赤水河中段綜合治理工程防洪評價分析

韋世杰

（陜西金水橋工程設計有限責任公司，陜西 西安 710000）

渭南市華州區赤水河中段河道整治生態濕地綜合治理工程是利用華州區豐富的灘涂資源，通過對園區水系和交通的梳理，生態恢復和重建，融入休閑旅游服務功能，建成一處集科普宣教、生態保護、游覽觀光、休閑養生等功能于一體的國內一流國家級生態濕地。

赤水河為渭河一級支流，工程設施分布于河道兩側及灘地上，為了保證設計洪水下工程設施安全和保護沿岸人民生命財產安全，減小損失，需要對工程設計進行防洪評價。

1 防洪評價

1.1 設計洪水計算

赤水河目前未設水文站，同為南山支流的羅敷河1955年1月設有羅敷堡水文站，控制流域面積122 km2，具有多年實測資料。設計洪水常用的計算方法有水文比擬法，經驗公式法、暴雨推求洪水等方法。赤水河與羅敷河均為渭河南山支流，氣象、水文條件、產匯流規律基本一致，且羅敷河羅敷堡水文站控制面積與項目終點以上面積差異不大，因此，本次洪水計算選用羅敷堡站1955～2010年共56年的實測洪水資料，分別采用水文比擬法、經驗公式法及推理公式法計算，經分析比較確定。

1.1.1 推理公式法

暴雨是形成洪水的主要因素，在假定設計暴雨與設計洪水的頻率相應和暴雨全面積籠罩的前提下，分析產流和匯流過程，進而推求設計洪峰流量。求得赤水河20年一遇設計洪峰流量為530m3/s。

1.1.2 水文比擬法

通過分析羅敷堡水文站多年實測水文資料，計算出羅敷河20年一遇設計洪峰流量，再通過公式計算出赤水河設計洪峰流量。求得赤水河20年一遇設計洪峰流量為453m3/s。

式中：Q設為工程處設計洪峰流量；Q參為羅敷堡水文站設計洪峰流量；F設為工程處流域面積；F參為羅敷堡水文站控制流域面積，122 km2。

1.1.3 經驗公式法

依據《渭南地區暨銅川市實用水文手冊》設計洪水經驗公式計算，渭河南秦嶺山區，指數n為0.62。查出不同頻率的Kp值后，將F=290.4為km2代入，即可求得不同頻率的設計洪峰流量，見表1。

表1 地區經驗公式法計算設計洪水成果表

1.1.4 成果合理性分析

對以上計算成果進行分析，3種方法計算差異相對較大，地區經驗公式法數值最小，推理公式法最大，水文比擬法居中。本次水文比擬法成果與《陜西省渭河防洪治理工程可行性研究水文分析報告》等成果基本一致，因此，認為本次計算結果比較可靠，采用成果也是比較合理的。

可研設計計算成果赤水河20年一遇洪水的洪峰流量為460m3/s，本次計算結果453m3/s，考慮計算過程的誤差影響認為計算結果基本一致，因此，本次復核赤水河可研設計20年一遇洪水成果滿足要求。

1.2 設計洪水位計算

根據確定的河段糙率、起算斷面的水位和實測的斷面資料，采用用能量守恒方程的計算方法，從下游向上游逐斷面推求推算出設計洪水水面線。經過計算設計洪水水面線與可研成果對比分析可知，各斷面的復核結果基本一致，可研設計成果滿足要求。

1.3 沖刷深度計算

通過選取代表性河道斷面，采用《堤防工程設計規范》GB50286—2013 D.2.2-1局部沖刷公式進行河道沖刷深度計算，計算得基礎沖刷深度為0.39m～1.07m。可研設計堤防與護坡基礎置于深泓點以下1.5m，基礎埋深滿足要求。

2 防洪綜合評價

2.1 法規及防洪規劃的適應性

本次新建生態濕地工程布置在河道堤岸以外，不會對河道造成影響，符合《中華人民共和國防洪法》、《陜西省河道管理條例》等法律法規。本工程確定為Ⅲ級旅游設施，其相應設防標準確定為20年一遇洪水，堤防級別為4級，符合《防洪標準》（GB50201-2014)要求。

2.2 對河道行洪的影響

本次新建生態濕地工程布置在河道堤岸以外，不占用河道的行洪面積，不會影響河道行洪。堤防工程堤線布置與天然河勢相適應，堤段之間平順銜接，堤防設計經過計算滿足設計洪水行洪能力。而且，本次洪水計算沒有考慮上游水庫的調節作用，因此堤岸的防洪標準更偏安全。所以項目堤防、護岸工程實施后更有利赤水河河道行洪安全。

