嘉陵江蓬安防洪堤堤線設(shè)計方案優(yōu)選

黃世國

（四川省南充市水利電力建筑勘察設(shè)計研究院 四川 南充 637000）

1 工程背景

1.1 工程概況

嘉陵江為長江干流左岸的一條重要支流，流經(jīng)陜西、甘肅、四川三省和重慶市。主流發(fā)源于陜西省秦嶺南麓，向南流經(jīng)甘肅再入陜西，至陽平關(guān)入四川省境。嘉陵江洪災(zāi)十分頻繁，由于蓬安縣城地勢低，平均10年城區(qū)就要遭受一次洪水淹沒。目前縣城又沒有防洪堤工程保護，毫無抗御洪災(zāi)的能力，洪澇災(zāi)害已嚴重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。蓬安縣城區(qū)新建防洪堤3處全長5.041km，其中：錦屏堤 3.725km，周口堤 0.3km，清溪堤1.016km。三段防洪堤建成后將使縣城近期防洪標準達到20年一遇，待亭子口電站建成后達到50年一遇的設(shè)計防洪能力，估算工程總投資3403.80萬元。

1.2 方案優(yōu)選的必要性

改革開放政策加速了城市的建設(shè)步伐，錦屏東門至西拱橋間進行了舊城改造和招商引資，建成了以工業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)、蠶種業(yè)、商貿(mào)、學(xué)校、機關(guān)企事業(yè)單位為主的現(xiàn)代化城區(qū)。當(dāng)洪水超過10年一遇時，這一帶均屬淹沒范圍，因此隨著城市的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，洪水淹沒損失將成幾何級數(shù)增長。

洪水災(zāi)害嚴重制約著蓬安城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展，嚴峻的防洪問題已列為蓬安縣委縣政府的重要議事日程，并在多次會議和多個文件中明確提出，必須高度重視蓬安城區(qū)防洪問題，盡快建設(shè)城區(qū)防洪大堤。1998年長江中下游和松花江流域的洪水災(zāi)害，更加深了各級領(lǐng)導(dǎo)和廣大人民群眾對洪水的認識。

在黨中央西部大開發(fā)政策的大好形勢下，蓬安縣正面臨著一個新的發(fā)展機遇，縣委縣政府根據(jù)蓬安縣城市建設(shè)的總體要求，把改建南渠公路與興建防洪堤工程相結(jié)合，建成多功能現(xiàn)代化城市，因此修建蓬安防洪堤對確保城區(qū)人民生命財產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，調(diào)動蓬安縣城市建設(shè)與經(jīng)濟建設(shè)的積極性，促進蓬安縣國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，改善和美化城市環(huán)境，都是十分必要和迫切的。

2 堤線基本設(shè)計方案

2.1 嘉陵江錦屏堤方案

錦屏防洪堤位于嘉陵江右岸大橋下游東門河壩一級階地和河漫灘上，地形較為平坦，中等洪水時即全淹，東門河壩河段水面寬600m～1010m。常年水位在高程291m～293m之間，江水順凹岸彎道入主槽，水面寬250m～500m；東門河壩地面高程多為292m～295m，最高在300m左右。本河段寬窄變化不大，最窄處嘉陵江大橋?qū)捈s600m，構(gòu)成天然卡口。

?

?

根據(jù)堤線布置原則和嘉陵江干流蓬安河段歷年洪水資料，作了三條堤線方案比較。

方案Ⅰ：即原可行性研究階段的代表性方案——內(nèi)線方案。該方案由嘉陵江大橋起（樁號0+0.000m），沿嘉陵江右岸Ⅰ級階地，經(jīng)造船廠、財神樓、錦屏東門，轉(zhuǎn)彎至西拱橋附近錦屏鎮(zhèn)出口結(jié)束（樁號 3+829.441m），護岸堤線總長3.829km。

方案Ⅱ：本次實施方案階段擬對錦屏城區(qū)進行全面保護，同時改造原城市邊緣排水系統(tǒng)，堤線在原可研基礎(chǔ)上進行修正，經(jīng)過水文、水利計算，局部調(diào)整原可行性研究堤線的IP坐標，順應(yīng)河勢，使堤線更加符合水流流態(tài)。經(jīng)過布置，防洪堤堤線起于嘉陵江大橋（樁號0+0.000m），沿嘉陵江右岸Ⅰ級階地，經(jīng)造船廠、財神樓、錦屏東門，轉(zhuǎn)彎至西拱橋附近錦屏鎮(zhèn)出口結(jié)束（樁號3+849.337m），堤線總長3.849km。

