淺談景觀工程防洪評價計算內容及常用分析方法

史良輝 張正波

（1.山東水之源水利規劃設計有限公司 濟南 250014 2.濟寧高新區城鄉統籌發展局濟寧 272000）

1 景觀工程主要概況

楊家河生態環境修復河道綠化景觀工程項目位于楊家河河道0+000～5+778 處（楊家河與洸氵府河交匯處為樁號起點0+000）。河道設計長度為5.7km，總設計面積約53ha，所在段楊家河防洪標準為20年一遇。通過沿河新建親水平臺、棧橋、景觀彩帶、植草綠化、景觀水系、健身設施等與附近特色田園和農業種植互相映襯，形成人水親近的城區農業生態水景觀。

2 以景觀設施為例的評價計算內容及方法

本項目主要分為城市休閑區、田園觀光區和濕地體驗區三個區域。城市休閑區包含了楊家河入洸氵府河口、楊家河公園、高架周邊景觀、棧橋、親水平臺等。田園觀光區主要包括農田和果園；濕地體驗區主要涵蓋了工業、鐵路、濕地。本文主要從人行景觀棧橋的修建、綠植選取的角度考慮其對河道防洪等方面的影響，選擇合適的計算方法。

2.1 設計洪水

根據《濟寧高新區防洪排澇規劃》（濟寧高新區水務管理辦公室、山東水之源水利規劃設計有限公司，2020年2月）楊家河設計洪水計算成果見表1。

表1 楊家河洪水設計成果表

2.2 人行景觀棧橋分析方法的探討

人行景觀棧橋為了使游客能夠充分享受河畔觀水、與水互動的過程，讓游客擁有良好的游賞體驗，從而多修建在臨近河道的河灘處，從防洪的角度看，棧橋在一定程度上造成了阻水，因此需考慮其壅高及壅長造成的影響，同時周圍的水流在河床表面附近形成淘刷漩渦，引起河床的一般沖刷和局部沖刷。

本次計算采用典型斷面法，選用布置有棧橋的最窄處河道斷面（3+419）進行計算。

3+419 處河道底高程32.58m；左側堤頂高程41.08m，右側堤頂高程41.05m，新建棧道位于右側灘地，距離右岸內堤腳分別為52m、58m，阻水部分棧道斷面見圖1。

圖1 棧橋斷面圖

2.2.1 壅水計算

計算方法采用《鐵路工程水文勘測設計規范》（TB 10017-99）中最大壅水高度計算公式：

由于新建棧橋與河道交角90°，通過計算，當20年一遇設計水位38.99m 時，本項目工程棧橋阻水面積約2.56m2。新建棧橋處過水斷面面積及阻水成果見表2，阻水斷面示意圖見圖2。

表2 新建棧橋處過水斷面面積及阻水成果表

將各參數代入壅水高度、壅水曲線長度公式，設計流量情況下棧橋壅水高度、壅水曲線長度見表3。

表3 新建棧橋壅水計算成果表

2.2.2 沖刷計算

沖刷計算分為一般沖刷和局部沖刷，本次采用的沖刷公式是《公路工程水文勘測設計規范》里的沖刷公式。

2.2.2.1 河槽部分

2.2.2.2 灘地部分

2.2.2.3 局部沖刷

設計洪水情況下本工程棧橋處一般及局部沖刷計算成果見表4 和表5。

表4 河床一般沖刷計算成果表

表5 棧橋局部沖刷計算成果表

綜合計算結果，發生20年一遇設計洪水時，河道無一般沖刷，灘地部分棧橋局部沖刷為0.36m。

2.3 綠植選取

由于景觀工程在考慮整體綠化的時候，多以植物的觀賞性、生態性、美化性為重點，從而在綠植的選擇上也會選取一些體態壯碩、美觀、生態效應良好的喬木，以達到美觀綠化的效果。但從河道防洪的角度看，這些喬木產生了較大程度上的阻水效果，減小了河道原有的行洪斷面從而造成阻水，也會產生纏繞漂浮物、掛淤等現象，進一步弱化了河道的行洪效果。

為確保防洪效果，本工程在設計時，堅持防洪為主，景觀其次的原則，在滿足最小河道行洪斷面的基礎上，通過營造不同的水深環境，結合種植沉水植物、挺水植物等，營造不同的植物群落，凈化水質的同時也為其他生物生長提供良好的生態基底。根據設計資料，項目區內主要臨水植物高度均未超過1.0m。因此對河道的行洪影響極小，也兼顧了觀賞性和生態性。

3 總結和補充

濟寧市楊家河生態環境修復河道綠化景觀工程防洪水文計算中，確定了楊家河的防洪標準和設計洪水，對綠植選擇造成的行洪斷面改變進行分析，根據《鐵路工程水文勘測設計規范》（TB 10017-99），采用典型斷面法對棧橋進行壅水分析計算（壅水的長度和高度），根據《公路工程水文勘測設計規范》對其進行沖刷分析（沖刷分析分為一般沖刷和局部沖刷）。

楊家河本次工程涉及主要的防洪評價分析計算，堤防穩定、滲流方面等計算并沒有涉及到，現對內容及方法做以下補充：

水文分析計算的主要內容應包括：

（1）水文資料進行可靠性、一致性、代表性的核查與分析。

（2）所需的水文資料有殘缺不全或長度不夠，應適當地對其進行補插和延長。

（3）在壅水和沖刷計算時，常采用《鐵路工程水文勘測設計規范》和《公路工程水文勘測設計規范》中的經驗公式進行計算，選用不同的經驗公式計算之前，應根據建設項目的工程結構型式、所在河道的特性等時機情況對其進行適應性分析。如若施工期間占用河道過水斷面，需要補充計算施工期的洪水。最終將壅水高度、壅水長度和一般沖刷、局部沖刷或是淤積列出計算結果。

（4）堤防穩定計算包括滲流穩定計算和抗滑穩定計算。滲流穩定計算采用二維滲流有限元計算方法，利用AutoBank 軟件進行分析計算，得出浸潤線和滲流量。抗滑穩定計算采用簡化畢肖普法，利用AutoBank 穩定分析計算軟件，計算出最危險滑弧和相應的邊坡穩定系數。

（5）排澇影響分析計算需要考慮排澇設施外形的結構大小，工作運行的方式，計算方法及公式的選取，得到排澇流量■