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我國幅員遼闊,擁有960萬平方公里的土地,其地理條件相對復雜,河流縱橫交錯,數量更是不可計算,其中以中小河流為主。為了支撐治理工作,諸多大型的治理工程項目被相繼建成,其在河流治理工作扮演著重要的角色,為河流疏浚、河堤加固等工作提供保證,防洪效果大大提升,保證中小河流的穩定運行。如今,中小河流治理工程建設與管理工作還處于待成熟階段,諸多問題亟待解決。
一、中小河流治理工程建設與管理的現狀分析
1、規劃設計問題
通過對現階段中小河流治理工程建設與管理的現狀分析,治理工程在規劃設計中存在著諸多的問題。從廣東省樂昌市的中小河流治理工程來看,由于地處粵北山區,河流坡降大,匯流時間段,容易發生洪澇災害,轄區內重要河流已基本列入國家及省專項規劃范圍。在項目規劃與設計之中,容易產生工程設計變更問題,在發生設計變更時,前期設計過程中未對治理區域的實際情況予以掌控,照搬照抄現象很是嚴重,缺乏因地制宜的理念,是規劃設計中存在的主要問題。
2、土地糾紛問題
如今,為了保證中小河流治理工作的全面展開,開展項目工程建設需要一定空間與土地,在占用這些土地資源的過程中,會與當地的群眾或村民產生一定的土地糾紛。通常情況下,治理河道主要設置在集鎮或縣城區域,該區域的土地資源價值相對較高,其中涉及到很多群眾利益[2],會與當地群眾產生一系列的牽扯與糾紛,會為拆遷工作帶來難度。土地糾紛問題的發生,其會制約工程的正常開展,拆遷征地問題的發生會遺留很多問題,是治理工程建設的重要因素。
3、項目施工問題
除了諸多外部因素的影響,治理工程項目在實施與建設的過程中也存在著諸多的問題[3]。治理工程項目所涉及的范圍相對較廣,其所持續的戰線也相對較長,是項目實施的重要特點,其在施工過程中會受到外部自然環境、施工工藝、材料和設備等因素的影響,引發工程問題的因素很多,是當前項目建設中面臨的重要問題。拆遷征地的工程量相對較大,群眾因素的干擾較多,項目施工所處的環境相對復雜,解決施工問題是王道。河道治理中很多工程項目的實施會受到季節因素的影響,惡劣天氣的出現,會在一定程度上推遲工期,制約項目的正常進度。
二、中小河流治理工程建設及管理的優化策略
1、加強對項目的規劃與設計
中小河流治理工程的建設與管理,應做好前期的勘查設計工作,通過合理的招標,從中選擇優質的設計單位,勘查與設計單位應具備足夠的行業資質與條件,具備專業性、合理的單位編制,是保證項目設計質量的關鍵。設計工作的開展,必須具備充足的設計依據與材料,設計文件必須與水利工程建設的相關法律法規相統一,具備規范性勘測與設計技術。設計人員要充分將安全因素、效果因素以及質量因素等考慮其中,嚴格遵循水利部、財政部的相關條文,盡量避免發生工程設計變更的情況,而引起諸多的設計問題。因此,在設計階段,應加深勘查設計的力度與深度,彌補諸多可能存在的設計缺陷,提高治理工程建設水平。
2、加強對項目質量的有效控制
治理工程項目建設的過程中,項目質量控制一直是一項重要的問題,治理工程的建設質量直接決定著項目的治理效果,關乎著工程進度、工程質量和工程進度,對整個工程項目的實施具有重要意義。在治理工程項目質量控制方面,水利局等部門應與施工單位簽訂合同,簽訂合同后施工方必須嚴格按照協議的要求履行義務,對工程材料、設備以及施工工藝等的使用予以規范。在材料控制方面,鋼筋、混凝土、水泥、砂石等材料必須根據治理工程的實際效果而定[4],根據項目工程量的大小來確定材料的型號與規格,可大大提升項目的質量與效果。工程監理人員應及時對材料的質量與規格予以確認,禁止出現施工方肆意抬高價格的情況,一旦發生偷梁換柱、以次充好的情況,應對相關人士予以規范與懲處,以達到警示的效果。此外,為保證施工質量,設計人員應對施工過程中的各項參數予以審核和檢查,對治理工程的隱蔽工程、主體工程、關鍵的工序予以監理,對各部分的數據進行規范化的記錄。同時,還應對施工合同予以嚴格的規范,將工程質量作為合同簽訂的主要內容,將各項權責均可在工程項目中予以規范,是提高工程質量的關鍵。
3、做好項目后期的養護與管理
治理工程項目建成后,后期的養護與管理工作也是不容忽視的,若僅僅是建設完畢就萬事大吉,若不加強后期的管理與養護,發生嚴重的破壞現象,治理項目的應用價值會大大降低,會造成嚴重的損失,且治理效果也相對較差現。針對此項問題,為了發揮項目的應用價值,項目建成后,后期的管理與養護也是必要的。為此,政府的相關部門應在河流治理工程周圍設置工程保護中心,專門針對項目進行合理的管護,加大在工程養護與管理上的投資與重視,對河道治理工程的防洪效果、排污能力等予以全面的審核,通過后期的合理養護與管理,能充分發揮工程項目的使用價值。
結束語:
綜上所述,通過對中小河流治理工程項目建設與管理的情況來看,其在規劃設計、土地使用糾紛問題以及施工問題等相對嚴重,制約著中小河流治理工作的開展。針對此項問題,應做好工程項目的規劃與設計工作,強化對項目實施過程中的管理,保證工程施工質量,強化對項目環境的管理與規范,工程項目建成后應強化管護工作,加大工程管護的資金投入,能保證治理工程的正常運營。
參考文獻:
[1]紀少德,李岷.中小河流治理工程建設管理措施探討———以寧夏同心縣為例[J].中國水利,2015,20:54-55.
[2]宋文.加強中小河流治理工程建設管理的措施探討[J].治淮,2012,05:39-40.
關鍵詞:
中小河流;治理;工程項目;建設與管理
我國幅員遼闊,擁有960萬平方公里的土地,其地理條件相對復雜,河流縱橫交錯,數量更是不可計算,其中以中小河流為主。為了支撐治理工作,諸多大型的治理工程項目被相繼建成,其在河流治理工作扮演著重要的角色,為河流疏浚、河堤加固等工作提供保證,防洪效果大大提升,保證中小河流的穩定運行。如今,中小河流治理工程建設與管理工作還處于待成熟階段,諸多問題亟待解決。
一、中小河流治理工程建設與管理的現狀分析
1、規劃設計問題
通過對現階段中小河流治理工程建設與管理的現狀分析,治理工程在規劃設計中存在著諸多的問題。從廣東省樂昌市的中小河流治理工程來看,由于地處粵北山區,河流坡降大,匯流時間段,容易發生洪澇災害,轄區內重要河流已基本列入國家及省專項規劃范圍。在項目規劃與設計之中,容易產生工程設計變更問題,在發生設計變更時,前期設計過程中未對治理區域的實際情況予以掌控,照搬照抄現象很是嚴重,缺乏因地制宜的理念,是規劃設計中存在的主要問題。
2、土地糾紛問題
如今,為了保證中小河流治理工作的全面展開,開展項目工程建設需要一定空間與土地,在占用這些土地資源的過程中,會與當地的群眾或村民產生一定的土地糾紛。通常情況下,治理河道主要設置在集鎮或縣城區域,該區域的土地資源價值相對較高,其中涉及到很多群眾利益[2],會與當地群眾產生一系列的牽扯與糾紛,會為拆遷工作帶來難度。土地糾紛問題的發生,其會制約工程的正常開展,拆遷征地問題的發生會遺留很多問題,是治理工程建設的重要因素。
3、項目施工問題
除了諸多外部因素的影響,治理工程項目在實施與建設的過程中也存在著諸多的問題[3]。治理工程項目所涉及的范圍相對較廣,其所持續的戰線也相對較長,是項目實施的重要特點,其在施工過程中會受到外部自然環境、施工工藝、材料和設備等因素的影響,引發工程問題的因素很多,是當前項目建設中面臨的重要問題。拆遷征地的工程量相對較大,群眾因素的干擾較多,項目施工所處的環境相對復雜,解決施工問題是王道。河道治理中很多工程項目的實施會受到季節因素的影響,惡劣天氣的出現,會在一定程度上推遲工期,制約項目的正常進度。
二、中小河流治理工程建設及管理的優化策略
1、加強對項目的規劃與設計
中小河流治理工程的建設與管理,應做好前期的勘查設計工作,通過合理的招標,從中選擇優質的設計單位,勘查與設計單位應具備足夠的行業資質與條件,具備專業性、合理的單位編制,是保證項目設計質量的關鍵。設計工作的開展,必須具備充足的設計依據與材料,設計文件必須與水利工程建設的相關法律法規相統一,具備規范性勘測與設計技術。設計人員要充分將安全因素、效果因素以及質量因素等考慮其中,嚴格遵循水利部、財政部的相關條文,盡量避免發生工程設計變更的情況,而引起諸多的設計問題。因此,在設計階段,應加深勘查設計的力度與深度,彌補諸多可能存在的設計缺陷,提高治理工程建設水平。
2、加強對項目質量的有效控制
治理工程項目建設的過程中,項目質量控制一直是一項重要的問題,治理工程的建設質量直接決定著項目的治理效果,關乎著工程進度、工程質量和工程進度,對整個工程項目的實施具有重要意義。在治理工程項目質量控制方面,水利局等部門應與施工單位簽訂合同,簽訂合同后施工方必須嚴格按照協議的要求履行義務,對工程材料、設備以及施工工藝等的使用予以規范。在材料控制方面,鋼筋、混凝土、水泥、砂石等材料必須根據治理工程的實際效果而定[4],根據項目工程量的大小來確定材料的型號與規格,可大大提升項目的質量與效果。工程監理人員應及時對材料的質量與規格予以確認,禁止出現施工方肆意抬高價格的情況,一旦發生偷梁換柱、以次充好的情況,應對相關人士予以規范與懲處,以達到警示的效果。此外,為保證施工質量,設計人員應對施工過程中的各項參數予以審核和檢查,對治理工程的隱蔽工程、主體工程、關鍵的工序予以監理,對各部分的數據進行規范化的記錄。同時,還應對施工合同予以嚴格的規范,將工程質量作為合同簽訂的主要內容,將各項權責均可在工程項目中予以規范,是提高工程質量的關鍵。
3、做好項目后期的養護與管理
治理工程項目建成后,后期的養護與管理工作也是不容忽視的,若僅僅是建設完畢就萬事大吉,若不加強后期的管理與養護,發生嚴重的破壞現象,治理項目的應用價值會大大降低,會造成嚴重的損失,且治理效果也相對較差現。針對此項問題,為了發揮項目的應用價值,項目建成后,后期的管理與養護也是必要的。為此,政府的相關部門應在河流治理工程周圍設置工程保護中心,專門針對項目進行合理的管護,加大在工程養護與管理上的投資與重視,對河道治理工程的防洪效果、排污能力等予以全面的審核,通過后期的合理養護與管理,能充分發揮工程項目的使用價值。
結束語:
綜上所述,通過對中小河流治理工程項目建設與管理的情況來看,其在規劃設計、土地使用糾紛問題以及施工問題等相對嚴重,制約著中小河流治理工作的開展。針對此項問題,應做好工程項目的規劃與設計工作,強化對項目實施過程中的管理,保證工程施工質量,強化對項目環境的管理與規范,工程項目建成后應強化管護工作,加大工程管護的資金投入,能保證治理工程的正常運營。
作者:李鋼錘 單位:樂昌市防洪排澇工程管理處
參考文獻:
[1]紀少德,李岷.中小河流治理工程建設管理措施探討———以寧夏同心縣為例[J].中國水利,2015,20:54-55.