表3 錦屏防洪堤堤線經(jīng)濟比較表

方案Ⅲ：為順應(yīng)蓬安縣城市建設(shè)的發(fā)展，本次設(shè)計在增加造地，擴大防洪范圍的基礎(chǔ)上，以嘉陵江大橋河槽寬度為控制斷面，在錦屏東門等斷面處，主河槽寬度不縮窄的情況下，順應(yīng)河勢，重新布置了一條堤線方案，該堤線起于嘉陵江大橋（樁號0+0.000m），沿東門河壩Ⅰ級階地前緣和河漫灘，保持河寬約600～800左右，順應(yīng)河勢，經(jīng)造船廠、財神樓、錦屏東門，轉(zhuǎn)彎至西拱橋附近錦屏鎮(zhèn)出口結(jié)束（樁號3+949.813m），堤線總長3.950km。

2.2 嘉陵江周口堤設(shè)計方案

根據(jù)原可行性研究資料，結(jié)合城市景觀和擬建濱江大道，修建城市防洪堤，全長90.0m。由于堤線較短，其堤型主要受城市景觀設(shè)計控制，因此本階段不作方案比較。

2.3 清溪河右岸防洪堤設(shè)計方案

清溪河防洪堤位于嘉陵江支流清溪河右岸，本次設(shè)計除局部修正IP點坐標外，仍采用原《嘉陵江干流四川段防洪工程可行性研究報告》中清溪河右岸防洪堤可行性研究堤線方案，全長880.0m。

綜上可知，嘉陵江周口堤、清溪河右岸防洪堤的設(shè)計方案均采用原可行性研究設(shè)計方案，無需變動，因此本次的設(shè)計方案優(yōu)選任務(wù)為嘉陵江錦屏堤三個堤線設(shè)計方案的優(yōu)選

3 嘉陵江錦屏堤堤線方案優(yōu)選

3.1 對上下游河道的影響

經(jīng)水文分析計算，在設(shè)計頻率洪水時，嘉陵江蓬安河段錦屏堤與清溪河右岸防洪堤在擬訂方案下，建堤后與建堤前水位均有所壅高，其壅高值統(tǒng)計見表1、表2。

由上兩表可知，錦屏堤方案Ⅰ與現(xiàn)狀水位相比在各斷面影響較小，方案Ⅲ對河床縮窄較厲害，最大壅高值達到0.36m，方案Ⅱ?qū)哟惨灿幸欢ǖ目s窄，但水位最大壅高值才0.14m。三個方案對上下游、左右岸水位、流速影響增幅均較小，從水流條件上說，三個方案均可行，且對已建的上下游及左岸護城堤影響不大，不需要為此而加高加固。

3.2 對航運的影響

按各方案堤線布置，雖然興建防洪堤對嘉陵江蓬安河段的河床斷面、流速均有所改變，但在天然情況下，蓬安嘉陵江大橋及以上的黃蓮樹灣斷面河床寬度分別為600m和650m，這兩個狹窄河床斷面已形成對水流的控制作用，建堤后并未改變這一基本河勢，故對行洪影響不大，行洪能力可滿足要求。

3.3 對投資的影響

根據(jù)概算，三個方案投資比較見表3。

由表3可見，三個方案在堤線長度、最大堤高、工程量及建筑工程投資方面有所差別，方案Ⅰ堤長最短，投資較少，但防護范圍較窄，不能保護錦屏鎮(zhèn)城區(qū)人民群眾生命財產(chǎn)安全，不能適應(yīng)蓬安縣城市總體規(guī)劃及城市發(fā)展建設(shè)的需要，方案Ⅲ較方案Ⅱ因地形稍低，長度稍長，保護范圍要大，故工程量和投資稍大，但方案Ⅲ引起蓬安河段在設(shè)計洪水時壅水值較高，對該河段行洪影響稍大，綜合考慮，方案Ⅱ的各項指標較優(yōu)，故本階段堤線布置推薦方案Ⅱ。

4 結(jié)論

（1）經(jīng)過對嘉陵江錦屏堤堤線3種方案的分析，最終選取設(shè)計方案Ⅱ，而嘉陵江周口堤、清溪河右岸防洪堤堤線均采取原可行性研究中的設(shè)計方案不變。

（2）防洪堤堤線布置和選擇的優(yōu)劣，直接關(guān)系到整個工程的合理性和建成后的效用性，尤其對工程成本影響甚重，因此，堤線的布置和選擇經(jīng)過充分論證以及各方面因素的綜合比較才能達到最安全、最合理、最經(jīng)濟的要求。陜西水利