淮干行洪區調整和建設工程保莊圩取棄土區優化設計

王鑫焱

2009年3月，國務院以國函〔2009〕37 號文批復了《淮河流域防洪規劃》，要求“在全面完成治淮19 項骨干工程的基礎上，重點安排行蓄洪區調整、安全建設和漸進式移民試點，改善行蓄洪區內群眾生產生活條件”、明確提出了壽西湖、董峰湖等改建為有閘控制的行洪區，疏浚沫河口至峽山口段河道，將淮河干流正陽關～峽山口段行洪區調整和建設列入38 項進一步治理淮河主要項目中。

一、工程概況

正陽關至峽山口段淮河干流左右岸現有壽西湖和董峰湖兩個行洪區，壽西湖行洪區位于正陽關和壽縣之間的淮河右岸；董峰湖行洪區位于淮河左岸鳳臺縣，該段淮干河道狹窄，束水嚴重，汛期險情多，本次設計對該段淮河河道及兩個行洪區進行調整與建設，工程主要建設內容如下：

1.堤防工程

壽西湖內新筑澗溝、菱角和城西3 座保莊圩堤；新建澗溝、菱角2 座泵站，建設穿堤涵閘10 座。

退建董峰湖上段行洪堤；重建山口、石灣、河口、董崗等4 座泵站，加固接長穿堤涵閘1 座。

2.進洪閘和退洪閘工程

新建壽西湖進洪閘、退洪閘，新建董峰湖進洪閘、退洪閘。

3.澗溝口至峽山口段河道疏浚工程

疏浚淮河干流澗溝口至峽山口段河道，長24843m，底寬為330m，土方量為1828.01 萬m3。

4.生產圩等影響處理工程

靠山圩和東淝閘右圩影響處理工程；恢復建設碼頭渡口、跨渠過路涵等。

二、城西保莊圩取棄土區原設計方案

城西保莊圩位于壽西湖東面，起點位于東淝河左堤上，沿躍進河東岸一直向南延伸，終點位于南端牛尾崗堤上，全長9.78km。堤型選擇應按照因地制宜、就地取材、節省投資、便于施工和管理的原則確定采用土堤。

城西保莊圩堤防設計標準斷面為：堤頂寬為6.0m，外坡1 ∶3，內坡堤頂以下3m 高程處設2m 寬平臺，平臺以上邊坡為1 ∶3，平臺以下邊坡為1 ∶5。

初步設計階段，壽西湖城西保莊圩堤防共計填筑524 萬m3，經平衡規劃，利用工程開挖土料約36.3 萬m3，利用本工程河道疏浚水上方40 萬m3，其余447.7 萬m3土料均需外部取土解決。取土土料來源主要為三個方面：（1）4#、5#排泥場取土133.9 萬m3；（2）靠山圩退建灘地料場取土250 萬m3；（3）澗溝口外灘料場取土158.1 萬m3。全部524 萬m3填筑土料中，368.3 萬m3為粘性土，250 萬m3為砂性土，粘性土填筑于堤防迎水側，砂性土用于背水側填筑。初設階段曾考慮部分土料由城西保莊圩河對岸的董峰湖外灘地取土，土料需跨淮河運輸，當時由于時間緊任務重，港航部門未予跨河許可，終放棄跨河運輸，考慮從上述料場取用。

三、取棄土區設計優化依據

目前，淮河干流正陽關至峽山口段行洪區調整和建設工程正式進入實施階段。鑒于《淮河干流正陽關至峽山口行洪區調整和建設工程初步設計報告準予行政許可決定書》中關于取土場及棄土場（排泥場）的批復內容，審查意見中指出“工程地質（七）施工中應優先采用合格的老堤鏟除提料和河道疏浚土料”。工程實施階段后，設計部門對城西保莊圩的部分料場及棄渣場進行優化，設計單位及建管單位通過對城西保莊圩的現場取土區進入詳細的摸排調查，董峰湖外灘大量水上方可用于填筑，經過建管單位與港航部門多次協商，達成可跨河運輸的許可證，實現在實施過程中對董峰湖鏟堤及河道疏浚的水上方進行綜合利用，結合4#、5#排泥場征地困難的情況，決定取消從4#、5#排泥場取土。

優化主要內容為以下三個方面：

（1）原方案澗溝口外灘料場運距較遠取消，4#和5#排泥場征地難度大，內部取土區取消；結合利用引江濟淮工程東淝河船閘位于東淝河右圩內的棄渣場取土，可取土面積31.5 萬m2，充分利用取土坑棄置工程開挖棄土。