中圖分類號:TV文獻標識碼: A 文章編號:
1、當前勘察設計中存在的主要問題
中小河流的勘察設計其實并不復雜,但由于受設計理念、勘察水平和其他因素的限制,審查過程中發現問題比較多,修改時間長,甚至出現整個設計重做的現象。存在問題大致表現在以下幾個方面:
(1)勘察與設計嚴重脫節。
眾所周知,世界上任何建筑物都建立在地基之上,土建工程設計都離不開工程地質條件,脫離工程地質條件做設計,那只是空中樓閣,經不起實際的檢驗。這個道理每個工程技術人員是應該懂得的,但實際工作中勘察與設計卻往往脫節,勘察沒有為設計服務,設計不以勘察為基礎,缺乏設計依據,二者各打各的板,各唱各的調,不能有機結合。在山區河流中,基本是以沖刷塌岸為主,很多地方地質條件簡單,只要簡單的護護坡就行了,設計上往往是大動干戈,建堤防修擋墻,嚴重脫離實際。俱如此類的問題很常見,浪費了人力物力,耽誤了工期。
(2)勘察工作缺乏針對性。
工程地質勘察的一般程序應當是在設計和地質共同踏勘的基礎上,由設計提出勘察任務書,地質專業根據具體情況和任務書的要求布置勘探工作,有針對性進行勘察。但在各地提出的資料看,沒有針對地質問題和險情隱患布置勘探工作,比如堤基存在滲漏問題,堤內沒有布置鉆孔,沒有針對滲漏問題做有關的水文地質測試,坍岸段沒有在河岸坡取樣做土工試驗,缺乏土層的基本地質參數,設計穩定計算的依據不足。
(3)勘察精度和深度不夠。
勘察的精度和深度是相輔相成的。筆者認為,通俗地理解,勘察精度是勘探工作量的多少,勘察深度是對地質問題的研究程度和地質資料的可信度。
土和巖石相比,土層的性質變化較大,有很大的隨機性,不同地區土層的物理力學性質差別較大,有些地區從來沒有做過試驗,也沒有類似工程經驗,物理力學指標無法依靠類比來提取,有些資料提出的地質參數與實際情況相去甚遠。在這些地區應當在查明土層結構的基礎上,適當取樣試驗,提出的地質參數才有依據。對于存在地質問題和險情隱患的地方應有勘探點和地質剖面,在這方面普遍存在勘察精度不足的問題。由于精度不夠,勘察深度就無從談起了。
2、做好中小河流治理工程地質勘察的主要技術原則建議
2.1適度掌握勘察精度
很大程度上勘察工作的精度決定著勘察工作的成敗。中小河流有自己的特殊性,一般來說,地質條件比較簡單,地質問題比較明確,新建建筑物不多,出現工程安全的可能性較小,在執行規程規范的過程中應做到“松緊有度、重點突出、解決問題”,指導意見明確提出,“其勘察精度和深度可根據具體工程實際略低于以上規程規范的要求”,作為線性工程,堤防勘察規程是我們應執行的基本依據,但我們又不能完全去照搬執行,其理由:一是中小河流一般達不到三級堤防標準,參考執行即可;二是規程本身也留有余地,如沿堤線鉆孔間距,初步設計宜為(100~500)m,大家要注意“宜”的意思,不是強求,在地質條件簡單的堤段可放寬,當然在復雜的地方要加密。關于土層參數問題,指導意見提出如果有同類數據可以類比提出,從另一個角度來說,沒有同地區同類型的數據就需要做適當的試驗,但樣品的多少不一定完全按規程要求,只要每層土有代表性的數據即可。
2.2正確使用勘察方法
勘察方法在我們在實際工作中存在最多的問題,提高勘察水平,加強勘探工作的針對性,首先要正確掌握勘察方法。
2.2.1地質調查是最基本的工作方法
地質調查是任何勘察工作都離不開的一項基本工作,是勘察工作的主要手段和基本方法,特別是對中小河流治理勘察有十分重大的意義,比盲目打幾個鉆孔有更大的作用。地質調查一定要根據河流的不同特點來進行,因不同地區的河流有不同的特點。根據地域特點分為平原河流與山區河流。山區河流其主要特點是坡降陡,流速快,流道不規則,兩岸以沖刷、坍岸為主,在平緩段又存在河道淤積問題,一般沒有作前期勘察設計和系統的治理工作,沒有防洪設施或防洪標準很低。地質應當首先作全線調查,將岸坡按土質岸坡和巖質岸坡進行分類,再將坍岸段進行詳細劃分,列表說明。
2.2.2盡量使用輕型勘探
中小河流治理工程一般長度有數公里到十余公里,點多線長,勘探場地復雜,不宜大量使用重型勘探。一定要在地質調查的基礎上布置勘探工作,宜按以下原則進行:對平原區河流堤防工程、山區河流有建筑物和擋土墻的地段,應采用鉆機進行鉆探,鉆探深度宜進入堤基及建筑物基礎以下一定深度,以查明巖土層分布和持力層性狀為宜。對于較為簡單的護岸和疏浚工程,可采用鑼紋鉆和坑探為主,只要基本查清岸坡土層結構、基本性狀、河道淤積層物質成分就滿足要求了。
2.2.3要適當進行土工試驗
中小河流絕大多數項目只與土層有關,很少涉及到巖石地基,因此巖石一般不需做試驗,必要時可提經驗參數。對于堤防工程和建筑物應將現場試驗和室內試驗相結合?,F場試驗主要在鉆孔內進行,試驗項目一般有孔內注水試驗、標準貫入和動力觸探試驗,要在孔內適當取樣進行室內土工試驗。對于護岸工程,可在探坑內由地質人員現場取樣做室內試驗,室內試驗項目可適當簡化,如顆粒分析可不做或少做。
3、資料整理中應注意的幾個問題
(1)不能遺漏內容。
勘察報告內容一定要全面,該闡述的內容不能遺漏。比如山區河流,指導意見明確提出要簡述可能發生地質災害的類型和發育程度,現在我們的報告普遍缺少該部分內容。如果是在七度地震區,地基存在粉細砂層,就必須進行振動液化評價,勘察報告可根據標貫擊數做出判斷,不能缺失該內容,否則報告就不全面。河道疏浚應對疏浚河段的土層結構和級配作出粗略分析,提供土層疏挖類別。
(2)要突出重點。
許多勘察報告把基本地質條件說了一大堆,但究竟存在什么問題,到最后還是不知所云,這樣的報告沒有說服力,不能為設計提供支持。為什么要進行治理,首先是存在問題,到底存在哪些問題,一定要作為勘察報告的重點闡述,要分門別類,按樁號列表說明,為設計處理提供依據。
(3)簡化劃分土層。
設計工作前期應該認真搜集相關資料,包括已有的文字資料和現場調查資料。已有的文字資料主要為流域綜合規劃、流域防洪規劃、土地規劃等文件?,F場調查的內容主要包括以下7個方面的基本情況:一是河道歷史特別是近期洪水的水位、流量,是否出現過險情,險情出現位置以及原因分析等。二是河道內外的采砂活動是否有規劃,采砂活動是否處于可控狀態,采砂活動是否對河道的防洪安全產生影響等。三是調查清楚河道內外工程可能影響的范圍內土地權益的歸屬,為工程布置提供參考,土地征用困難是阻止后期工程實施的最大障礙。四是河道內現有的或擬建的水閘、橡膠壩、堰體等對水位和流量起控制作用的水工建筑物,需要明確建筑物的位置、堰頂高程、孔口尺寸等。五是河道兩岸向河道內排水或從河道引水的渠道、涵管、閘門等建筑物,需要調查清楚建筑物的數量、位置、高程、孔口尺寸等。六是穿越河道的電力、石油、熱力、供水管線等,應對管線的權屬、等級、規模、管頂高程、安全要求等進行全面的調查,在設計工作中進行相應的遷建或采取相應的保護措施。七是調查清楚橋梁等級、結構型式、梁底高程、橋孔跨度、橋墩尺寸、橋墩抗沖深度等。對于采砂規模較大并且需要采用外調土筑堤的河道,還需要對取土料場進行調查。
2.合理確定防洪標準
首先應根據保護對象的級別和受災后的影響嚴重程度,按照《防洪標準》(GB50201-2014)分段確定防洪標準。另一方面中小河流治理應服從流域綜合規劃或防洪規劃要求。防洪標準的確定除了應滿足治理河段自身的防洪要求外,還應與大江大河干流及其主要支流的防洪標準相協調,統籌協調治理河段與下游河段防洪標準的關系,防止洪水風險轉移。
3.科學布置堤線
堤線布置對河道的行洪能力、工程投資規模都有重要的影響,考慮工程布置方案時應首先對堤線進行科學、合理的布置。在滿足河道行洪的前提下,河道堤線的平面布局應盡量維持河道的自然形態。近年來部分河道因無序的采砂活動,河道斷面產生較大變化,岸線位置發生移動,但相應的土地權屬卻沒有重新認定,現狀河道內的土地性質可能是耕地或城市土地。
4.嚴格進行河道水面線計算
水面線是河道治理工程設計的重要依據,應根據河道的具體情況對水面線進行分析計算。應根據具體的減糙措施選擇合理的設計河道糙率,并充分考慮在工程運行期內糙率的變化趨勢,對于采砂河道,更應考慮到采砂遺留的砂坑對設計河道糙率的影響。計算水面線時應充分考慮到河道內現有的橋梁、堰體等節點建筑物對水面線的影響。采砂河道現狀河底高程可能低于設計的河底高程,但應注意到設計河底高程以下的河道斷面屬于無效過水斷面,計算水面線時過水斷面應考慮到將這部分斷面扣除。
5.因地制宜確定工程措施
應根據河流現狀和主要問題,在綜合考慮河流特點、地形、地質、施工條件、環境影響等因素的基礎上確定工程措施。河道堤岸防護措施應盡量采用有利于生態和景觀的措施,避免硬化、渠化河道。充分考慮河道河勢演變的規律,采用安全的抗沖措施。在選擇工程措施時應考慮地下水對施工質量、施工安全的影響。對于高地下水位的河道,應列計充足的排水費用和避免過深的基坑開挖設計方案。
