新絳澮河河道治理工程方案設(shè)計

李 瑩

(運城市水利勘測設(shè)計研究院， 山西 運城 044000)

新絳澮河河道治理工程方案設(shè)計

李 瑩

(運城市水利勘測設(shè)計研究院， 山西 運城 044000)

澮河河道由于河岸坍塌，河槽擺動比較頻繁，形成許多險工險段，直接危及沿河村鎮(zhèn)和兩岸堤防安全。為了提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合河道治理的依據(jù)和原則，提出了適宜該河道的設(shè)計方案，實踐表明：該河道治理效果較好，是一項利國利民、費省效宏的工程。

防洪標(biāo)準(zhǔn)； 河道治理； 工程設(shè)計

1 工程概況

澮河在新絳縣境內(nèi)全長16.5km，為汾河的一級支流，位于汾河左岸，于該縣東南部中村北進入縣境，從縣城南部通過后在新紡橋附近西村一帶匯入汾河。該次河道治理范圍為宋村至澮河入汾口段，長度4.2km。該段屬平原沖積性蜿蜒型河流,河道蜿蜒曲折，河槽最大擺動幅度達1km以上，呈復(fù)式河道形態(tài)，河槽單一，灘槽分界明顯，有U形彎道1個。入汾口寬約90m。

現(xiàn)主槽深2.0m，寬15～20m左右，常年有污水，流量約0.5m3/s。

2 工程存在的主要問題

a. 汾河頂托倒灌澮河。由于汾河河床較高，每當(dāng)汾河河道行洪時，汾河頂托倒灌，造成澮河下游行洪受阻，河道大量淤積，致使?jié)液觾砂掇r(nóng)田淹沒，遭受嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。

b. 現(xiàn)有堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量較差、防護工程不足。據(jù)地質(zhì)勘探資料，堤防的干容重為12.5～15.5kN/m3；大部分堤防邊坡陡，臨河邊坡在1∶1.5～1∶1.8之間，部分堤防只有1∶1；背河邊坡在1∶1～1∶1.8之間；個別堤段堤身內(nèi)還有一些鼠類洞穴等。部分河段堤線不順，間距狹窄，過流寬度不足，形成影響行洪的卡口，導(dǎo)致上游河段大量壅水。部分河段彎度很大，行洪不暢，堤防處于主流直接頂沖的位置，工程難以防守。

c. 河岸坍塌嚴(yán)重，河槽擺動頻繁。該段河床為砂壤土和粉細(xì)砂，結(jié)構(gòu)松散、抗沖能力較差，河岸坍塌，河槽擺動比較頻繁，形成許多險工險段，直接危及沿河村鎮(zhèn)和兩岸堤防安全。由于河槽頻繁擺動，洪水常常頂沖堤防，造成堤防坍塌，甚至決口成災(zāi)。

d. 河床淤高、主槽萎縮,河道行洪能力下降。該段河道坡降平緩，泄洪輸沙能力不足，河床逐漸抬高。隨著河道年徑流量減小，行洪主槽大量萎縮，致使河道行洪能力下降。同一流量下水位持續(xù)升高。由于河床持續(xù)淤高，加之近年來洪水較少，沿線居民向河道內(nèi)傾倒垃圾，導(dǎo)致主槽嚴(yán)重萎縮，河道行洪能力大幅降低，洪水位不斷抬高，河道工程防洪標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重降低。

e. 投入嚴(yán)重不足,問題日益突出。長期以來,澮河治理工程投資缺乏，由于“兩工”政策取消，群眾投勞農(nóng)田水利投入機制和組織方式發(fā)生了很大變化，對中小河流的治理日趨減少,灌區(qū)對引洪流量越來越少，致使?jié)液臃篮槊媾R的問題日益突出。