（2）充分利用靠山圩退建區取土。

（3）充分利用董峰湖行洪區側的退建老堤鏟除和河道疏浚水上方筑堤，不足部分利用退建區灘地取土，土料通過臨時輪渡跨淮河運輸至城西保莊圩。

四、優化方案設計

1.工程地質

靠山圩外灘料場位于退建區，地面高程20.5m，土料以砂壤土為主，取土深度不宜低于淮河水位（枯水期正常蓄水位18.0m）。東淝河右圩土料場布置在新老堤之間，取土深度控制在2.0m 以內。根據地質資料，東淝河右圩處的料場土料以粘性土為主，土料性質符合筑堤要求；靠山圩外灘料場以砂壤土為主，宜用于堤防背水側填筑；董峰湖行洪區料場以輕粉質壤土和砂壤土為主，填筑土料質量與加固段堤防土質相近，可用于堤防內培填筑，做新筑堤防時，宜用于堤防背水側填筑。優化后的料場土料儲量及質量滿足工程需求。

2.取土場土方平衡設計

招標設計階段城西保莊圩堤防填筑總量為 504 萬m3，較初設階段減少約20 萬m3。主要土料場變化為：取消澗溝口料場取土，取消4#、5#排泥場取土；增加董峰湖外側料場和東淝右圩圩內料場。設計優化階段對新增的董峰湖外側料場及東淝右圩進行了地質調查，土質滿足設計筑堤要求。

設計優化階段重新對土料進行土方平衡計算，堤防填筑量505.7 萬m3，利用工程開挖土料約 26.1 萬m3，考慮壓實損耗系數后共需從外部取土530.1 萬m3。其中靠山圩料場243.1 萬m3，東淝右圩退建區料場21.3 萬m3，東淝河右圩圩內料場（引江濟淮東淝河船閘棄渣場）71.7 萬m3，董峰湖外側料場188.5 萬m3，折實系數采用1.1。填筑土料中，139 萬m3為粘性土，414 萬m3為砂性土，粘性土填筑于堤防迎水側，砂性土用于背水側填筑。

3.河道疏浚優化設計

初步設計階段，115+062～117+704 段河道疏浚全部沖到4#、5#排泥場，共計242.39 萬m3。由于本次料場的調整，設計優化后，取消了4#、5#排泥場，對115+062～117+704 段河道疏浚排泥場進行重新規劃，本段河道疏浚水上方中73 萬m3用于城西保莊圩填筑，余下169.39 萬m3沖填至6#排泥場，6#排泥場沖填高度由初設的的3m 變為4.2m，沖填區圍堰比初設增加22.97 萬m3。

4.施工組織

在項目實施階段對各料場的運輸路線及運輸方式均進行優化。

因引江濟淮東淝河船閘正在實施中，2021年底前東淝河航道通航受限，可利用這個時機，為減少取土運距，同時為了解決東淝河右圩料場的土料運輸道路問題，擬在東淝河船閘的下游建設一座臨時跨河橋梁，滿足東淝河船閘材料運輸船舶的間斷通航，靠山圩料場土料運距9km，東淝河右圩料場土料運距7km。批復初設的靠山圩料場的取土運輸線路改為自S203 省道至縣城北側的北關集經東淝河橋梁，運至城西保莊圩堤防，主要依托現有道路，平均運距約15km。

董峰湖外側料場采取跨淮河運輸方式至城西保莊圩堤填筑，擬在淮河兩岸建設兩處臨時渡口，采用輪渡的方式解決車輛的跨河運輸要求。在工程實施前，業主與航運部門達成一致，確保城西保莊圩施工期間，土料運輸汽車輪渡可正常跨河。施工期間應保障跨河輪渡與淮河航道正常航行船只的安全性。其土料開采運輸方式為：2m3反鏟挖掘機料場開采，15t 自卸汽車陸上運輸1.5km 上輪渡，跨河輪渡運輸0.3km 上岸、陸上運輸7km 至填筑面。

東淝河橋梁及跨河輪渡在實施前需編制相關的專題及專項方案，經過相關主管部門批準后，方可實施。

五、優化成果對比

設計優化方案臨時用地面積為472.5 畝，較初設批復減少2889 畝。

投資概算較原批復概算總投資43445.14 萬元減少10620.21 萬元。

本次取棄土區的優化，在保證工程安全的前提下，節約了大量臨時占地和工程投資。工程實施過程中需做好與引江濟淮工程的協調，做好跨河運輸的相關專題審批