1工程概況
洪澇災害頻繁且如此嚴重的原因也受人類活動的影響,總結如下:1)鎮遠縣城上游有兩岔河水庫、觀音巖水庫、紅旗電站,下游有東峽電站,幾個水庫間的運行調度不當便會失去上游水庫調洪削峰的作用,增加下游縣城的負擔。2)縣城地形狹窄,城區用地緊缺,建筑物盲目向河道發展,擠占河道,導致河道行洪能力降低。3)舞陽河及其支流小田溪上游水土流失嚴重,造成河道淤積,支流小田溪因淤積嚴重,河床抬高,河床與兩岸地面高差已逐漸降低,河道改道頻繁,發生5年一遇洪水即會產生洪澇災害。根據洪災的成因,制定上下游各水庫間運行調度方案,確定其防洪限制水位,加強對河道的管理,清除礙洪建筑,加強上游水土保持,減輕河道淤積,整治河道,提高河道行洪能力筑堤保護城區應是本次設計的重點。
防洪治澇總體方案是:在確保防洪安全的前提下,結合流域規劃,利用上游已成兩岔河、觀音巖、紅旗水庫的調洪削峰作用,對舞陽河干流城區河道和小田溪支流進行整治,以達到規定的防洪標準,治理范圍即舞陽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,共計治理河段長11.315km,保護城區面積6km2,保護人口10萬人。
2水文與氣象
2.1流域概況
舞陽河為沅江一級支流,發源于貴州省甕安縣東南部二道崖,由西向東流經黃平縣、施秉縣、鎮遠縣、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400km,流域面積11030km2,總落差490m。鎮遠縣城位于舞陽河中上游河段,大菜園水文站以上主河道長137km,控制集水面積2200km2。根據舞陽河流域梯級開發方案,鎮遠縣上游已建有兩岔河、觀音巖、紅旗3座具有明顯調洪削峰作用的水庫。城區上游左岸有小田溪支流匯入,該支流河道長11.5km,流域面積41.5km2。該流域森林覆蓋率不到10%,水土流失極為嚴重,導致河床淤積抬高。城區下游左岸有鐵溪匯入,該支流河道長22.25km,流域面積114km2。
2.2有關電站對鎮遠防洪之影響
鎮遠上游紅旗電站和觀音巖電站分別于1980和1991年建成發電,而且還有西峽電站、兩岔河電站。兩岔河水庫調節性能好,為完全年調節水庫,但只控制256km2,僅占大菜園水文站集水面積的11%。西峽電站僅為日調節,削峰很小,故對鎮遠來說,影響較大的主要是觀音巖與紅旗兩水庫的削峰作用。本次設計按觀音巖以上發生相應洪水,觀音巖至紅旗區間發生同頻率洪水的不利組合條件下考慮水庫的削峰影響推求設計流量。作為一個較完整的防洪方案,不僅要考慮上蓄、中疏,還要考慮一個下排問題。下排問題也就是鎮遠下游東峽電站對鎮遠防洪影響的問題:東峽電站的修建對鎮遠防洪影響如何呢?東峽電站位于鐵溪匯口下游1.2km左右,其堰頂高程為449.43m(測量隊實測),設有閘門12m×6.3m(B×h)共5扇。經分析,在東峽電站閘門全開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。為了保證鎮遠城的安全,東峽電站在洪水來臨時必須開啟閘門,原則按來量等于泄量控制。
3工程地質
鎮遠縣城位于舞陽河峽谷河段,兩岸多為陡壁,河床較平緩。工程區為楊子準地臺,近東西向鎮遠斷層貫穿整個測區,兩側巖體較破碎,溝谷發育。堤線地勢較平緩,岸坡穩定性好,區內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、灰巖、黏土頁巖、砂質頁巖等。堤線基礎由表層向深部分為3個單元:表層為粉砂土,厚0~3.7m;中部為砂卵石層,厚10m;下伏基巖有頁巖及白云巖。在覆蓋層較厚地段,防洪堤基礎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定的問題,應作好護坦工作。
4工程布置
鎮遠縣縣城防洪治澇工程由舞陽河干支流新建的防洪堤和禹門排澇泵站組成。防洪堤的布置原則是:在滿足河道行洪能力的前提下,盡量與城市總體規劃相結合,根據河道地形、地質條件、洪水流向及水面線、防汛搶險、維護管理、節約占地、城市美化等因素,因地制宜,統籌兼顧,合理布置。排澇泵站的布置原則是:結合防洪堤布置在河岸,能將澇區積水全部排出,沒有淹沒損失,同時考慮城區地形狹窄,城建用地緊缺等因素,盡可能節約工程占地。根據布置原則,確定工程總布置如下:
1)舞陽河干流:對中峽至東峽電站5.7km河道按50年一遇設計洪水標準設防,根據整治河道水面線,干流左岸大菜園水文站至西門大橋、西門大橋至新橋、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重,河道淤積,行洪能力低。因此,必須進行河道清淤,采取挖深拓寬方案,才能達到防洪標準,左右岸布置防洪堤總長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,大部分城區積水仍可通過支溝排往外江,但仍有部分低洼城區積水無法自流排出,需考慮在禹門建排澇泵站。根據泵站的布置原則,考慮到城區地形狹窄,布置固定泵房有困難,因此采用活動泵站形式,共需9臺移動式潛水電泵,裝機1.35kW。
5結論
1)在對洪澇災害的成因及舞陽河干流現有河道行洪能力進行分析后,按照上蓄、中疏、下排的原則,制定的鎮遠縣城防洪治澇總體方案是可行的。2)鎮遠縣城地形狹窄,兩岸需保護的名勝古跡眾多,應盡可能采取非工程措施提高城市防洪能力,利用上游已成水庫的調洪削峰作用,加強洪水預報,可取得較好的效果。3)防洪堤的布置盡量與城市總體規劃相結合,充分考慮了防洪工程與城市旅游文化景觀和排污系統等同步建設。
作者:吳擎文 單位:貴州省水利投資有限責任公司