梁晓峰 梁志威
(1.晋中市潇河流域管理局,山西 榆次 030600;2.晋中市水文水资源勘测分局,山西 榆次 030600)
山河醋业项目工程,位于山西省和顺县阳光占乡阳光占村的西南面,北靠省道S318,南至清漳西源北岸堤防,赵村河在上游汇入,项目区完全位于河道左岸(北侧)原有堤防内。
清漳西源为清漳河一大支流,又称西漳水。发源于和顺县的砂页岩地区八赋岭,向东南方向流至左权县城关,进入石灰岩地区,到苏亭村附近进入石英砂岩地区,在上交漳村与东源汇合,河长106.5km,流域面积1570km2,沿途有13条支流汇入。沿河床两岸有岩石出露,有时河水在汛期对河谷地有所冲刷,河床较为稳定。
年均降雨量568.3mm,最大降雨量1069mm(1963年),最小降雨量373.1mm(1972年),降雨60%~70%集中在7~9月份,且多以暴雨形式出现,历时短、强度大。多年均蒸发量1074.6mm。年均温6.3℃,气温0℃以下天数125d。封冰期平均147d;平均无霜期119d,最长年152d,最短年95d。年均日照时数2634h,年总辐射量 146.64kCal/cm2。
清漳西源阳光占河段,依据《和顺县中小河流治理规划》,项目河段规划防洪标准是10a一遇洪水标准,相应设计洪峰流量270m3/s。
项目河段防洪工程主要为砌石堤坝,堤坝位于清漳西源阳光占村南沿河分布,防洪标准不高,接近10a一遇。在项目区以上270m,赵庄河入干流上游处有通往榆社的石拱桥一座,项目区以下384m处有一座通往左权的3孔石拱桥。
山河醋业酿造厂项目年产5000t玉米醋,根据《中小企业划型标准规定》,此项目属于中型企业;依据《防洪标准》,中型企业防洪标准为50~20a,而当工矿企业遭受洪灾后,损失或影响较小,能很快恢复生产的防洪标准可按规定的下限执行,所以本项目防洪标准定为20a一遇洪水。
《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《中华人民共和国河道管理条例》《中华人民共和国水文条例》《山西省河道管理条例》《晋中河流岸线利用规划报告细则》《和顺县中小河流治理规划》。
评价的技术路线是现场勘察、河道断面测量、资料收集整理、设计洪水分析、计算等。主要工作内容,设计河段实测及历史洪水资料的收集、整理、分析;洪峰流量频率分析计算;河道纵、横断面的测量;不同频率、不同量级洪水水面线的推求。在综合分析的基础上,对河段洪水位、河势影响等问题进行分析,提出设计河段行洪能力及防洪措施。
根据调查分析,项目区域以上流域属于无资料地区,主要依据《山西省水文计算手册》,选用其中的流域模型法进行设计洪水计算。充分应用北京集思图友科技公司研发的《和顺县山洪灾害分析评价系统》的洪水模块计算,结果为:T(设计频率)=1%时,Q(洪峰流量)=849m/s;T=2%时,Q=670m/s;T=5%时,Q=449 m3/s;T=10%时,Q=298m3/s;T=20%时,Q=186m3/s。其结果通过了合理性分析,可以使用。
为全面分析项目河段内设计洪水水面线,项目区域共选取了7个特征断面,桩号分别为K0+000、K0+196、K0+267、K0+354、K0+488、K0+608、K0+743,1 个拱桥过水断面桩号K0+076,河段总长743m。运用美国陆军工程兵团水文工程中心开发的HEC-RAS水面线计算软件(水力学原理),分别推求项目建成前后的各频率洪水水面线。并分析拟建项目设计5%(20a一遇)洪水通过时,选取最不利的断面计算波浪高度,经计算波浪最高为0.234m,对水面线计算成果影响较小。
通过对水面线壅水成果及波浪计算分析可知,当发生相应频率的洪水时项目区域范围均发生壅水情况,壅水范围主要发生在拱桥以上断面附近,但洪水均在堤坝内行洪,而且能达到行洪需要,建设项目对此标准的洪水行洪影响很小。
项目河段上下游基本顺直,中间为弯道,经计算,项目河段冲刷深度为0.31~0.75m之间,最大冲刷深度发生在桩号为K0+354断面处。
项目下游384m处有一座通往左权的3孔石拱桥,经过计算项目新建不会对桥址处的水深及流速造成影响,由于该桥基础建在基岩上,冲刷不会对桥造成影响。
依据《和顺县中小河流治理规划》河道规划防洪标准是10a一遇洪水标准。项目河段左岸为阳光占村,右岸为石质陡崖,项目均在原河岸及河堤范围内适当加高,因此项目建设符合有关水利规划的总体要求与整治目标。
依据《规划》,项目所在阳光占河段主要规划内容,堤防建设、堤防加固、清淤疏浚和河岸线整治等。
项目范围位于S318省道与清漳西源堤防之间,而且项目施工沿河区域是在原河堤上进行了加固、加高,没有挤占河道。所在河段平缓,便于施工,所以项目的建设不会增加规划实施的难度。
项目所在河段规划防洪标准是10a一遇洪水标准。而拟建项目厂区段设计标准高于此段河道的设计防洪标准,可满足20a一遇洪水标准,所以项目建设不会对河道泄洪产生影响。
根据数学模型计算结果,结合河道演变分析成果,本项目属于对河势稳定影响较小的建设项目。
根据项目影响范围内堤防近岸流速、流向的变化计算成果,局部冲刷深度为0.31~0.75m,由于建设项目左岸堤坝基础深度均大于1.5m,所以分析项目建设对左岸堤脚或岸坡冲刷的影响较小。而右岸均为石质陡崖,抗冲刷能力很强,所以河流冲刷对右岸没有影响。
根据护岸工程近岸流速、流向的变化情况,分析可知堤坝基础抗冲刷能力能达到设计标准洪水的冲刷要求,所以项目建设对已建护岸工程稳定没有影响。
由于项目范围位于S318省道与清漳西源堤防之间,省道完全能满足防汛抢险的要求,所以项目建成后不会对防洪抢险造成影响。
发生项目设计标准洪水时,项目河段沿程冲刷深度为0.31~0.75m,建议项目范围内护坝基础须大于1.5m,保证坝基不受冲刷影响。项目施工在已实施的河道治理工程范围内,工程施工应做好与已建河道堤岸工程的衔接,确保河势稳定。施工单位应做好协调配合工作,确保河道堤防工程及道路安全。
项目施工宜避开汛期,搞好水土保持、环境保护工作,避免河段水质受到污染。工程施工应接受当地防汛主管部门的监督管理,并服从防汛调度指挥,项目区应及早制订防洪预案,积极参与河道防洪抢险工作。
项目施工完成后,要即时将河道按治理设计要求恢复,并报河道管理单位进行验收,更要保证河道行洪安全。正常运行后要加强管理,经常观测河道及河堤的冲刷情况,发现问题,及时处理,确保堤防的安全。施工完成后要增设必要的警示标识,以利于以后项目和河道的安全运行管理。