黄河东平湖蓄滞洪区近期治理方案研究

2016-03-15 11:05徐军李庆安
黄河水利职业技术学院学报 2016年4期
关键词:东平湖险工滞洪区

徐军,李庆安

(1.山东黄河工程集团有限公司,山东济南250011;2.山东黄河勘测设计研究院,山东济南250013)

黄河东平湖蓄滞洪区近期治理方案研究

徐军1,李庆安2

(1.山东黄河工程集团有限公司,山东济南250011;2.山东黄河勘测设计研究院,山东济南250013)

东平湖蓄滞洪区是保证山东黄河窄河段防洪安全的关键工程。分析了蓄滞洪区目前的工程管理情况、运用情况及存在的主要问题,提出了东平湖蓄滞洪区近期建设规模、防洪工程建设标准和主要治理方案。

东平湖蓄滞洪区;近期治理;防洪工程;建设标准;治理方案

0 引言

东平湖蓄滞洪区位于黄河下游宽河段与窄河段转折段的右岸,黄河与大汶河下游冲积平原相接的洼地上,地跨山东省泰安、济宁两市的东平、梁山、汶上3县。它是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分,承担着分滞黄河洪水和蓄滞汶河来水的任务,控制艾山下泄流量不超过10 000m3/s,对保障津浦铁路、济南市、胜利油田以及黄河艾山以下两岸的防洪安全具有重要的作用。同时,由于南水北调东线工程经过东平湖蓄滞洪区,使其在国家水资源利用配置中也具有十分重要的地位。

2002年国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》中提出,“小浪底水库投入运用后,下游稀遇洪水得到有效控制,但小浪底至花园口区间洪水尚未得到控制,黄河下游仍有发生大洪水的可能。……考虑该区间以上来水经三门峡、小浪底、陆浑、故县四座水库联合调节运用后,花园口百年一遇和千年一遇洪峰流量分别达15 700m3/s和22 600m3/s,且预见期短,对黄河下游堤防特别是山东河段堤防威胁较大”。因此,东平湖蓄滞洪区仍然是保证山东黄河窄河段防洪安全的关键工程。

1 东平湖蓄滞洪区基本情况

在原运河河堤基础上加修的二级湖堤将东平湖蓄滞洪区分隔为新湖区和老湖区两部分。其中,老湖区面积为209 km2,新湖区面积为418 km2。

1.1 工程管理情况

东平湖蓄滞洪区分洪工程包括:围坝、二级湖堤、河湖两用堤、山口隔堤、分洪闸、泄洪闸、大清河堤防等。其中,分洪闸有石洼、林辛、十里堡、徐庄、耿山口5座,设计分洪流量为11 340m3/s;泄洪闸有陈山口、清河门2座,设计泄洪流量为2 500 m3/s,退水回黄河。围堤一般高8~10m,顶宽10m,修有戗堤,临水坡有干砌石护坡防浪。

东平湖管理局现设有数字微波传输、程控交换、无线接入、集群移动通信、计算机网络等专用通信网,与山东黄河河务局、东平湖管理局各单位及当地电信局联通。

1.2 蓄滞洪运用情况

根据黄河防洪调度要求,在黄河中游三门峡、陆浑、故县、小浪底水库联合运用下,东平湖分洪概率约为30年一遇。当黄河发生1 000年一遇洪水,且汶河来水较大时,东平湖调蓄后,最高蓄水位基本达到最高运用水位。从东平湖调蓄汶河洪水看,在现状黄河河道条件下,东平湖老湖区调蓄汶河洪水的能力可以达到20年一遇;在2030年设计水平年、黄河河道条件下,东平湖老湖区调蓄汶河洪水的能力介于10~20年一遇之间。

1.3 地质概况

东平湖处于鲁中丘陵区和华北平原区的相接地带,黄河、汶河冲积平原上,总的地形趋势为东北高而西南低,湖区地表以下5~10m主要为河流冲积层、湖积层。一般汶河冲积物较黄河冲积物的颗粒粗,黄河冲积层的岩性以壤土及沙土为主。

工程区内未发现对工程可能造成影响的强烈褶皱和大规模岩浆活动等地质构造形迹,东平湖区地质条件为工程措施选择提供了依据。

2 东平湖蓄滞洪区存在的主要问题

2.1 蓄滞洪区部分防洪工程不满足需求[1]

东平湖蓄滞洪区防洪工程主要存在以下问题:(1)围坝部分堤段石护坡蛰陷严重、坝顶没有硬化,二级湖堤顶沥青路面年久失修,损坏严重,河湖两用堤的两闸隔堤部分堤段护坡缝隙大,青龙堤与山体结合部有缺口,高度不足。(2)山口隔堤部分堤段石护坡尺寸小、缝隙大,且该堤与山体结合部未处理。(3)大清河堤防部分高度、宽度不足,质量差,堤顶防汛路未硬化。(4)马口闸、卧牛排涝站等5处穿堤建筑物被鉴定为4类闸。(5)陈山口、清河门闸前河道淤积,备用电源老化,清河门启闭机老化,陈山口公路桥老化。诸如以上问题严重影响了东平湖蓄滞洪安全。

2.2 非工程措施存在问题

水文测报系统中老湖区内的3个水位站设备严重老化,站址也不能满足水情测报要求。防汛信息化系统存在通信设备老化严重,故障频发,现有型号的交换机早已停产,无备品备件等问题。

2.3 工程管理存在的问题

(1)缺少观测设备。(2)金山坝作为生产堤,妨碍黄河向老湖分洪,影响东平湖蓄滞洪运用。(3)东平湖蓄滞洪区运用时,需转移大量居民,转移安置难度大,致使启用蓄滞洪区决策困难,从而严重影响分洪运用。