3 工程規(guī)模及建設(shè)內(nèi)容

3.1 工程規(guī)模

根據(jù)河道防洪總體規(guī)劃，按照“輕重緩急、統(tǒng)籌兼顧、分期實施”的指導(dǎo)思想，河道治理范圍為宋村至澮河入汾口段，長度4.2km。

3.1.1 堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)與等級

新絳縣澮河堤防防護區(qū)以鄉(xiāng)村為主，依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201—1994)中第3.0.1條規(guī)定，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20～10年一遇，結(jié)合實際情況，設(shè)計堤防工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。按照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50286—1998)，屬5級堤防。

3.1.2 堤線布置原則

a. 堤線應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)，并與大洪水的主流線大致平行。一個河段兩岸堤防的間距大致相等，不宜突然放大或縮小。

b. 堤線應(yīng)力求平順，各堤段平緩連接，不得采用折線或急彎。

c. 堤防工程盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形，修筑在土質(zhì)較好、比較穩(wěn)定的灘岸上，留有適當(dāng)寬度的灘地，盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強透水地基。

d. 堤線布置在占壓耕地、拆遷房屋等建筑物少的地帶，利于防汛搶險和工程管理。

e. 在不影響過水?dāng)嗝娴臈l件下，結(jié)合實際，充分考慮工程建設(shè)地地形特征，盡可能合理保護、利用土地。

3.1.3 堤距確定

根據(jù)河道地形、地質(zhì)條件，河床演變特點，沖淤變化規(guī)律等，結(jié)合已有堤防現(xiàn)狀特征，設(shè)計堤防堤距為75～95m。

3.2 工程建設(shè)內(nèi)容

3.2.1 治理目標(biāo)

確保澮河河道在設(shè)計洪峰流量為300m3/s時安全入汾。

3.2.2 工程建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有堤防工程和險工護岸工程的實際狀況，針對河道現(xiàn)狀存在的問題，按照河道治理工程的依據(jù)、原則及目標(biāo)，設(shè)計工程建設(shè)內(nèi)容：?按設(shè)計縱坡整修現(xiàn)有主河槽4.2km；?按設(shè)計斷面整修、加高培厚拓寬退建或新建左右堤防(左堤防長4.0km，右堤防長4.13km)，對河道行洪影響較大的14+300～14+900(原長度2153m)畸形彎道進行裁彎取直；?堤防邊坡采用草皮護坡，堤頂?shù)缆凡捎媚嘟Y(jié)碎石路面；?理順河勢，疏浚局部卡口地段，對主河槽彎道處采用干砌石護岸，對堤防彎道處進行干砌石護砌；?在14+300～14+900截彎取直段的過路處新建機耕橋一座，樁號為14+785，修建上堤道路6處，修建穿堤涵管4座。

4 工程設(shè)計

4.1 河道治理方案

4.1.1 堤防加固

a. 對于入汾口的15+750～16+500段堤防，基本上依據(jù)現(xiàn)有堤防布置，堤距狹窄、過流寬度不足的，按照堤距滿足300m3/s的過流要求進行拓寬退建。

b. 對于形成死彎、死角，堤線不順、行洪不暢的河段堤防，進行堤防改建，調(diào)整理順堤線，以保證堤線平順和行洪通暢。

c. 對堤距滿足要求，但堤高不夠、堤身質(zhì)量差的堤防，采用背水側(cè)削坡、臨水側(cè)加高培厚的加固方式；當(dāng)兩岸堤距過窄或堤防臨水側(cè)邊坡已護砌時，采用臨水側(cè)削坡、背水側(cè)加高培厚的加固方式。

d. 對影響堤防安全的近堤溝槽，采用堤防加高培厚時，清基和舊堤削坡的棄土進行回填整平，回填高度與灘面齊平。

e. 12+300～14+750無堤防段，根據(jù)地形，按照滿足洪水流量300m3/s的過流要求新建堤防，新建堤防須滿足堤線平順和行洪通暢的要求。

f. 對原主河槽畸形彎道段，采用裁彎取直，改道后河道可縮短1.553km，裁彎取直段以起始和終點河道斷面為控制點，將其順暢連接。

4.1.2 縱斷面、橫斷面設(shè)計

治理段河道為復(fù)式斷面，該次設(shè)計仍維持原斷面型式，主河槽斷面基本不變，裁彎取直段主槽深及寬同現(xiàn)主槽斷面尺寸，即深約1m，底寬約10m，邊坡1∶2。