2.3 對河勢的影響

根據工程布置可知堤線設計盡可能的順應天然河勢，大部分河段是在天然河堤的基礎上加高培厚或者護岸，局部地方縮窄原始河道，可能引起水流的邊界條件和水沙條件的微小變化，改變河流斷面形態，對現狀河勢影響不大，河勢基本穩定。

2.4 對現有防洪工程、水利設施及其它設施的影響

工程段河道沿線有大小橋6座，經過設計洪水位的推求和沖刷深度計算，橋下凈空均滿足河道行洪，基礎埋深滿足沖刷，因此設計洪水不會對沿線便橋造成影響。

2.5 對防汛搶險的影響

根據可研設計，項目堤岸建成后，可以抵御20年一遇的洪水，堤頂寬度8 m，堤頂設置道路，跨河設置交通橋，連接附近交通道路，更有利于項目區防汛搶險，對防汛搶險不會產生不利影響。

3 消除或減輕洪水影響的措施

3.1 對防洪影響的補救措施

（1）項目工程施工場地均距公路較近，若需汛期施工，應確保各類設備遠離道路，以防造成防汛搶險道路堵塞。

（2）施工將占用部分行洪河道，必須和當地河道主管部門簽訂防汛責任書，確保防汛安全，施工完成后及時拆除臨建設施，清理場地，盡可能恢復河道原貌，以利河道泄洪暢通，并會同河道主管部門共同驗收。

（3）在運行管理期間，及時與防汛、氣象部門聯系。確保在設計標準洪水下，不發生安全事故。

3.2 工程安全影響補救措施

（1）盡量避免汛期施工，雖然本工程不會對防汛造成較大的影響，但也可能因各種原因發生超設計標準洪水，為確保施工設備和人員安全，應提前與防汛部門聯系確定施工時間，制定施工期防汛預案，報防汛部門審批后方可施工，確保施工安全和施工質量；

（2）施工期可能遭遇暴雨洪水，對施工人員及設施可能帶來較大的威脅，應注意天氣預報及與上游水庫等水情部門保持密切聯系，確保洪水到來前，人員及設施及時撤離轉移，確保防汛安全。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）赤水河中段河道整治生態濕地項目建設有利于生態環境的改善，促進區域農業產業結構調整，對當地經濟、社會的可持續發展和環境保護具有重要意義，并符合當地長遠發展規劃。發展休閑農業，有利于促進城鄉融合，統籌城鄉發展，建設和諧農村，因此該項目建設是十分必要的。

（2）赤水河中段河道整治生態濕地項目建設符合國家及地方法律法規的要求。本工程確定為Ⅲ級旅游設施，其相應設防標準為20年一遇洪水，堤防級別為4級，符合《防洪標準》（GB50201-2014)要求。

（3）經過計算和可研設計對比分析，堤線布置合理平順，堤頂高程、堤基埋深滿足要求。設計標準洪水下，堤岸工程建成后，能夠滿足行洪要求，但是對河勢會造成輕微影響。生態濕地工程布置于堤岸以外，不會影響河道行洪安全。

（4）經過復核，公路橋和鐵路橋的基礎埋深滿足沖刷要求，設計洪水位均低于橋底高程，工程實施不會對公路橋和鐵路橋造成影響。

（5）在項目施工期間，由于一些臨時設施和施工垃圾占用部分行洪河道，將對河道行洪造成不利影響，因此，應盡量避開洪水期5~10月，并采取必要的防護措施，確保人員與施工設施設備安全。

4.2 建議

（1）建議施工應盡量在非汛期，根據分期設計洪水計算成果可知，赤水河11月至5月份洪水較11月至4月份洪水量值偏大一倍以上，從人員及施工機械安全、施工期圍堰等工程措施考慮，建議在5月份前完成施工。同時應按規定制報批度汛預案。赤水河上游建有水庫，施工時應與上游水工程單位保持信息暢通，一旦上游放水危及施工安全時能采取相應措施，確保施工安全。

（2）要加強施工管理，在兩岸灘地盡量減少堆積施工物料，施工廢棄物要及時清理到指定的棄渣場，嚴禁倒入河道，施工結束后，臨時工程要及時拆除清理干凈，恢復河道原貌。

（3）先進行堤防工程施工，后建設的生態濕地工程應滿足堤防管理要求。