楊碧波
丹江景觀噴泉工程防洪評價淺析
楊碧波
(陜西省商洛水文水資源勘測局,陜西商洛726000)
建設丹江景觀噴泉工程有利于當地社會經濟的發展。本文就丹江景觀噴泉工程進行防洪影響評價分析探討,通過設計洪水計算、水位分析計算、沖刷分析計算,系統地進行防洪評價分析,提出工程防洪防治及補救措施,并給予了建設性意見,為今后的防洪抗災、工程建設奠定技術依據。
丹江;景觀噴泉;防洪影響;評價分析
丹江河大型水舞秀景觀噴泉工程,位于商州區望江樓以西至二號橡膠壩之間丹江上。全長300 m,寬40 m,噴泉水景占用水域面積12000 m2,配套建設面積約500 m2,激光投影房面積約30 m2;音響安裝基座單個占地面積約0.64 m2。建設陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程,能夠打造縱向空間的景觀變化,多維度豐富群眾觀景體驗。本項目的建設有利于社會經濟的發展,改善人民的生活。項目建成后將聚集大量人群居住,促進區域內消費,帶動區域內商業貿易的發展,從經濟角度考慮,通過本項目的建設,可在一定程度上帶動旅游、服務業,刺激其他相關產業發展,促進消費;區域內吸引更多的商客投資,加快商洛市基礎設施建設步伐,促進商洛市的經濟發展。
2.1 設計洪水計算
丹江大型水舞秀景觀噴泉工程位于商洛市東部丹江干流上,項目所在區域距丹鳳水文站較近,該站具有完整的實測水文資料系列。根據水文計算技術,設計洪水計算以丹鳳水文站作為參證站,確定丹鳳水文站設計洪峰流量,根據丹鳳水文站設計洪峰流量采用水文比擬法,同時采用匯水面積相關法、綜合參數法等分別計算項目所在區域的設計洪峰流量,并對各種方法計算的結果進行比較分析,確定項目所在區域設計洪峰流量。經比較分析,保證采用分析成果與已經批復成果的一致性,確定項目區20年、50年一遇設計洪峰流量采用《陜西省丹江干流防洪工程水文分析報告》成果分別為570 m3/s、810 m3/s。
2.2 設計洪水位分析計算
在項目評價河段附近選定4個形態斷面,分別是以王塬大橋樁號0+000,四個形態斷面位于王塬大橋下游,分別是斷面1樁號為0+703.3(為橡膠壩),斷面2樁號為0+453.3,斷面3樁號為0+250.3,斷面4樁號為0+54.3。通過實測河道斷面資料分析得出,河床較平整,主槽相對穩定,河段控制條件較好,可采用恒定非均勻流方程和堰流公式兩種方法計算各形態斷面50年一遇洪水的設計水面線。堰流公式用于計算恒定均勻流方程的起始下斷面也就是斷面1;其余斷面用非均勻流方程計算洪水位。
2.3 成果的綜合分析及采用
用建設噴泉工程后水面線推算結果與項目區左岸、右岸比較可以看出:發生50年一遇洪水時,項目區左岸、右岸堤防高于設計洪水水面線。
2.4 沖刷分析
由于噴泉工程的運行主要依靠浮體,平時噴泉不表演及雨洪時,浮體平臺固定在河底,河底鋪設厚50 cm漿砌石。項目區下游約100 m處建有橡膠壩,橡膠壩本身就具有固床的作用,所以項目區的沖刷可以不考慮,沖刷計算略。
(1)對防洪規劃的影響分析:項目建成后的設計水面線高于丹江兩岸堤防,不影響堤防發揮正常作用。
(2)對水資源開發利用規劃和水電站梯級開發規劃的影響分析。經了解,沒有與河段有關的水電站梯級開發規劃。
(3)對采沙規劃的影響分析:屬禁止采沙區域。應在水務部門管理之下,禁止任何采沙行為。
(4)對現有防洪標準、技術要求的影響分析:經過分析,陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程的建設不影響以上有關規劃中確定的總體要求、整治目標和建設任務。
(5)對河道行洪的影響分析:工程項目建設對河道行洪影響不大。
(6)對河勢穩定的影響分析:該項目的建設雖占用河道,但對河勢穩定影響甚微。
(7)對防汛搶險的影響分析:對防汛搶險的影響不大。
(8)安全評價建議:噴泉工程設計單位在設計中,充分考慮洪水時的大流速及水中漂浮物影響的事實,加大首排兩個錨索及基礎的安全系數,按提供80 t/2個拉力設計基礎尺寸及拉索選材,確保當發生設計洪水時,陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程安全。
4.1 對工程自身安全的防治補救措施
陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程在丹江修建,浮體平臺靠錨索固定在基礎上,經計算,錨索的拉力滿足要求。當發生非正常工況時(如,水中雜物水草堵塞浮體平臺),首排2個錨索受力最大,經計算2個錨索受力為62 t,加上浮體上下水位差壓力影響,建議:噴泉工程設計單位在設計中,充分考慮洪水時的大流速及水中漂浮物影響的事實,加大首排兩個錨索及基礎的安全系數,按提供80 t/2個拉力設計基礎尺寸及拉索選材,確保當發生設計洪水時,陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程安全。