3 防洪工程治理方案研究

3.1 防洪工程建设标准[2~3]

东平湖老湖设计运用水位为44.72m,新湖设计运用水位为43.72m,大清河按戴村坝站7 000m3/s设防。东平湖老湖、新湖区域地震烈度为Ⅶ度,大清河区域地震烈度为Ⅵ度,主要建筑物按地震基本烈度设防,堤防不进行抗震设计。

围坝、河湖两用堤为1级堤防,二级湖堤为4级堤防,卧牛堤、玉斑堤和西旺堤3处山口隔堤为5级堤防。大清河左堤为2级堤防,右堤为4级堤防。穿堤建筑物与堤防级别一致。

3.2 治理方案

3.2.1 新湖围坝护坡加固方案

新湖围坝可采用雷诺护垫+浆砌石护坡+预制混凝土连锁块护坡、浆砌石护坡+藤蔓植物(爬山虎)、浆砌石护坡+混凝土框格组合现浇混凝土板护坡、现浇混凝土板护坡、干砌石护坡+浆砌石框格、干砌石框格+混凝土板6个方案。通过比较发现,雷诺护垫护坡和浆砌石护坡都可充分利用旧石,从而减少旧石弃置占地。但是,雷诺护垫护坡的造价比浆砌石护坡略低,整体性、生态景观性和旧石利用率都比浆砌石护坡稍好,组合预制混凝土连锁块后生态性更佳。综合考虑以上各因素,推荐采用雷诺护垫+预制混凝土连锁块+浆砌石护坡。

3.2.2 山口隔堤堤防护坡建设方案[4]

两闸隔堤只对护坡局部破损较重及无护坡部位进行翻修加固。考虑基础等方面的适应性,采用干砌石护坡。大清河右堤桩号16+137~17+800段临河石护坡拆除,设计采用雷诺护垫护坡,厚度为0.3m,下设0.15m厚碎石垫层和土工布。

3.2.3 堤防加固工程

堤防加固工程包括:围坝固脚长2.45 km、青龙堤延长60m、玉斑堤山体结合部截渗墙加固250m,大清河左堤加高帮宽工程长8.3 km、堤顶整修11.7 km,左堤截渗墙加固工程长3.90 km,右堤堤脚坑塘填筑10处。

3.2.4 堤顶防汛路工程

堤顶防汛路是汛期防汛抢险、库区群众撤离的交通要道。东平湖安排新建堤顶防汛路109.267 km,补残整修4.52 km,路面翻修26.73 km。根据防汛路所处堤段的具体情况,选择沥青混凝土路面,泥结碎石路面等不同的路面结构。

3.2.5 险工改建加固工程

险工是堤防防护措施的一种,它可较好地控制河势,掩护堤防。本期方案安排险工改建加固4处,共20段坝垛。这4处险工经过多年运用,与上下游、左右岸工程互相配合,起到了较好地控导河势的作用。本次加高改建,总体上不改变工程原有平面布局,按照退坦改建的原则,充分利用原有根石。改建后,坦石底部仍坐落在原根石台上。险工原坝坡度缓于1∶1.1时,一般采用顺坡加。设计坝顶高程与现状坝顶高程之差小于0.5m时,考虑施工因素不再加高。对于丁坝,当加高后的坝顶宽度小于10m时,使坝顶宽度裹护段达到12m、非裹护段为10m。

加高改建时,险工坝头平面可作适当调整,下跨部位应做合理的外展,必要时,可将原坝的坝前头及上跨角适当后退,并尽量与迎水面及坝头的坡度平顺过渡。对顺坡加高的坝岸,加高后仍维持原结构。

4 结语

东平湖蓄滞洪区是黄河下游防洪工程体系的重要组成部分。目前,由于防洪工程不满足要求,严重影响了东平湖蓄滞洪安全。为了充分发挥东平湖的蓄滞洪能力,需采取对新湖围坝加固、堤防加固、防汛道路修复、险工改建等工程措施。同时,也应加强非工程措施管理,使其适应防汛新业务的开展。

[1]崔长勇,刘娟,刘生云,蔡春祥.东平湖蓄滞洪区风险区划与安全建设方案[J].人民黄河,2010,32(2):21-22.

[2]李文家,杨含侠,张同德.黄河下游防洪形势及近期治理对策研究[J].人民黄河,2002,24(10);4-5.

[3]高季章,胡春宏,陈绪坚.论黄河下游河道的改造与“二级悬河”的治理[J].中国水利水电科学研究院学报,2004,2(1):8-18.

[4]李富中,刘桂民.黄河防洪工程传统砌石护坡工艺及质量要求[J].中国防汛抗旱,2013,23(1):65-66.

[责任编辑 杨明庆]

Research on Recent Treatment Solutions of Dongping Lake Store Floodwater Area of Yellow River

XU Jun1,LI QING-an2
(1.Shandong Yellow River Engineering Group Corporation Ltd.,Jinan 250011,Shandong,China;2.Shandong Yellow River Survey and Design Institute,Jinan 250013,Shandong,China;)

Dongping lake store floodwater area is the key project to ensure the flood control safety of Yellow River narrow section.This paper analyzes the present project management,application situation and the existing main problems of store floodwater area,and put forward the recent construction scale,flood control project construction standard and the main treatment solutions of dongping lake store floodwater area.

Dongping lake store floodwater area;recent treatment;flood control project;construction standard;treatment solutions

TV87

A

10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.04.006

2016-06-16

徐军(1973-),男,山东长清人,高级工程师,主要研究方向为工程建设及施工管理。

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