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
引言
隨著我國“發展低碳經濟 建設環保型、節約型”社會的提出,由于傳統的剛性護岸三面光或兩面光技術在中小河流整治工程中不能滿足生態要求,必須進行地基處理,工程投資大,而鉛絲石籠網是我國施工單位現階段采用比較多的一種新型岸坡防護工程技術,其特點是抗風浪,防沖刷性、柔韌性、透水性強、經濟實用、美觀耐久、施工簡便,又是生物易于棲息的多孔隙構造,是比較成熟的多自然型生態型河道整治的新型岸坡防護工程技術。
一、網籠(鉛絲石籠網)的概述
鉛絲石籠網是將抗腐蝕、耐磨損、高強度的低碳高鍍鋅鋼絲或鋁鋅合金涂層鋼絲的以上同質鋼絲,編織成絞合狀,六邊形網目的網片,再根據工程設計要求由專用設備裁剪,加強,制作而成的不同規格的網制品。按“鉛絲石籠網”的絞制類型可分為雙絞格網和五絞格網?!般U絲石籠網”根據不同的工程需要可以加工為“網箱”、“護墊”、“網兜”、“植被掛網”、“加筋網籠”等,分別應用于江河湖海護坡、護岸、交通工程、水土保持等領域中。
研究表明,鉛絲石籠網具有很長的使用壽命和很強的抵抗力,能滿足工程結構的嚴格要求。絞合型的接著可以防止松開,根據溥洛尼亞大學工程系材料力學實驗室,美國丹佛科羅拉多州立測試中心等科研機構的測試,即使一根或多根網絲斷開,其抗張強度及延伸率等技術參數亦足以滿足永久性工程的要求。
鉛絲石籠網工藝技術是將“鉛絲石籠網”系列產品集裝并運輸到施工現場后,按設計要求和施工規范連接組裝,并裝入塊石等填充物,使之成為有規則開關和一定重量的集合砌體,有效地使用于水利工程、水土保持、公路鐵路護坡工程、海洋工程、山體滑坡、泥石流治理等工程中的新工藝。
鉛絲石籠網工藝技術是一種生態工藝技術,它使工程結構和生態環境融為一體,是工程結構回歸自然的首選結構形式。鉛絲石籠網工藝系柔性結構,與剛性、半剛性結構相比具有獨特的優勢。并且具有透水性,抗震性強,抗沖刷能力強的特點。鉛絲石籠網工藝的經濟分析顯示,其造價及維護費用與其他傳統工藝相比更具優勢。
二、網籠技術在河流治理中的要點分析
鉛絲石籠網的組裝施工一般是數件網墊或網箱折疊后捆扎運到施工現場。
1)將每一組網墊或網箱在施工點附近的平整場地上打開,整平折疊的部位,并應避免損傷籠體和網線表面保護層;
2)用螺旋形組合絲或綁絲將籠體組裝成矩形狀,綁扎方法一般采用連續纏繞,繞圈間距一般為20-30mm,可根據設計要求選擇綁扎方式。
3)將組裝好的籠體安裝在所需治理的河道的位置上,并與相鄰的籠體綁扎連接,將準備好的石塊或卵石填入籠中,要作適當的碼排,以達到較高的密實度,石塊直徑一般須大于網目的兩倍,石塊要選用抗風化能力強的石料。用拉筋來保持籠體形狀的規整,拉筋間距一般在30mm左右。
4)石籠網墻施工時,應將施工區域的河水排干,在河床坡腳處開挖放置石籠墻的溝渠,溝渠應緊靠坡腳線并與坡面平緩過渡。坡面首先應整平,避免存在突起或凹坑,以防止對反濾層構成損害。順著岸坡自下而上對石籠進行排列,向石籠中放置石塊時,拋投高度不應超過lm。最上層的石塊應均勻平順放置,以免產生頂部凸起現象。
5)石塊填充完畢后,蓋上籠蓋,整齊籠子邊緣,并綁扎連接,如采用分體式籠蓋,則需等全部籠子填充后再鋪設籠蓋,并沿籠體和隔片邊緣依次綁扎。
6)石籠網表面應做覆土處理,以利于植物生長發育。為促使植被生長,可在石籠上進行插條。植物插條長度一般為0.5-0.6m,直徑10-25mm。種植深度應達到反濾層下面10-20cm,與坡面基本垂直。
三、網籠在治理小河流工程中的優勢
網籠的生態優勢
鉛絲石籠網的網箱和護墊結構不但具有透水性,而且對于地下水的自然作用以及過濾上具有包容性,所以對周圍的環境生態壽命有不可或缺的重要性。另外,由于護墊的過濾作用,水流中的淤泥得以沉淀于填石石縫中,進而能促進自然植物的生長,這不但加強護墊結構與天然巖層的結合,而且能促進該地區的動植物的區系,恢復原有的生態系統。
鉛絲石籠網工藝在保護堤岸的同時恢復了生態平衡,水體與土體間的水源得以循環,植物可以自然長出,也可人工培植,生物可于塊石空隙棲息,讓動物、植物與人類和諧共生。同時,鉛絲石籠網工藝是工程結構回歸自然的首選方式。
2、網籠的結構優勢
1)整體性。鉛絲石籠網的網片由經過退火處理且熱鍍鋅或者熱鍍鋅—10%鋁—稀土合金的低碳鋼絲編織而成。單元箱籠本身與格片用同質材料綁扎聯接,箱籠之間用同質材料綁扎聯接,大面積連續組裝,不設縫,整個結構堅如磐石。
2)柔韌性。一米寬的鉛絲石籠網網片受拉伸,單根網絲拉斷時的應力可達3500-4000kg,“鉛絲石籠網”的獨特結構顯示,即使單根鋼絲斷裂,箱籠整體結構不會造成破壞,穩定性好。
試驗資料表明鉛絲石籠網結構(填滿石塊后)受壓達到極限強度時能承受相當大的變形,鉛絲石籠網網箱結構抗壓強度達300-400t/m2,抗拉強度達到495N/ m2以上。因此,在地基有不均勻沉陷或墻后土有小的變形,或遇地震等突發性災害時,“鉛絲石籠網”結構能進行自身適應性的微調,達到新的平衡,整體結構不會遭到破壞。
3)透水性。鉛絲石籠網網箱內填充物中存在空隙,地表水一旦滲入墻后土,則可以通過網箱較快排出,從而減少墻后的地下水壓力。
4)抗風浪,防沖刷。鉛絲石籠網結構的防沖系數是一般拋石防護工程的兩倍,如果使用同樣粒徑的塊石,則可提高三到四倍。用于河道護坡和護腳時,抗沖流速可達5m/s“鉛絲石籠網”結構可破壞浪壓力造成的真空,退浪時不會形成真空吸力。
3、網籠的經濟優勢
1)宏觀分析:工程結構的耐久性。
使用經驗證明:采用熱鍍鋅工藝制成的高鍍鋅低碳鋼絲,使用壽命可達40-50年。如使用鋁鋅合金鋼絲,使用壽命更加長久。鉛絲石籠網結構使工程循環建設周期延長,從宏觀上節約了開支。
2)微觀分析:造價經濟。
鉛絲石籠網防護工程有箱籠加上填充物構成,填充物在有條件的地區可以就地取材,也可以采用粗加工的小塊石甚至道渣或者拆下的舊砼碎塊,只要能滿足抗風化名具有高強度,粒徑較鉛絲石籠網網片的網孔大就可以。鉛絲石籠網護坡工程的造價接近并低于漿砌塊石造價;鉛絲石籠網擋墻的造價低于砼及漿(灌)砌塊石結構。
鉛絲石籠網結構對地基處理要求較其他結構低,因而在土質、基礎較差的地段,可以大大節約地基處理費用,并且養護簡單,工程速度快,因此造價明顯低于砼及漿砌塊石結構。
結束語
網籠的河道治理結構整體具有很大的柔韌性,可補償和適應地基的沉降,不僅能滿足了河道岸坡抗沖刷、岸坡穩定等工程安全的主要功能要求,更重要的是塊石間的間隙溝通了水域與陸域范圍內的生態鏈、網籠表面覆土植被,融入了生態環保、景觀綠化等更多的內容,使得河道治理更加實用和美觀,同時兼備對地基處理要求低、工程施工和養護簡單、工程造價低的特點使得這種新型岸坡防護工程技術將更廣泛的應用到多自然型生態型中小河流治理工程中。
參考文獻
中圖分類號:X522文獻標識碼: A 文章編號:
引言
改革開放以來,特別是最近幾年來,隨著我國經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高,人民群眾開始意識到生態環境的重要性,財政部和水利部也引發了《全國重點地區中小河流治理項目管理暫行辦法》,加大了對中小河流的治理力度。我們在提高堤防防洪標準的同時,要切合河流生態環境的保護問題以及國家的相關政策,同時中小河流治理工程也要符合社會發展和人民群眾的需要。本文以下內容對中小河流治理工程設計要點及難點需要注意的幾個問題進行了簡要的分析,以供大家參考學習之用。
一、中小河流治理工程設計要點
1、中小河流設計階段應注意的問題
中小河流治理工程水工結構設計過程中,方案設計階段是其重要的一環,對整個設計過程起著非常重要的作用。根據作者多年的設計經驗,認為應注意以下幾個方面的問題:
(1)、選擇合理的防洪標準
這里的防洪標準包含兩種含義,一是防洪保護對象達到的或要求達到的防御水平或能力,一般以重現期洪水表示;另一個是對水工建筑物自身要求防洪安全所達到的防御能力。在進行方案設計的時候,應根據實際的多年水文統計并按照國家相關規范標準的規定,選擇合理的防洪標準。防洪標準過高,浪費了大量的資源而且不必要,防洪標準過低,不能起到防洪的作用,勞民傷財。
(2)、在確定堤線的時候,應從工程總體出發
在確定堤線時不能因為局部利益而影響防洪,特別是如果灘地之后的地勢比較高,在這種情況下,就不應該將零星的居民的耕地納入到保護的范圍內,如果灘地的居民很多,則應在整體搬遷和納入保護范圍兩個方面進行考慮,綜合一種經濟效益好、居民滿意的方案。另外還需要注意的是,在進行堤線設計的時候,應盡量使得河道天然化,而不應將天然河道人工渠化,這樣看來是將河道進行了規范,其實是破壞了一種自然美,由于河道的硬化,嚴重的影響了河道周邊與河流的一種交流,不同程度上對生物多樣性產生了不良的影響。
(3)、從經濟角度來說,堤型應盡量選擇土堤