4.2 堤型選擇

澮河已有堤防為均質(zhì)土堤，治理段新建堤防地處澮河下游，灘地及兩岸均有較為充足的土料。堤身設(shè)計為均質(zhì)土堤，利用附近的土料填筑。為便于工程管理和防汛搶險，堤頂?shù)缆蜂佋O(shè)20cm厚的泥結(jié)碎石路面。

4.3 堤身設(shè)計

4.3.1 堤頂超高

堤頂超高的計算按《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50286—1998)的要求進行，堤頂高程為設(shè)計洪水位加堤頂超高。堤頂超高由波浪爬高、風(fēng)壅增高和安全超高三部分組成。經(jīng)計算，堤防的堤頂超高取1.0m。

4.3.2 堤頂高程

左右堤防堤頂高程為設(shè)計洪水位加堤頂超高。

4.3.3 堤頂寬度

確定堤頂寬度的原則是在保證工程安全的前提下，滿足防汛交通、工程搶險及工程正常運行管理的需要。對于澮河5級堤防，設(shè)計堤頂面寬度取4m。

4.3.4 堤防邊坡的確定

按照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》要求，在滿足滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定要求基礎(chǔ)上，參照汾河中下游已建堤防，結(jié)合堤防填筑土料性質(zhì)，堤防擬采用低液限粉土填筑，堤防臨水坡、背水坡邊坡均取1∶2。

4.4 跨堤建筑物設(shè)計

4.4.1 機耕橋

在14+300～14+900截彎取直段的過路處新建機耕橋一座，橋樁號為14+785，荷載按“汽-15”設(shè)計，“掛-80”校核。橋板長24m，橋面寬6.5m，分三跨，每跨8m，橋板采用預(yù)制C25鋼筋混凝土平板結(jié)構(gòu)，厚0.36 m，橋臺和橋墩為M7.5水泥砂漿砌石橋墩，基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土板式基礎(chǔ)。機耕橋面及兩端道路均高出灘面36cm，橋兩端道路穿澮河大堤采用1∶10引坡，當(dāng)通過設(shè)計洪水時，橋面可以淹沒過流。

4.4.2 穿堤涵管

為使?jié)液友匕兜屯萏幒樗樌M入河道，需在各低洼處洪水入河口處設(shè)置穿堤涵管，治理段新建穿堤涵管共4座。涵管為φ500鋼筋混凝土排水管，每節(jié)2m，管道接口形式為鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹帶接口，管基為現(xiàn)澆C15混凝土，寬90cm，高28cm。

4.5 堤防穩(wěn)定計算

堤防穩(wěn)定包括滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定兩部分。由于堤防戰(zhàn)線長，根據(jù)地質(zhì)資料，該次計算選擇堤防高度較大、設(shè)計水位較高的左堤樁號9+100處斷面作為典型斷面進行分析計算。從計算結(jié)果可以看出，堤身、堤基滲流比降均小于允許滲流比降0.46，滲透穩(wěn)定滿足要求。堤坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。

5 結(jié) 論

澮河河道治理工程的實施，不僅提高了河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)，對整個汾河下游的生態(tài)環(huán)境起著舉足輕重的作用，而且對于促進各行業(yè)的全面發(fā)展、維護社會的穩(wěn)定、推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)，也起到了積極作用。

Design of river control project plan in Xinjiang Huihe River

LI Ying

(YunchengWaterConservancySurveyandDesignInstitute,Yuncheng044000,China)

Many risky sections are formed in Huihe River due to bank collapse and more frequent river channel swinging, which directly endanger the safety of villages and towns along the river as well as dykes on both banks. The basis and principles of river management are combined in order to improve the flood control standard. Design plans suitable for the river are proposed. Practice shows that the river control effect is better, and it is a project which benefits the state and the public and saves cost with high effects.

flood control standard; river control; engineering design

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.06.009

TV85

B

1005-4774(2017)06- 0035- 03