4.2 對防洪工程影響的防治和補救措施
在項目施工期間,為確保安全,應采取以下措施:
(1)河道范圍內不能修建物資倉庫和臨時工房,項目在建設的過程中,不可避免的用到大量的砂石,建設單位不應在河道內亂挖亂采,以免影響河道安全;
(2)施工期間要與當地河道主管部門、防汛部門、水文、氣象部門保持密切聯系,根據洪水情況和預報,及時采取措施,確保防汛安全;
(3)施工結束后,要應及時拆除臨時建筑和設施,清除建筑垃圾等剩余物料,嚴禁向河道傾倒,影響河道行洪。
5.1 結論
通過對陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程所在河段水流泥沙特性、河床演變規律和該項目建設對所在河段防洪影響情況的分析,以及工程的建設對河道洪水位、對河勢演變影響的論證分析,可得出以下主要結論:
(1)陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程的建設,是商洛市城市發展的迫切需求。對提高城市群眾休閑生活質量有重要意義。
(2)陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程的規劃設計符合有關規范要求,也滿足防洪規劃要求。
(3)陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程建設后對河勢的穩定影響甚微。
(4)經本次評價復核認為,在發生設計標準以下的洪水時,該工程項目基本安全。
5.2 建議
通過對陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程所在河段的防洪綜合評價,提出以下建議:
(1)噴泉工程設計單位在初步設計報告中,要充分考慮洪水時的大流速及水中漂浮物影響的事實,加大首排兩個錨索及基礎的安全系數,按提供80 t/2個拉力設計基礎尺寸及拉索選材,確保當發生設計洪水時,陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程安全。
(2)陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程物料堆放場應設置在堤防以外,不占用河道。工程施工盡量安排在非汛期進行。若必須要在汛期施工,應與有關單位取得聯系,落實上游來水信息,保障施工安全。
(3)陜西省商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程建設,應從砂石場采購,不得在工程所在地河道內亂采砂石。
(4)對項目建設過程中毀壞河道內的堤防建筑物、地表植被,應及時進行修復,并對周圍環境進行綠化和美化。
(5)在噴泉工程浮體平臺施工時,需臨時占用河道作為工作面,臨時占用面積約8000 m2,施工完成應后及時恢復。工程將永久占用河道長約300.0 m,寬約40.0 m,面積為12000 m2,應與河道主管部門聯系,辦理清障恢復協議及補償措施。
(6)項目施工期間和投入運行后,必須無條件服從當地防汛指揮機構的調度,充分考慮上游二龍山水庫的調度,建立快速運作,協調有力的機制,保障工程的安全和應急的需要,要結合《商洛市城區度汛預案》編制防汛搶險預案,并報防汛部門備案。
(7)充分考慮發生設防洪水和超標洪水時的綜合影響(如發生潰壩、壅水和大量漂浮物等),制定切實可行的防洪預案,并報請防汛部門審批,確保施工期間和工程建成運行后的安全度汛。并采取一定的措施,參與提升本區域防汛工作的開展。
(8)由于商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程防洪標準為50年一遇洪水,丹江右岸堤防為20年一遇標準,建議噴泉工程建設處對右岸堤防進行加高加固,確保商洛市丹江大型水舞秀景觀噴泉工程的安全。
(9)噴泉工程的最高噴水高度達180 m,噴泉工程在運行時,會產生水霧,將會對丹江右岸江濱大道上的車輛和行人造成影響,建議在噴泉表演時設立標志牌對丹江右岸江濱大道車輛和行人進行提醒,或對項目區涉及的路段車輛實行交通管制,確保噴泉工程表演時江濱大道車輛和行人的安全。
TU998.4;TV87
B
1673-9000(2017)02-00012-02
2017-02-13
楊碧波(1982-),女,陜西藍田人,工程師,主要從事水文水利計算,水資源評價等工作。