在堤頂部采用泥結石路面或者瀝青混凝土路面,采用這種堤型有利于在堤坡上面布置各種生態植物,在滿足生態綠化的情況下,能更好的保持水土。第四,在進行岸坡防護結構設計方案的時候,其應與周圍的自然環境相協調,且應避免采用混凝土結構。
2、水工結構設計中需要注意的問題
根據作者多年的設計經驗,認為中小河流治理工程水工結構設計應注意以下幾個方面的問題:
第一,在進行水工結構設計中,基礎設計是重要的一環,這里與普通的結構設計不同的是,應考慮水流對基礎的沖刷作用,特別是對于地基土的沖刷,很容易產生安全隱患,在設計的時候,可以將基礎埋置的深度適當的深一些,避免河水的沖刷,另外應對基礎進行一些防腐處理,提高混凝土的耐久性。
第二,在進行水工結構設計的時候,應嚴格控制混凝土裂縫的限值。由于水工建筑一般緊靠水流,對鋼筋的銹蝕創造了一定的條件,在這種情況下,就需要控制混凝土的裂縫,并采取一些構造上面的措施,避免由于出現裂縫而造成鋼筋的銹蝕,影響了結構的安全。
第三,在進行水工結構設計的過程中,應考慮水流對水工建筑物的沖刷荷載,特別是對于山區河流來說,由于其水流集中,湍急,必須充分考慮各種荷載。
第四,在進行土堤邊坡抗滑穩定計算的時候,應根據堤防基礎的情況、堤身的高度等因素,選擇典型的計算斷面。在這里要注意穩定分析采用的計算模型、抗剪強度指標應與邊界條件和計算方法相匹配。另外對于直立式擋墻的抗滑穩定分析計算,其基底摩擦系數應參考《水閘設計規范》進行取值,且必須考慮直立式擋墻前后水位差的影響。
第五,在水工結構設計完成,提交圖紙的時候,應一并將滲流、抗滑穩定計算書及相應的工程量計算書提供給業主,以便對成本進行控制。
第六,在進行水工結構設計的時候,應盡量避免采用砂石和大量的混凝土結構,應盡量選用一些對于維護河岸生態環境有利的材料和工藝手段,應提倡兼顧河流生態環境的水工結構設計理念。
三、河流治理工程設計難點分析
1、在設置河道時,只考慮了行洪斷面尺寸過去的自然河道有不少河汊、沙洲、灘涂、濕地等,這些低洼之地分別發揮著滯洪、滯淤和安全避險等功效;洪水退下時,就出現河漫、主河床、濕地等自然景象。當河道被人為進行規劃設計時,就出現河道被挖深,河岸被順直,斷面被規范,河灘、沙洲、河漫、濕地全被裁去填高,變成土地,人與水爭地人是勝者;當洪水來臨時,泥沙無處藏身只有沉淀,年復一年,河床自然抬高,造成水與人抗爭時,水是強者。
2、設置跨河、穿河建筑物時,綜合長遠利益,統籌考慮的太少
跨河、穿河建筑物的設立,大多在人口比較稠密的城鎮之間,設計時,往往只注重該建筑物本身,對兩岸的管道、纜線、取水及排污等工程如何布置考慮較少,甚至不給其他工程施工余地,當其他工程需要建設時,河道往往被束窄,矛盾和問題就出來了,這些矛盾水行政主管部門很難裁決,造成人力、資金的極大浪費。
3、岸線布置時,考慮兩岸群眾的要求不夠
一種情況是由于設計時間緊,任務重,未征求群眾意見就主觀設計;另一種只是征求個別領導干部的看法,當項目實施時,群眾阻擾就來了。他們要求設置如碼頭、提水井、便橋、欄桿、洗衣埠頭等建筑物,使得工程實施不下去,若變更設計增加概算國家不允許,若領導出面,說服或壓制群眾又會產生一方的穩定問題,導致施工單位與當地群眾產生矛盾嚴重影響工程進度。
4、施工設計時,對房屋拆遷和土地征用可能未明了
當爭取項目時,設計人員會根據當地領導的說法對房屋拆遷和土地征用進行一個初步統計,但如何進行既無具體方案,也無被拆遷和被征用者協議簽字,更無土地使用證。當項目下達了,急于完成任務,非法開工,導致矛盾不斷和工程不能按照進度或者要求實施。
5、選擇料場時,普遍存在情況不明、分析不清現象
主題建筑物要有地勘資料,選擇料場時也必須有地勘資料。當下許多業主,為了省錢、趕進度,忽視了對工程材料場地的選擇與比較。設計人員往往憑肉眼和經驗去評判料場,有的僅憑當地群眾說說,根本不去現場調查。實施時,有的料量不足,有的物理指標不能滿足設計要求,有的當地群眾不同意取或危及人身和財產安全等等,給工程實施造成很大阻力。
中小河流治理工程設計應遵循以下幾點:
(1)、堅持人水和諧、互為互利的設計理念
(2)、堅持長短結合、統籌兼顧的設計策略
(3)、堅持依法依規、按序實施的設計原則
(4)、堅持質量、安全、見效快的設計思路
(5)、堅持受益群眾、服務群眾的設計素養
結束語
中小河流治理采用生態治理的同時,也要控制好河流污染,真正做到人與河道、經濟與河道的和諧發展。此外,中小河流治理河段分布比較離散,因而需加強后期的維護管理,形成長期有效的監管機制,實現治理河段長久發揮效益的目標。
參考文獻:
本刊編輯部.全國重點地區中小河流近期治理建設規劃通過專家審查[J].水利經濟.2009(04)
東莞市水務局提出東莞市中小河流治理重點縣綜合整治的工作目標和任務,要求制定工作方案,突出重點,努力創新。以“河暢水清、岸綠景美、功能健全、人水和諧”為目標,以解決東莞市中小河流河道功能衰減、水環境惡化等突出問題為重點,開展河道綜合整治,通過河道疏浚、岸坡整治、水系溝通、生態修復等措施,集中投入,整鄉推進,治理一片,見效一片,著力恢復河道功能,提高行洪排澇能力,改善農村水環境和用水條件,促進社會主義新農村建設。
2. 工程概況
廣東省東莞市中小河流治理重點縣綜合整治和水系連通試點麻涌-1項目區(新基村水系)主要任務是河道清淤、淤泥處理,改善河道水環境,兼顧提高河涌的防洪排澇能力,提升麻涌鎮城市形象。對新基村水系進行清淤,總長度7.09km,范圍為螺村河(螺村水閘~新基水閘),河道長度為3.54km;環新基村水系,河道長度為2.64km;新基村與東太村連系水系河涌0.91km,清淤設計河底高程為-1.25m(珠基-2.0m);考慮淤泥含有污染物,為避免運輸、堆放過程中造成二次污染,對淤泥進行脫水處理;同時新基村三段岸坡進行整治,新建漿砌石擋墻,擋墻總長529m;新建排水涵共6座;硬質松木樁駁岸2630m,軟質松木樁駁岸2428m。
3. 工程重點和難點
根據鉆孔,新基村水系河道分布地層:(2-1)層淤泥、淤質粘土,灰黑色,粘性好,流塑~軟塑,高壓縮性土,夾淤質砂、貝殼等,分布連續;(2-2)層淤質粉細砂,灰黑色,松散狀,中透水性;(2-3)層淤質粘土,深灰色,粘性好,軟塑狀,高壓縮性土,夾少量淤質砂、貝殼等,零星分布,微透水性;(2-4)層含礫中粗砂,含淤泥,深灰色為主,夾有貝殼,少量腐木,稍密狀,斷續;下臥(3-1)層粘土,可塑狀、微透水性,分布較廣;(3-2)層中、細砂,灰黃、灰色,含泥,松散狀,中~強透水性。根據設計清淤挖深高程-1.25m,清淤線在(2-1)層,清淤物為淤泥、淤質粘土,便于清理。堤防新建擋墻3段,共計長度529m,擋墻開挖建基面地層由上至下:(2-1)層淤泥、淤質粘土層,流塑~軟塑狀,微透水性,為相對隔水層,其承載力低,高壓縮性,高靈敏度,易產生較大沉降,存在震陷可能,需進行沉降量計算和加固處理。(2-2)層淤質粉細砂透水性較強,屬管涌破壞類型,判為可能液化砂土層,易產生滲透變形,應做好防滲處理措施。堤基基坑開挖易影響邊坡穩定。
本項目區岸坡整治包括駁岸處理和新建擋墻兩部分。駁岸處理采用松木樁,松木樁一方面為了保證清淤時及清淤后河岸擋墻和河岸邊坡的穩定,另一方面也是景觀綠化工程的需要。本項目區駁岸處理共計5058m,分為硬質駁岸和軟質駁岸,硬質松木樁駁岸2630m,軟質松木樁駁岸2428m。硬質駁岸即針對河岸為擋墻的駁岸,軟質駁岸即針對河岸為土質斜坡的駁岸,考慮到擋墻基礎下為拋石,直接在擋墻附近打松木樁可能碰到拋石難以下打,故考慮造引孔后再打松木樁,軟質駁岸直接施打松木樁。松木樁駁岸采用雙排松木樁結構,前排松木樁間距0.5m,后排松木樁間距1.0m,兩排松木樁之間的間距為1.5m~15m,并采用φ6鋼筋拉結,松木樁長6.0m,尾徑60~80,用瀝青油涂三遍。前排松木樁之間密排φ100毛竹,毛竹長5.0m,與松木橫梁綁扎后固定在前排松木樁上。松木樁駁岸平面圖見圖1,松木樁駁岸立面圖見圖2。
采用松木樁加固河岸邊坡的穩定,其加固機理:一是樁體的支撐作用:松木樁以松木樁取代了與樁體體積相同的低模量、低強度的淤泥、淤質粘土層,在承受外荷時,地基中應力按樁土應力比重新分配。應力向樁體逐漸集中,樁周土體所承受的應力相應減少,大部分荷載由松木樁承受。由于樁的強度和抗變形能力均優于土體,故而形成后的復合地基模量也優于原土體,從而達到減小變形的效果。二是擠密作用:松木樁施工時,采用錘擊打入,樁孔位置原有土體被強制側向擠壓,使樁周一定范圍內的土層密實度提高,起到擠密作用。松木樁復合地基在施工中對樁間土體的擠密作用,使樁間土密實,從而使樁間土的承載力得到提高,壓縮性降低。
中圖分類號:TB21文獻標識碼: A
一、我國中小河流治理存在的主要問題
1.1 治理規劃不全面
