橋,分別叫北堤、南堤,上延的南、北堤之間的距離一般都在4-5km,這樣,即保護(hù)了兩岸良田不受洪水淹沒,又保持了該段滹沱河的容蓄能力。
2.2 復(fù)堤和戧堤北大堤和南大堤堤頂高程凡不滿足本次設(shè)計(jì)水面線(考慮“96.8”洪水)和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-96)要求或堤頂高程、堤頂寬度不夠的堤段,采取復(fù)堤措施以滿足規(guī)范要求。根據(jù)現(xiàn)狀情況,復(fù)士后北大堤堤頂寬度不小于8m,邊坡系數(shù)為4.0;南堤堤頂寬度不小于7m,邊坡系數(shù)為3.0.上延段大部分也都是在原有堤埝上加高培厚,考慮到堤本身較低,堤外地勢又逐漸抬高,堤頂寬度取5m,邊坡系數(shù)2.0-2.5.對于滲徑長度不足的堤段,戧堤是經(jīng)濟(jì)適用的措施。戧堤可以從堤前戧、堤后戧或前后都戧,這要根據(jù)現(xiàn)有堤防狀況、地形地質(zhì)條件、施工條件確定。
3 丁壩、鎖壩和導(dǎo)流排
3.1 丁壩滹沱河出山后,從靈壽、鹿泉至?xí)x州、深澤,歷年來修筑了數(shù)十條丁壩,“96.8”洪水中大部分被沖毀。這次修復(fù)設(shè)計(jì)中,滹沱河出山后的一段河道內(nèi),由于河床突然放寬至數(shù)公里,水流橫向擺動大,河勢流向變化急劇,在這樣的河段適當(dāng)布置一些丁壩,發(fā)揮其主導(dǎo)作用以控制水流是必要的。
丁壩有長丁壩和短丁壩之分。長丁壩有束窄河槽,將水流動力軸線移向?qū)Π?,改變主流位置的功能;短丁壩只能挑托水流外移或迎托水流,起局部擴(kuò)岸護(hù)灘作用。在本次修復(fù)設(shè)計(jì)中,對原有丁壩的功能進(jìn)行重新認(rèn)定,特別是對有挑流作用的長丁壩持謹(jǐn)慎態(tài)度。長丁壩的挑流應(yīng)以不影響對岸堤防或岸灘穩(wěn)定為原則,對于伸入河段制導(dǎo)線以內(nèi)的丁壩一律減短至制導(dǎo)線以外。例如無極縣25#丁壩由原來的675m縮短為510m,北中山險(xiǎn)工布置的丁壩群,盡管主流已逼近北岸,但由于該河段狹窄僅300m,采用了長22-37m的短丁壩方案,只頂托水流,削殺水勢,無挑流作用,不影響對岸。
單獨(dú)布置一座丁壩,易引起其上下游水流情況的惡化,同時(shí)考慮到滹沱河洪水來勢洶猛,一座丁壩難以承受巨大的水流沖擊,因此,丁壩大都布置成丁壩群,少者四五座,(正定大孫村D1、D2、22#、D3丁壩),多者十余座(無極辛莊-佛堂營14座丁壩和深澤北中山川12座丁壩)。用于防洪護(hù)堤的丁壩,布置成非淹沒丁壩,壩頂略低于堤頂高程而高于50年一遇洪水位,如靈壽縣、正定市、無極縣中合流至佛堂營14座丁壩;用于保護(hù)河灘的丁壩,壩頂一般與灘地齊平,如深澤北中山和高廟丁壩群。為使壩頭前水流平順,丁壩布置成下挑,丁壩軸線與水流方向交角60-65°。丁壩的間距,按過壩后水流擴(kuò)散邊線不出下一丁壩壩身為原則,一般為壩長的2-4倍。這樣,既能充分發(fā)揮每一座丁壩的作用,又能保證兩壩間不發(fā)生沖刷。
丁壩壩頭受水流頂沖,防護(hù)工程量大,可采取丁壩連續(xù)導(dǎo)流排的結(jié)合型式,王崗、姚莊等險(xiǎn)工就是采取這種結(jié)構(gòu)形式,效果很好。
3.2 鎖壩在滹沱河中下游河段,由于筑堤、蓋房取土等原因,造成灘地沿南、北大堤形成一條寬、深不一的堤腳溝,洪水上灘后,即在溝中形成一股堤跟隨流,或大或小,甚者可誘導(dǎo)主流逼近大堤,危害極大。對于這種堤腳溝和通向堤腳溝的汊溝,采用鎖壩予以堵塞,以促進(jìn)其淤塞衰亡。當(dāng)?shù)棠_溝較長時(shí),應(yīng)布置成鎖壩群。
鎖壩壩頂?shù)闹胁坎贾贸伤?,兩端?%-5%的坡度升高并與灘地銜接,使得壩頂過流時(shí)自中心向兩側(cè)發(fā)展,緩流落淤自兩側(cè)向中心發(fā)展,直至淤平。當(dāng)采用鎖壩群時(shí),間距一般取鎖壩長的1.0-1.5倍
3.3 導(dǎo)流排滹沱河上采取導(dǎo)流排防護(hù)的有王崗、姚莊、呂漢險(xiǎn)工和石佛高速公路藁城段險(xiǎn)工。導(dǎo)流排的主要功能是用來消減水勢和導(dǎo)引水流,在導(dǎo)流排之間,緩流落淤。由于是透水的,它的挑流作用較小。導(dǎo)流排是輕型結(jié)構(gòu),工程量、投資較丁壩省。導(dǎo)流排長度按河道整治線確定,導(dǎo)流排軸線與整治線的夾角取70-90°,間距取導(dǎo)流排長度的1-3倍。為加速導(dǎo)流排之間的落淤,可在兩導(dǎo)流排的頭部用簾板連接,做成順?biāo)鞣较蛲杆捻樑拧d镢由系膶?dǎo)流排均布置成淹沒式,以充分發(fā)揮其作用。