三川河河道治导线规划原理分析

2022-10-26 02:26
山西水利 2022年7期
关键词:东川河段堤防

李 健

(吕梁市水利局,山西 离石 033000)

1 三川河流域概况

三川河属黄河一级支流,流域面积4 147 km2。北川河是三川河的主流,位于吕梁山脉中段西侧,在离石区交口镇接纳南川河后称三川河。北川河主河道长110 km,最大支流汇入峪口沟。东川河是三川河的一级支流,在王家坡村汇入北川河。河道全长50 km,流域面积952 km2,河谷宽400~800 m,河床总体比较稳定。南川河为三川河的一级支流,地处吕梁山中段的中阳县和离石区境内,河流全长47.8 km。

本次拟对三川河干流94.368 km,三川河一级支流东川河43.268 km,三川河一级支流南川河45.221 km进行治导线规划。

2 洪水分析

2.1 防洪标准

三川河干流:方山东坡村—柳林县梁家会为50年一遇;柳林县梁家会—寨东为20年一遇;柳林县寨东—柳林高红村为50年一遇;柳林县高红村~柳林两河口村为20年一遇。

三川河一级支流东川河:离石区下三交村—吴城镇为10年一遇;吴城镇—下楼桥村为20年一遇;下楼桥村—东川河入三川河口为50年一遇。

三川河一级支流南川河:陈家湾水库上游为10年一遇;水库下游—东岔口为20年一遇;东岔口—入三川河河口为50年一遇。

2.2 参数选取

2.2.1 三川河干流

三川河干流本次治导线规划范围全长94.368 km。具体治导线规划设计如下:

(1)桩号14+713—32+113(方山东坡村—王家沟村桥)。该河段治导线规划依据《吕梁市新城北川河治理工程初步设计报告》中河道横断面设计成果。治导线规划宽度110 m,防洪标准为50年一遇。

(2)桩号32+113—42+138(王家沟村桥—南川河汇入口)。该河段两岸堤防完整,本次治导线基本保持现状堤防进行规划。防洪标准为50年一遇。

(3)桩号42+138—61+638(南川河汇入口—寨东)。该河段无堤防,本次治导线规划基本按《三川河河道柳林段防洪规划报告》所设计的河宽规划,河宽为130 m,此设计已经批复,但此区间部分河段为峡谷,根据淹没线治导,河宽小于130 m。南川河汇入口(桩号42+138)至柳林县梁家会(桩号47+138)防洪标准为50年一遇;柳林县梁家会(桩号47+138)至寨东(桩号61+638)防洪标准为20年一遇。

(4)桩号61+638—69+638(寨东—庙湾)。为柳林城区段,已达到50年一遇标准,治导线维持现状。

(5)桩号69+638—108+638(庙湾—两河口)。该河段基本无堤防,本次治导线规划按《三川河河道柳林段防洪规划报告》所设计的河宽规划,河宽为150 m,此设计已经批复,但此区间部分河段为峡谷,根据淹没线治导,河宽小于150 m。防洪标准为庙湾(桩号69+638)至高洪(桩号79+641)防洪标准为50年一遇;高洪(桩号79+641)至两河口(桩号108+638)防洪标准为20年一遇。

2.2.2 东川河

三川河一级支流东川河本次河道治导线规划范围,从东川河上游九里湾村开始到霖泽国际东川河与北川河汇入口结束,全长43.268 km;其中从下楼桥村到霖泽国际东川河与北川河汇入口已有规划完成,本次规划实际是从东川河上游九里湾村开始到下楼桥村结束,全长32 km。

根据河道实际情况,本次水面线推算分为五段进行,第一段为规划起点九里湾(0+000)至吴城镇(5+500);第二段为吴城镇(5+500)至吴城水库(10+000);第三段为吴城水库(12+000)至南海滩沟(15+500);第四段为南海滩沟(15+500)至小东川河(31+960.5),第五段为小东川河(31+960.5)至东川河出口(43+267.9)。各段洪峰流量如下:

防洪标准:桩号0+000—5+500段为10年一遇,桩号5+500—31+960.5段为30年一遇,桩号31+960.5—43+267.9段为50年一遇。

河道糙率:桩号0+000—15+500段为0.04,桩号15+500—31+960.5段为0.03,桩号31+960.5—43+267.9段为0.017。

洪峰流量:

桩号0+000—5+500段10年一遇为201.3 m3/s,桩号5+500—10+000段20年一遇为329.9 m3/s,桩号12+000—15+500段20年一遇为245.5 m3/s,桩号15+500—31+960.5段20年一遇为515.5 m3/s,桩号31+960.5—43+267.9段50年一遇为1 538.1m3/s。

其中第五段桩号31+960.5—43+267.9段已有规划完成,本次治导线规划不再重复计算。

2.2.3 南川河

三川河一级支流南川河,根据河道实际情况,本次水面线推算分为4段进行,第一段为规划起点中阳关上河汇入南川河后(13+000)至水库大坝(31+200);第二段为水库下游(31+200)至东川河汇入南川河前(36+380);第三段为东川河汇入南川河后(36+400)至白草河汇入南川河前(47+000),第四段为白草河汇入南川河后(47+050)至南川河出口(58+221)。糙率取值0.035。

各段洪峰流量:桩号13+000—31+200段10年一遇为121.6 m3/s;桩号31+200—36+380段20年一遇为150 m3/s;桩号36+400—47+000段50年一遇为639.4 m3/s;桩号47+050—58+221段50年一遇为890.8 m3/s。