由于我國特有的地理位置,我國中小河流分布較為零散,這樣給綜合規劃和治理方面帶來一定的難度。目前,在河流治理方面,我國對中小河流方面的治理慢慢的開始重視,也出臺了很多相關流域防洪、水資源治理、水土保持以及生態建設等方面的政策,但是由于中小河流量大面廣,管理權限分散而缺乏相應的規劃,按照河道分級管理的政策,中小河流大都由省市甚至縣鄉級的河道管理機關實施管理,同一河流經常是由流經地區的不同省市縣河道管理機構分段管理。這樣很容易造成各管理機構各自為政,缺乏對整條河流的統一認識和全面規劃,造成上下游工程標準不統一,出現問題后無法得到徹底解決,在水資源開發利用方面,也容易產生矛盾。
1.2 資金投入不足
水利工程是國民經濟發展的基礎設施,一項優秀的水利工程可以帶來很強的公益性和生態效益,所以影響較大的一些跨省河道以及相關大型水利工程一般由中央或者中央和地方共同出資建設,而中小河流治理屬于地方項目按照誰受益,誰負擔的原則,主要由地方負責籌集治理所需資金。一般來講,地方政府用于水利建設的資金量并不大,而有限的財力也大都投入到大江大河治理的配套資金中去了,中小河流投入很少,貧困地區尤其如此。這就給中小河流的治理造成了很大的困難,投資問題是困擾中小河流治理的首要問題。
1.3 防洪能力較低
從全國范圍整體分析,中小河流所造成的災害損失的數據是非常大的,據年統計數據表明,在一般年份,中小河流的水災損失,特別是農業的損失,要占全國水災的大部分,耕地的受災和成災面積分別為多年平均值的和。我國中小河流工程防洪標準普遍較低,大江大河的較大支流防洪標準多為一年一遇左右,其他絕大多數中小河流防洪標準都是一年一遇,甚至有的山丘小河基本上不設防。許多中小河流只要遭遇稍大的雨洪就會形成災害,由于一次水災的淹沒面積相對較少,淹水歷時也不很長,災情較分散,往往容易被人們所忽視,
1.4 水資源浪費嚴重
近年來,大江大河的水資源利用與開發成效顯著,以黃河為例,黃河干流已建在建的有龍羊峽、三門峽和小浪底等。通過加強水資源調度,實現了黃河不斷流,黃河的水資源得到了較充分的利用,但我國許多中小河流水資源貧乏,時空分布不均,配置不夠合理,許多地區仍存在節水意識淡薄,管理粗放,政策不配套等問題,特別是農業用水浪費嚴重,中小河流的水資源如果得不到很好的保護利用。
1.5 水環境污染嚴重
隨著經濟社會的迅速發展和人口的快速增長,廢污水排放量與日俱增,土地利用方式與農業生產方式對水環境產生的農業面源污染尚未引起足夠重視。缺乏有效的治理措施,對水資源的過度開發利用,又引發許多新的水環境問題,加劇了水環境惡化趨勢。目前這種由流域機構和地方水利部門發放取水許可證進行取水管理,由各地區環保部門發放排污許可證進行排污許可管理,由漁業部門進行河道養殖管理的管理體制,大大影響了水環境保護工作的順利開展,造成我國中小河流普遍存在水質污染嚴重的現象。
進一步加強中小河流治理的有效措施
2.1 統籌兼顧,加強合理規劃
隨著經濟社會的快速發展,中小河流流域的水資源短缺,水環境污染,水土流失,洪澇災害等問題日益突出。在規劃方面,應按照統籌兼顧,標本兼治,綜合治理的原則。對中小河流逐條進行防洪減災,水資源利用,水污染防治的全面規劃,在規劃中明確治理的目標,建設的標準和內容,采取的措施等。協調好上下游、左右岸的關系,防止一些地區只從局部利益出發,為了追求眼前的經濟利益,盲目開發、攔河設障、擠占河道、危害生態,保障中小流域的防洪安全,供水安全和生態安全,促進流域經濟社會的全面、協調、可持續發展。
2.2 多元投融,加強執行力度
據統計,在發展中國家水利投入一般是國民生產總值的2%,而我國卻不足1%。按照中央與地方權事劃分原則,中小河流多屬于地方管理,治理資金也以地方投入為主,但由于治理工程投入較大地方財力又不足,沒有一點國家補助資金很難拉動起來。國家應加大對水利的投入力度,對重要中小河流的治理適當予以補助,加以引導,地方省財政也應采取多種措施,激勵縣鄉政府投資水利建設的熱情。同時,也可以采取治理出的灘地歸農民使用,水土保持種植的作物收益歸農民等辦法,鼓勵當地農民投資投勞,逐步建立起多渠道、多層次、多元化的資金籌措機制。
2.3 因地制宜,完善防洪體系
中小河流數量多分布廣,對重要中小河流的重點河段應盡快進行治理,針對中小河流所在地區采用不同的措施,逐步完善防洪體系,例如,在具有山區特點的中小河流,因其具有洪水來勢猛,流速大的特點,以工程措施為主,采取修建中小水庫、淤地壩、堤防護坡等多種形式,但要防止盲目修建堤防,以免抬高洪水位,加重水災,由山區進入丘陵平原區的中小河流,具有河道寬淺、坡陡流急、游蕩性強、洪水陡漲陡落的特點,宜采取以生物措施為主的治理方式,退耕還林,植樹種草,穩定河道,保護兩岸土地資源。同時,要加強中小河流洪水預報,預警系統的建設,以便盡可能地降低洪災損失。
2.4 完善節水技術,合理利用水資源
首先要加大有關農業節水宣傳力度,制定相應的法律法規,提高全民節水意識。中小河流分布于廣大的農村,我國許多地區的農民仍沿用傳統的灌溉方式,水資源利用效率極低,在這種情況下必須重視農業節水灌溉,要根據中小河流所處不同地區的自然經濟狀況,包括水土資源狀況,自然和氣候條件,農業生產經營方式,作物種類,經濟發展水平等,科學制定節水灌溉。在工程建設上以大中型灌區節水改造工程,節水增效示范工程為重點,在技術上以普及和推廣成熟,適用的節水技術為重點,特別加強推廣應用各種改進地面灌溉的新技術。同時積極示范和應用現代節水灌溉技術,促進我國從傳統農業轉向現代農業從粗放型農業轉向集約型農業,變生態危機為可持續發展。
2.5 重視水污染治理,改善生態環境
第一,要加快工業污染源治理,對那些污染嚴重又沒有治理價值的企業要堅決關閉,對那些排污不達標的企業,要堅決停業整頓,對不落實治污措施的擬新建企業堅決不予審批,第二是調整農業生產方式,走生態農業道路,減少化肥使用,防止面源污染,使農村生態環境得到明顯改善。第三是加強水土保持工作,水土保持綜合治理能夠增加植被保護,減少土壤侵蝕,改善水源水質,能夠為治理區域的農林牧業生產發展創造良好的條件,也可為增加群眾收入,加快脫貧步伐,走上致富道路提供有力的支撐。第四是加強水環境的統一管理,改變目前這種條塊分割管理的局面,進行水務管理體制改革。
三、結語
綜上所述,加強中小河流綜合治理是一項長期性的工作,是我國經濟可持續發展的重要內容。我國必須從廣大人民群眾的根本利益出發點,與城鄉開發建設和國家政策相結合,統籌規劃,科學管理,建立合理有效的水資源管理體制,以可持續的水資源利用支撐我國經濟和社會的可持續發展。
參考文獻:
[1] 徐云偉.小型水利工程質量管理[J]. 民營科技. 2011(06)
一 工程概況
大盈江,在梁河縣境內長26公里,有28條文流匯入,匯入徑流面積562.8平方公里。大盈梁河壩區段長16.8公里,平均比降為3.2%o,共有19條大小支流匯入,這些支流泥石流發育,且多為稀性泥石流,一遇暴雨,造成洪災,嚴重威脅著梁河壩區沿江兩岸農田及城鎮居民生命財產安全。
以往本地傳統的河流治理方法中,對堤岸防護治理的方法是用中8的鋼筋將30~50kZ的石塊串成一束,俗稱串石,沿堤岸放入水中,保堤岸不受洪災的沖刷,以達到防洪護堤的作用,多年來,對大盈江河流治理起到了一定的作用,這種方優點是簡單易行,且所用材料可以就地取用,但是,在多年的實踐中,這種方法應用在受江水沖蝕淘刷嚴重的地段,每年洪災過后,均會有不同程度的毀壞,堤岸被沖之變形,需要在枯季時進行串石的加固,使堤岸的穩定和安全受到很大影響,對此,為了更好地穩固堤岸,提高河道的防洪能力,由德宏州水利水電勘察設計院提出用單管高壓噴射灌漿方法對大盈江堤岸基礎進行處理。
堤岸防護工程是整個梁河縣大盈江河流治理工程中的重要部分,主要是針對堤岸受江水沖蝕淘刷極嚴重的地段,單管高壓噴射灌漿設計由德宏州水利水電勘察設計院提出,但由于單管高壓噴射灌漿方法在河流治工程中應用較少,多用于房屋建筑地基,港口碼頭護岸,機場滄道,礦山巷道及豎井工程,交通橋梁涵洞基礎等。所以,在正式實施前,首先在擬定治理工程范圍內選定一場地作試驗,試驗的目的是通過試驗明確單管噴射灌漿方法在梁河縣大盈江河流治理堤防護岸基礎加固處理的可行性和適宜性。該方法的優點是:①適用范圍較廣;②施工簡便;③固結體形狀可以控制;④既可以垂直噴射亦可以傾斜和水平噴射;⑤有較好的耐久性;⑥料源廣•闊,價格低廉;⑦漿液集中,流失量較少;⑧設備簡單,管理方便;⑨安全生產;⑩無公害。(單管旋噴法施工工藝流程見圖一)
(a)鉆機就位鉆孔;(b)鉆孔至設計標高;(c)旋噴開始;
(d)邊旋噴邊提升;(e)旋噴結束成性;
1一鉆孔機械;2一超高壓脈沖泵;3一高壓膠管
本次試驗的任務是:
1、按850mm、750mm的不同孔距布設旋噴孔,形成圍井以確定其成孔直徑能否滿足不低于900mm的基本要求.
2、通過試驗驗證900mm孔間距的合同性。同時選定合理的噴射壓力、流量、提升速度、噴嘴大小、轉速、水泥耗量、水灰比等施工參數。使成樁凝結體的各項指標達到設計要求。
3、通過成樁扣在樁身豎向施工檢查孔取芯,以檢查樁身的完整性、連續性。并對不同層位的高壓旋噴凝結體進行抗壓、抗剪、抗折、彈模、泊松比等室內試驗。要求單軸抗壓強度不低于11.0MPa;抗剪斷強度(門不低于0.63。
4、圍井形成后應滿足開挖要求,使樁體成墻效果直觀明了,其樁與樁之間搭接厚度不小于400mm。
5、通過試驗,確定成樁水泥類型的選擇。
試驗的具體要求:
1、分別按850mm、750mm高壓噴射樁間距進行兩個圍井布設,編號為1#、2#圍井,每個圍井邊樁16棵、封底樁間距800mm。(見圖二、三).
2、本次高壓噴射試驗以成柱效果為主,要求成樁直徑不低于900mm.
3、試驗后,成樁之間搭接厚度不小于400mm。
梁河縣大盈洪高壓旋噴試驗2#圍井旋噴樁(孔)平面布置圖(單位mm)
本次工程位于梁河縣大盈江上河西大橋下游右岸沙溝凹地段,有便道與縣城梁河縣相通,交通便利,施工隊于2001年11月1日進場,至2001年12月3日完成全部試驗工作.完成高壓噴射圍井2個,高壓噴射樁的65棵,進尺322.5m,耗水泥80T,檢查取芯進尺28m,取不同層位的高噴凝結體7組,送省水電設計研究院進行室內強度試驗.
二 單管高壓噴射灌漿方法簡介
所謂單管高壓噴射灌漿方法,就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預定位置后,用高壓設名,使漿液成為高壓漿液流從噴嘴中噴射出出來,沖擊破壞土體。當能量大,速度快和呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結構強度時,土粒使從土體剝落下來,一部分細小的土粒隨著漿液旰出地表,其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下,與漿液攪拌攪合,瘩按一定的漿土比便和質量大小有規律的重新排列。漿液凝固后,便在土中形成一個固結體。該方法對地基的加固作用有:
1、高壓噴射流切割破壞土體作用
噴射動壓以、脈沖形式沖擊土體,經水流的沖擊力,空穴現象、水楔效應、擠壓力、氣流攪動等破壞作用,使土體結構破壞出現空間。
2、混合攪拌作用
鉆桿在旋轉和提升的過程中,在射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒與噴嘴移動,與漿液攪拌混合后形成固結體。
3、置換作用
高壓射流在切割土體的同時,把一部分切割下的土體排出灌漿孔,土粒排出后所剩下的體積由灌入的水泥補充進去.
4、充填滲透固結作用
高壓漿液充填沖開的和原有土體空隙,析水固結,還可滲入一定厚度的砂層而形成固結體。如在大礫石中,噴射流因礫石的體大量重,不能將其切割和使其重新排列,噴射流只能通過空隙,使空隙被漿液充填.又由于噴射壓力可使漿液向四周擠壓,其加固的機理類似滲透灌漿.
5、壓密作用
高壓噴射流在切割破壞土體的過程中,在破壞帶邊緣政治家剩余壓力,這種壓力對土層可產生一定的壓密作用,使高噴樁邊緣部分的抗壓強度高于中心部分。
三施工工藝、技術要求及各項參數指標的選用
(一)施工工藝
根據試驗目的、任務、結合場地的實際情況,單樁成樁采用如下工藝進行施工:
施工選用設備:HT―150B旋噴鉆機二臺、BWT30/So高壓注漿泵一臺套,1. 0m3制漿機一套。
材料選用德宏州盈江縣.芒桑水泥廠生產的32.5MPa普通硅酸鹽水泥,水泥進場時,對水泥性能進行了試驗,保證使用材料的合格。
(二)技術要求
1、旋噴前要檢查高壓設備和管路系統,注漿管及噴內不得有任何雜物。注漿要接頭的密封圈必須良好。
2、旋噴機移至孔位時,孔位偏差不得大于50mm,保證天車、立軸和孔位三點一線,并在施工中,隨時對孔位、立軸、鉆機水平進行校正,以保證鉆孔垂直度,使成孔后的偏斜率不大于1.5%.
3、一般鉆孔、成孔與插管兩道工序合二為一,即鉆孔完畢,插管作業即完成。若遇較大塊石及卵石時,采用鉆機帶鉆具下套管成孔后。再換上噴頭及噴射管插入預定孔深,并起拔套管,插管過程中為防止泥砂堵塞噴嘴,采用邊鉆邊插管的方法。
4、選用攪拌機的性能和攪拌能力保證漿液拌制均勻,與漿液類型和需漿量相適應。水泥漿自制備至用完不能超過1R。
5、儲漿桶滿足連續供給高噴泵漿液的需要,灌漿過程中,嚴格進行二級漿液過濾,防止噴嘴在噴射作業堵塞。
6、噴射灌漿完畢后,將注漿―管提至地面,對整個注漿系統進行清洗.并用清水在地面噴射,以便把泵體、管內的漿液全面排出,清洗壓力為10MPa.
7、移動鉆機至新的孔位上,并人工回填因漿液析水后而在頂部出現的凹陷,深度一般為0.15~4.25m。
8、噴射過程中,值班記錄人員,要進行詳細的鉆孔參數,噴射作業參數的記錄。
(三)各項參數指標的選用
按照試驗要求,根據梁河縣大盈江的實際情況及擬定工程區的地層,結合以往護岸高壓噴射灌漿的經驗,試驗時按以下參數進行搭配實施:
1、泵壓:25-30MPa;.
2、泵量:50~60L/min;
3、噴射轉速:15--,20r/rain;
4、噴嘴直徑:φ2.2mm、φ2.0mm;
5、提升速度:10―15cm/min;
6、水灰比:1:25:1、1:1;
四、檢驗情況
(一)圍井開挖情況
在圍井形成兩天,凝結體終凝后,對1#、2#圍井進行開挖。結果:兩個圍井旋噴樁均連接成墻,可以正常開挖,進行直觀分析。見開挖效果照片1、
1#圍井上部卵礫石含量較多(圖五,照片1),成樁良好,孔距850mm、750mm均塔接,且搭接厚度均在400mm以上。
2#圍井見圖6照片2,成樁良好,孔距850mm、750mm均塔接,且塔接厚度均在400mm以上。
兩個開挖圍井,通過現場錘擊試,樁體凝結體強度較高,可滿足設計凝結體強度的要求。
(二)試驗過程參數控制與成樁樁的關系比較
各樁噴射參數與開挖情況檢查見表一(4。1、4-2、4-3、4-4)。
1#圍井(表4-l、4-2),凝結體強度高―較高,成樁直徑在950~1050mm之間。
2#圍井(表4-3、4-4),凝結體強度高―較高,成樁直徑在950-1100mm,之間。
(三)檢查孔取芯試驗
圍井開挖結束后,分別在1#圍井取樣三組,2#圍井取樣四組,樣品組號為1-1-1、1-1-12、1-1-8,2-1-3;2-1-9、-2-1-11、2-1-14。取樣過程中采用金鋼石鉆具進行施工,鉆速均勻,巖芯完整,樣品強度直觀較高。鉆孔中返水正常,并在孔內進行注水試驗,水量無消耗,說明旋噴凝結體膠結密實,防滲效果好。
樣品送往省水電設研究院進行室內強度試驗,受切割試樣的限制,卵石層的樣品無法切塊,且強度高于砂層、粗砂層、砂礫層,故對所取樣品進行分類試驗,且樣品以中、低強度試樣為為。即:
砂礫及粗砂樣品:1-1-8、1-1-12、2-1-9、2-1-3
粉細砂樣品:2-1-11 、2-1-14
淤泥質土樣品:1-1-1
其試驗成果強度指標見下表:(表二)
由上表可見,在試驗區的主要地層礫砂、粗砂、粉細砂及卵石層中,主要強度指標均遠大于設計要求值,即單軸抗壓強度大于11.0Mpa,抗剪斷強度(f)大于0.63。
五、施工孔間距,各項參數的確定
通過上一章表明,試驗中的兩個圍井,其孔間距850mm、750mm的成樁,之間的搭接均良好,開挖檢查表明,樁之間的搭接厚度均大于400mm,其單樁直徑平均為950~1000mm之間,對設計提出的成樁直徑不低于900mm的要求,完全可以滿足,且由此驗證樁間距為900mm的合理性,建議在生產性高壓噴射灌漿過程中選用樁間距900mm。其強度指標推薦為:單軸抗壓強度不小于11.0MPa,抗剪斷強度(f)不小于0.63。
高噴作業參數確定如下:
1、泵壓:26-30MPa;
2、泵量:50--60L/min;
3、噴射轉速:15-20r/rain;
4、噴嘴直徑:φ2.2mm;
5、提升速度:10-15cm/min;
6、水灰比:1:25:1。
材料選用盈江甚芒桑水泥廠生產的32.5Mpa普通硅酸鹽水泥,完全可以滿足要求。
六、存在的問題及改進措施
(一)由于高壓噴射灌漿方法用于河流治理工程還很少,施工中,對各種噴射作業參數控制尤為重要,要不斷進行經驗積累。
(二)在遇有塊石、漂石的地層中成孔,工效低,應采取相應措施。
(三)由于該方法中高壓泵的動力是90KW的調速電動機,對于電力緊張的地方,受到一定限制,建議對高壓泵的動力作一定的改進,使之適應性更廣。
(四) 目前,正在大盈江梁河段河流治理工程中大力推廣高壓噴射灌漿方法,有待于在實踐中,積累經驗,進一步優化。
七、幾點體會
鑒于本次試驗對其結果的檢查驗證,主要以開挖圍井作直觀上的檢查及鉆孔取樣作物理力勃試驗進行評價,從效果看是成功的,說明單管高壓噴射灌漿方法,用于梁河縣大盈江河流治理工程,是可行、適宜的。