2.3 水力计算

本次治导线规划在水文计算成果的基础上进行河道现状水面线推算。河道现状水面曲线推求采用河道恒定流水面曲线的能量方程计算,基本方程式为:

Z上、Z下——上、下游断面水头,m;

hj——摩阻水头损失。

沿程水头损失hf计算采用如下公式:

L——上、下游断面的间距,m;

n上、n下——上、下游断面的糙率;

R上、R下——上、下游断面的水力半径,m;

V上、V下——上、下游断面的平均流速,m/s;

水面线的计算采用逐段试算法进行,从起算断面开始,逐段往上推算,试算的步骤是假设一系列所求断面的水位值,求得能满足能量方程式的Z值,即为所求断面的水位。

3 规划成果

3.1 三川河干流

三川河干流本次治导线规划范围全长94.368 km。具体治导线规划设计如下:

(1)桩号14+713—32+113(方山东坡村—王家沟村桥),治导线规划宽度110 m,防洪标准为50年一遇。

(2)桩号32+113—42+138(王家沟村桥—南川河汇入口)。该河段两岸堤防完整,达到50年一遇防洪标准,治导线维持现状。

(3)桩号42+138—61+638(南川河汇入口—寨东)。该河段无堤防,治导线规划基本按设计的河宽130 m规划,此设计已经批复,部分峡谷河段,根据淹没线治导,河宽可小于130 m。

(4)桩号61+638—69+638(寨东—庙湾)。该河段属柳林城区段,维持现状。

(5)桩号69+638—108+638(庙湾—两河口)。该河段基本无堤防,治导线按河宽150 m规划,但此区间部分河段为峡谷,根据淹没线治导,河宽小于150 m。

3.2 东川河

三川河一级支流东川河,九里湾村—霖泽国际(东川河与北川河汇入口)全长43.268 km;其中下楼桥村—霖泽国际已有规划,本次规划东川河上游九里湾村—下楼桥村,全长32 km。

九里湾(0+000)至吴城镇(5+500),河道长度5.5 km,河道治导线控制河宽为28 m。吴城镇(5+500)至吴城水库(10+000),河道长度4.5 km,河道治导线控制河宽为41 m。吴城水库(12+000)至南海滩沟(15+500),河道长度3.5 km,河道治导线控制河宽为31 m。南海滩沟(15+500)至小东川河(31+960.5),河道长度16.5km,河道治导线控制河宽为64 m。小东川河(31+960.5)至东川河出口(43+267.9),河道长度11.3 km,河道治导线控制河宽为154 m。

3.3 南川河

三川河一级支流南川河本次治导线规划范围为:起点关上村,终点南川河入口,全长45.221 km。

关上村(0+000)至陈家湾水库大坝(31+200),河道右岸有堤防的按堤防规划,没有堤防的按单宽规划。左岸有山体的按山体规划,有河坝的按河坝规划,没有河坝的按单宽规划,本次治导线基本规划按现状堤防规划。

陈家湾水库下游(31+200)至东川河汇入南川河前(36+380),河道右岸堤防基本完整,左岸有一段没有堤防,本次治导线基本规划按现状堤防规划。

东川河(36+400)至白草河汇入南川河前(47+000),该河段有中阳钢铁厂,河道两岸堤防基本完整,本次治导线基本规划按现状堤防规划,防洪标准为50年一遇。

白草河(47+050)至南川河出口(58+221),该河段为城区段,河道两岸基本规划按现状堤防规划。防洪标准为50年一遇。

4 河道管理建议

4.1 确定河道管理范围

治导线划定后,两岸治导线之间为设计防洪标准的行洪区,期间水域、沙洲、滩地(包括可耕地)、行洪区,两岸堤防、护堤地,以及治导线向外水平延伸15~25 m,划为河道管理范围。应会同涉及的县级以上人民政府、土地管理部门、相关企事业单位等对管理范围进行协商确认,管理范围土地界限与权属清晰后,当地水行政部门要及时办理土地登记手续,并在实地设立界桩以达到保护和警示的目的。

4.2 管理权限和职责

对尚未达到防洪标准的涉河桥梁等建筑物,水行政主管部门应采取控制使用或其他措施。对治导线范围内侵占河道影响行洪的建筑物应强制予以拆除。对需要进行保护的村庄等,水行政主管部门应积极开展河道治理。对管理范围内未来规划建设的桥梁、提水站、跨坝建筑物,项目单位应按照规定进行防洪影响评价并报水行政主管部门审批。需要在保护范围内临时占用土地的,应当报经市水利局审查并提出意见后,依法办理相关审批手续,临时占用后,应当限期恢复,对违反规定在河道管理和保护范围内从事禁止活动的,由水行政主管部门、环保局等行政主管部门依法责令其停止违法建设及排污,限期清除障碍(治理拆除)或采取其他补救措施,并按有关法律规定予以处罚,造成损失的责令其赔偿损失,当事人不停止建设或逾期不履行治理、拆除的,由当地人民政府责成有关部门依法采取查封施工现场、强行拆除等措施,并按有关法律规定予以处罚;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

5 结语

河流治导线的划定为河流治理提供了依据,为沿线政府与企事业单位实施涉水建筑工程、整治河道和修建控制引导河水流向、保护堤岸等工程,提供了法律依据。涉水工程建设应当兼顾上下游、左右岸的关系,按照规划治导线实施,不得任意改变河水流向。

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