試驗是一面探索、一面進行,原始數據的準確尤為重要,在設計人員、施工人員的共同努力和密切配合下,使本次試驗得以圓滿成功,并印證了高壓噴射灌漿方法在訶流治理工程的應用,效果是好的。
中圖分類號:TE741 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)04-0211-01
1 工程概況
該河發源于成安鄉,是一條自西向東流經全鎮的河流,沿途有十多條長度在5千米以上的河流匯入,河流的總長度達到了40km,流域面積500km2,是當地最大的一條支流。工程地勢為西北高東南低,工作的區域環境是U形,河流基本都比較寬,堆積階地地面一般高出河床2―5m,河谷的分布不對稱,下游的最寬處為300米左右。此次工程治理范圍內有五條支溝匯入,都屬于小支流,本次治理工程起點為河的入口處,全長8.1千米。
2 工程治理必要性分析
近年來,隨著對河道的治理和防汛工程建設的步伐加快,從而使得在河流防洪水災害等發揮著重要的作用,然而,中小型的河流在防汛的建設進度和施工的安排遠遠小于大河的程度。但是,做好中小型河道的防御工作對于當地的經濟發展的起到了重要的保障作用,隨著城鎮化進程的發展,人們越來越重視河道的工程的作用。因此,在進行中小型河道治理過程中,要充分的考慮到其防洪的作用,進而更好的完善預警機制,以便能夠以現代化的管理方式來進行河道施工控制。
在河道治理的初期,由于建設的資金比較缺乏,河道工程的防洪標準比較低,但能夠防御三五年一遇的洪水,一旦遇到一些極端情況的時候,則就容易發生水災。由于流域的氣候條件的變化,該地區的地質情況比較復雜,當發生洪水的時候,都伴隨著泥石流等一些自然災害的發生。監測設備缺乏,預測技術不足和技術人員不足,更使得在進行防洪處理時,加大了施工控制的難度。部分河段地區人民對該河流的保護不到位,出現攔截河道、亂采亂挖等現象,加速了自然災害發生。
3 施工現場布置
為了能夠更好的保障工程的進度,在進行施工之前,需要對施工場地的進行布局上,考慮到施工污水和施工垃圾、施工臨時建設用地的再利用,工地的調查人員需要攜帶專業的儀器,從而更好的去承擔本工程的實驗任務;施工材料的檢驗、施工后垃圾的檢測工作和回收工作,應該由工程質量檢測中心實驗室來完成,從而減少施工對環境的污染。
在施工的時候,應該根據施工展現的長度和施工現場的實際情況,施工生活區應該盡可能的利用眼線的居民區。在施工的時候,如果能夠租用當地的民房作為施工的臨時住房,則可以減少一定的開支,如果條件不允許的時候,則需要搭建簡易的活動房,從而更好的去滿足施工的需要,在河堤附近應該搭建一個堆料場,并布置看管人員,以便能夠更好的保護材料的安全。
施工場地的布置,都是為了能夠更好的滿足施工的需要,施工場地的布置和材料的堆放情況,都將會影響到施工進度,因此,施工材料和施工人間的居住環境和場地的安排,在施工開始的時候,都應該做好充分的布局。
4 施工控制要點
4.1 施工導流
由于這個河流的地勢比較平坦,河道較寬。因此,在工程施工的時候,可以采取束窄河道的方式來進行導流,在進行圍堰的時候,應該選擇在枯水期,再結合工程的施工特點,盡量采取就地取材的施工方法,在圍堰材料的選擇過程中,可以選擇附近的可以利用的材料。在進行施工方案選擇的時候,應該確保施工方案的合理性,在施工的時候,要對施工場地的人文地理環境和水文條件等一系列的因素進行考慮,對疏導工程的效益性和施工的強度、技術的要求、設備的情況進行一系列的分析,從而以便能夠確保在施工之前,對河流的情況進行一個精確的計算和分析,對建筑的施工的尺度要進行一個合理的分析設計,在不同的河段、不同的情況,這些情況都會出現不同的,因此,在導流方案設計的時候,需要根據施工地段的實際情況來指定一系列的方案,對施工的進度也需要也要做一個合理的分析和控制,避免出現整個工期出現影響。本工程主要采用的是土石結合的方式來進行圍攏,在河水沖刷的一面采用編織袋裝砂石的方法,防止因為沖刷出現垮塌的現象,當圍堰建筑完成后,則可以在圍堰的下游進行施工。
4.2 石方工程
在進行石方工程施工的時候,石料的擺放應該是有序的、合理的,嚴禁使用風化石來作為施工的石料,整體施工的石料的直徑應該不小于1米,底部應該選著一些比較大的石料作為鋪墊,然后在四周用格賓石籠裝石頭堆砌,然后中間,大石緊密挨著,小石頭則主要是填嚴,大石在外,小石在內的施工原則,在工程的最上層,也應該選用一些比較大的石料進行鋪墊。按照這樣的施工方法,逐步的由下而上的施工,在逐步的向上,石方工程包括格賓石籠和碎石墊層。田莊后的石籠,應該盡量做到飽滿,從而使得其外形方正,各個層次的石籠應該均勻的放置,放置出現箱體和箱體之間的錯縫,箱體表面的凹凸的情況應該盡量調整。當墊層的石料鋪設完成后,則需要對石料之間縫隙選用一些碎石來進行嚴合,在選用石料的時候,應該排除那些分塵比較小的石頭,對于占有大量石粉的石頭,應該經過一系列的處理后才能作為墊層,大碎石的破碎時間不應該太久。對石料的選擇,應該能夠滿足施工滲透性的要求。碎石應該是耐磨、滲水好、清潔、韌性好,這樣才能更好的保證其的滲水性。施工的過程中,采用攤鋪寬度、厚度、長度、平整度等等都該是人工施工和機械施工相結合的,從而使得工程的施工更加經久耐用。
4.3 土方工程
施工的主體包含了河道的疏浚、河堤的加實、土方的開挖填實。河道的清淤工作應該自上而下的循序來進行,開挖的時候應該先河道中央逐步向兩側循序來施工,清淤船施工時,挖掘機應該挺在清淤船的兩側,并且加以加固,挖掘機在對河堤開挖時,監理工程師應該對河道上開挖的機械進行監測,對施工開挖的尺寸進行測量。機械開挖的坡邊和基高應該留有一定的余地,在用人工進行整修,避免因為機械開挖過深,而造成下層的土方松動,從而破壞邊坡和基高的平整度。機械開挖應該自上而下循序來施工。在高度超過3米或者不穩定的土體下進行施工作業,避免出現操作不當而造成的人員受傷和機械損傷。
在下游土料挖掘的時候,可以采取河道運輸的方式來提高工作效率,從而更好的節約施工成本,但是土料的采樣應該在填筑之前,并且和工程師進行很好的溝通,在獲得允許的情況下,才能做好使用。對填土的質量要能夠很好的控制,所以,土質都是經過嚴格的選取的。最要能夠使用均質的同類的土壤進行填筑。石塊的大小應該在20厘米以上,對于大石塊,需要打碎后使用。土質的含水量應該比較均勻,對于含水量比較多的土質,應該拒絕使用。在填方的時候,淤泥等這些土質應該嚴禁使用。
一、羅訥河綜合治理的概況
羅訥河位于法國東南部,是法國第二大河,全長812km,其中在法國境內長500km;流域面積9.9萬km2,在法國境內為9萬km2。其上游主要受高山冰川雪水的補給,中游受大西洋降水影響,下游受地中海氣候的影響,羅訥河水量隨季節變化大,從上段、中段到下段,呈融雪與降雨混合型變化,但總的來說,羅訥河水量豐富,河床坡陡,在法國境內的落差達330m,水力資源占全國的二分之一,對于缺煤的法國是十分重要的能源。由于羅訥河流域是法國重要的政治、經濟、文化中心,水上交通、農業灌溉、工業發展對法國經濟有著重大意義,所以法國國會于1921年通過立法確定了要從水電、航運、農業灌溉三個方面對羅訥河進行綜合開發治理。1933年成立了資本為2400萬法郎、由國營和私營機構組成的240萬股的羅訥河公司。1934年6月5日,公司被授權對羅訥河進行綜合治理和經營,在近一、二十年內,又增加了羅訥河的旅游、環境保護、污水處理工程。經過六十余年的開發治理工作,現在法國境內500多公里的梯級綜合治理工程已基本完成,形成了從瑞士到地中海的渠化水道。
在羅訥河治理中,為減少對兩岸土地的淹沒,除上段第一級電站采取高壩方案外,其余全部采用低壩和人工引水渠方案開發,由于水庫小,水位變化不大,在防洪削減洪峰方面存在嚴重缺陷,羅訥河公司采取了一系列措施加以改善,其中主要是采用修建小型水庫、整修兩岸河堤、修建大尺寸泄水閘和分流渠等措施。
羅訥河公司在干流上共修建了18座水電站,總裝機306.3萬kW,1994年統計發電量為177億kWh,占法國水電總發電量的22.1%,向法國提供了大量干凈、可靠的廉價電力。公司當年取得售電收入13.275億法郎。
在羅訥河上,修建了18座攔河閘及13座大型船閘,閘體尺寸統一設計為長195m,寬12m,渠化后的河道,可以使4000—5000t的頂推船隊克服里昂與地中海間161m的水位差,從地中海經過310km的航程直達里昂。1995年,法國國會又批準由羅訥河公司實施羅訥河支流索恩河通往萊茵河進而溝通北海的羅訥—萊茵229km長、包括24座船閘在內的人工運河綜合工程,擬在1995—2010年建成。工程預算170億法郎,主要由法國電力公司保證資金到位,羅訥河公司和歐洲基金會、政府和地方團體也投入部分資金,其中50%的投資來源于羅訥河公司向法國電力公司售電的收入。工程建成后,至少可使4000t的頂推船通過1600km長的大型現代化航道,從馬塞直通荷蘭的鹿特丹,比原來的通行里程縮短1800km。
羅訥河采用低壩開發,征用土地從980km2減少至92km2,減少了91%,且改造了羅訥河流域的農業經濟,逐步引用175m3/s的流量,使流域內約35萬ha的農田獲得灌溉。與此同時,修建了320km開放式排水渠和80km地下排水渠,以保持地下水位,保證農業用水及對環境實施保護。從1968年開始,在羅訥河下游試行節水噴灌技術,效果很好,現已普遍采用。
羅訥河工程共修建115座分水渠,32座泵站,26座港口及工業開發區,占地1000ha,修筑公路200多公里,還興建了一大批排污及污水處理工程,建設了40余處度假村、沖浪旅游景點,全部投資總計600億法郎,固定資產相當于60億美元,其中有法國政府對航運補助投資、有國內外贈款、有公司售電收費投人,但一大部分是由羅訥河公司直接向銀行貸款,目前工程貸款已基本還清。
羅訥河公司具有工程規劃、試驗研究、設計、組織施工、運行維護、安裝調試的能力。1982年,全部梯級電站實現了自動控制,不僅水電站設備,而且壩上設備和其它設備都由中央控制室進行遙控,全河電站中央控制室設在夏托納夫電站,除此電站外,其它水電站都是無人值守。羅訥河各電站工程的監控系統與中央控制系統相連。通過中心計算機的監控系統對水電站進行防洪調度、水量調節和水電站經濟運行的自動控制。水電站的梯級調度自動化不但改善了管理工作條件,而且還實現了安全生產,避免了洪水災害,提高了水能利用率,增加了工程的發電效益。電站、水工、船閘的工作人員因此減少到原來人員的五分之一。 二、對“羅訥河整治模式”成功經驗的探討
羅訥河水力資源豐富,19世紀末興建了第一座圣克來水電站,平均引用流量500m3/s,水頭12.2m,裝機容量10.7萬kW。1899年投入運行,年發電量達4.2億度。這個電站的綜合效益啟發了當時的決策者,他們提出用羅訥河水力發電的收入滾動開發羅訥河的集資方案,亦即通過售電或租借港口設施,將收入用于整治工程。這就是一種可行的“羅訥河整治模式”。羅訥河開發方式是集水電、航運、農業灌溉于一體的綜合開發,在全河修建一系列低壩小庫,與渠道引水相結合修建徑流式水電站和船閘,并在庫邊修筑堤防。綜合治理的基礎是羅訥河的18個梯級電站的電力和港口設施的直接收入。但是能夠實現今天的治理效果,成功的經驗主要有以下幾點:
(一)立法
1921年5月21日,法國國會通過一項法案,批準由羅訥河各公共團體從水電、航運和農業三個方面對羅訥河進行綜合治理。從法律上規定了羅訥河治理必須遵從綜合利用的方針,并賦予流域開發者全面開發沿河工程的權力。
(二)成立實體公司執法
1933年5月27日,法國電力公司、鐵路公司(二個私營公司)、巴黎大區地方團體、羅訥河地區公共機構(二個國有機構)四方成立了資本為2400萬法郎,合計240萬股的羅訥河公司,每方各占公司股份的25%。1934年6月5日,公司根據國會法案,接受了對羅訥河的經營和治理權以及將來的工程開發權。1948年,電力公司、鐵路公司的私人股份被國家購買,羅訥河公司成為羅訥河國家公司,現在有六個股東,他們是巴黎大區地方團體;羅訥河地區公共機構和團體;法國電力公司;法國鐵路公司;萊茵、羅訥河有關地區;萊茵、羅訥河公共機構和團體,每方各占60萬股,共計360萬股。公司不但承擔了羅訥河的電力、航運、灌溉治理工程,而且增加了環境保護、旅游開發工程,在法國工業部、交通部、環境部的領導下,與電力公司、航運部門、各地方政府共同管理已建的電站、航運渠道、船閘、碼頭、農業灌溉設施、補水渠等。羅訥河公司這一經濟實體,是法律授權實施羅訥河綜合治理與運行管理的實體?,F在公司有職工800人,公司本部200人,各電站、工程管理部門600人。
(三)羅訥河公司修建工程主要由國家擔保向銀行貸款
據羅訥河公司統計,1989年以前治理羅訥河花費的工程投資共580億法郎,89年至94年又投資16.18億法郎,總投資額近600億法郎,相當于現在的60億美元。資金的主要部分是國家對航運的補助及向國內和國際金融機構貸款,由國家擔保從售電收人中還貸。目前由于法國電力公司基本以成本加稅金的計價原則收購水電電量,所以電價隨債務減少成本降低而降低,電站剛投運時的還貸電價達80生丁/kWh,還貸后期的91年全部18座電站的平均電價為11.7生丁/kWh,94年的平均售電價為7.5生丁/kWh,低電價使得羅訥河公司幾乎無利可圖。羅訥河雖然有建設水電、航運工程等取得資本滾動發展的能力,但是在法國電力公司收購水電限價、電價特別低的特定條件下,羅訥河公司要不斷尋找新的開發項目,以工程養公司。因為法律授權該公司經營羅訥河的期限是到2030年。在這期間有工程干,國家就擔保向銀行貸款,法國電力公司支付給羅訥河公司用于還貸的電費就多;沒有工程做,羅訥河公司就沒有盈利,所以在水電項目開發完畢之后,該公司還在不停地開發純公益型的工程。在這種機制下,羅訥河的每一個局部的治理都被列入了開發計劃。羅訥河流域已經被治理成為世界上少有的美麗、富饒的地區之一。
(四)法治是綜合治理羅訥河的保證
法國是法治國家,羅訥河公司按照1921年國會通過的治理羅訥河的立法與授權妥善處理與協調了沿河20個省市行政區與當地人民群眾的利害關系。羅訥河工程的管理也得益于執行法國現有的民事法典、公共水道和內陸航運法典、公共衛生法典、國家財產法典、刑事法典等法律法令。法國現行水法共15章,包括序言、現行的立法、水的所有制、管理和保護水利工程的立法、保護區和保護地的立法、政府對水的管理和制度、專門和自治的水資源開發機構、水資源財政和經濟方面的立法和水法的執行與管理等等,這些法令條款通過大區長官和各省省長、市政委員會和市長的各種命令、法規和行政通報貫徹執行。對不遵守或違反水法條款者,給予懲罰,懲罰包括使受害的部分恢復原狀、罰款、關押或上述各種措施并用。
(五)羅訥河公司與沿河地方政府和人民關系和諧
羅訥河公司把河流所經過的地方的官員吸收進入公司董事會,并根據法律與有關部門及各有關地方政府商量羅訥河的綜合治理工程方案、移民、淹沒、損壞設施的賠償以及環境保護、生態平衡、修建補水渠以補充由于工程開挖加深而降低的地下水位等等。公司興建工程使當地受到的損失都以造地、開辟旅游飯店、碼頭、沖浪設施、旅游景點等給予補償,以增加地方的收入。為了管好電站與河流,羅訥河公司沿河種樹、種草,修建污水處理工程,疏浚河道,整治港口,修建防洪排沙工程,帶動和促進兩岸經濟的繁榮發展,使沿河群眾富裕起來。據不完全統計,羅訥河治理過程中,公司做的類似“福利”工程達40處以上。
羅訥河公司在治理500km長的羅訥河的過程中,開發出來的電力基本上全部售給了法國電力公司及用于沿河市鎮的股東,開通的航運設施,支持了交通公司的股東,各股東從工程中大大受益,事業發展了,股東的股份擴大了,公司由于妥善處理了與有關的20個省市地方政府、兩岸群眾的利益關系,與兩岸地方政府和人民群眾相處十分和諧。
(六)采用新技術加快建設速度,減少投資,提高效益
在羅訥河電站建設中,除早期開發的熱尼西亞電站利用水頭70多米、采用混流式機組外,其余均為低水頭引水式電站。50-60年代初期開發的5座水電站全部采用卡普蘭立軸轉漿式水輪機組,隨著技術進步,1960年在下羅訥河的貝尼特電站首次試用臥軸的燈泡貫流式水輪機組以后,后期的各電站建設也廣泛采用。羅訥河采用貫流機組的突出優點是:
1.效率高,單位過流量大,單位出力較高。
2.比傳統的立式軸流機組占地少,可減少土石方開挖和混凝土工程,節約設備投資15%,廠房土建投資節省20%,若采用不調節機組,機組效益降低不到2%,但投資會進一步降低。
3.工期短,收效快。羅訥河在1952-1980年共建13座電站(其中8座為燈泡式機組),裝機218.6萬kW,平均不到3年可建成一座電站。 三、體會和建議
通過對法國羅訥河公司的訪問及對羅訥河梯級工程的考察,我們深感羅訥河梯級工程開發治理非常成功,值得很好學習和借鑒。
1.依法治水依法治河
河流、流域的開發治理工作要由國家統一管理,具體由水利部門為主實施。由于工期長,涉及面廣,各方面利益復雜,要促進大的流域河流在國家立法,中小流域河流在地方立法,把治理開發的原則、做法和具體要求以法律形式規定下來,并授予實施治理工程的實體(如公司)以河流治理工作的權利與義務。對于一條河流或一個流域的治理,最好以法定一個實體為主,從治理工程規劃、設計、施工到建好后運行管理,全面負責,把法定責任實體的名譽、命運與治理工程的效果聯系起來,以保證流域開發治理的質量。
2.總體規劃、綜合開發、循序漸進
對一個流域、一條河流的治理,應該具有全局性,從水利、農業、交通、環保和生態平衡等方面綜合治理,研究、規劃和設計都要兼顧眼前與長遠利益,處理好公司與沿岸群眾利益,不能搞短期行為,造成資源破壞和許多后遺癥。各地、各河流情況不一樣,有許多并不適用“低壩小庫”而更適于高壩大庫,這需要具體情況具體論證決策,不能照搬。目前中國在資金緊缺的情況下,水利部提出的由水利部門組建流域水電開發公司,對一些水力資源集中、效益好、見效快的中小河流實行“流域、梯級、綜合、滾動”開發,是科學的、正確的決策。
3.在國家宏觀引導下實行承包經營