新橋水龍東至新風(fēng)段防洪減災(zāi)能力初探

黃春培

（廣東益鑫源工程建設(shè)管理咨詢有限公司，廣東 江門529000）

1 工程概況

1.1 工程布局

開平市水口鎮(zhèn)龍東至新風(fēng)段河道整治項(xiàng)目，是為提高新橋水龍東至新風(fēng)段的防洪減災(zāi)能力，保障區(qū)域防洪安全及糧食安全，兼顧河流生態(tài)環(huán)境，在堅持“防災(zāi)減災(zāi)、岸固河暢、自然生態(tài)、安全經(jīng)濟(jì)、長效管護(hù)”的治理原則下，開展清淤疏浚、護(hù)岸護(hù)坡、堤防加固等內(nèi)容的綜合性治理。本次治理河長6.5 km，其中全線清淤長6.5 km，護(hù)岸長度3.429 m，堤防加固1.253 km。主要建設(shè)內(nèi)容包括：

（1）對治理河長6.5 km范圍內(nèi)河道，進(jìn)行全線清淤疏浚。

（2）對長安里至聚龍水閘段，進(jìn)行堤防加高、加厚及護(hù)岸，護(hù)岸型式采用草皮護(hù)坡，同時對該段低矮堤防進(jìn)行加高加厚，為方便日后巡查管理、檢查搶險等工作，設(shè)置堤頂路及路緣石；該段總長為3.047 km。

（3）對欖沖村、鳳翔村段進(jìn)行護(hù)岸；該部分河道右岸處于河流凹岸，受沖刷嚴(yán)重，因此于欖沖村段設(shè)置拋石護(hù)岸長0.265 km；于鳳翔村段，設(shè)置預(yù)制波浪型樁護(hù)岸長0.117 km。

（4）對相應(yīng)河段進(jìn)行堤防加固，設(shè)置堤頂路及路緣石，背水坡設(shè)置排水溝；位于新環(huán)市路公路橋至已建擋墻式岸坡段，長1.274 km。

（5）生態(tài)修復(fù)及景觀改造。在沿河重要村莊段，結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)的要求，修復(fù)河道生態(tài)環(huán)境，提升河道景觀功能，滿足人民群眾對河流安全性、生態(tài)性、美觀性及親水、休閑的綜合需求。

1.2 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201-2014）規(guī)定，鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)人口小于20萬人，耕地小于2萬hm2，工程等級為Ⅳ級，防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為20～10年一遇，本工程防護(hù)任務(wù)遠(yuǎn)小于《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201-2014）最低標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，另外《廣東省中小河流治理工程設(shè)計指南》（試行）中提出“對于《防洪標(biāo)準(zhǔn)》未明確規(guī)定區(qū)域，保護(hù)農(nóng)田區(qū)的河段治理宜以岸坡防沖、疏通和穩(wěn)定河槽為主要目的，允許洪水在農(nóng)作物耐受時間內(nèi)淹浸農(nóng)田。鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口密集區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)取10～20年一遇；村莊人口集中區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)取5～10年一遇；農(nóng)田因地制宜，按照5年一遇以下防洪標(biāo)準(zhǔn)或不設(shè)防考慮。”

本工程新橋水K0+000—K0+677河段保護(hù)對象為農(nóng)田，樁號K0+677—K2+706河段保護(hù)對象為村莊及農(nóng)田，樁號K5+007—K6+226河段保護(hù)對象為村莊及農(nóng)田，其余河段保護(hù)對象為農(nóng)田；新橋水支流（支K0+000—支K0+461）段保護(hù)對象為村莊及農(nóng)田；綜合考慮本工程實(shí)際情況，本次工程堤防加固（樁號支K0+000—支K0+461、K0+000—K2+706、K5+007—K6+226）的防洪標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇洪水，其余河段為不設(shè)防。

河道樁號K0+000—K2+706段及支K0+000—支K0+461段，設(shè)計加固樁號為DA0+000—DA3+047起于社沖坪橋側(cè)，終于聚龍水閘，堤防終點(diǎn)可接下游較高堤防，但上游段（西崗村往上）現(xiàn)狀堤防較低矮，且在本工程治理河段內(nèi)，即使按設(shè)計洪水加高后也無法形成閉合，不能完全發(fā)揮應(yīng)有的防洪效益，所以該段本次建設(shè)為加高加厚現(xiàn)狀低矮堤防（設(shè)計堤頂高程采用設(shè)計洪水位加堤頂超高值）及護(hù)岸，并為方便日后巡查管理、檢查搶險等工作，設(shè)置堤頂路及路緣石；因此，該段以消除現(xiàn)狀低矮堤防段安全隱患，方便管理工作等為主要任務(wù)，不以擋水防洪為主要任務(wù)。

2 工程規(guī)模

2.1 清淤疏浚

根據(jù)工程計劃，通過分析測量圖并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，本工程河道清淤疏浚長度為6.5 km，河道中心樁號為支K0+000—支K0+461及K0+000—K6+226（其中K3+259—K3+446，長度187 m為沈海高速橋下部分，由公路部門建設(shè)，不納入本工程）；按照原天然河道比降，采用復(fù)式斷面進(jìn)行河道斷面清淤；河道斷面盡量體現(xiàn)形態(tài)的多樣性，在滿足行洪排澇等基本功能的基礎(chǔ)上，盡量維持原有淺灘、深槽和植物群落等。本次河道清淤疏浚量為52 692.63 m3。

2.2 堤防加固

根據(jù)實(shí)地調(diào)查可知，新環(huán)市路公路橋至現(xiàn)有擋墻式岸坡段的河堤經(jīng)常漫堤（河道中心線樁號K5+007—K6+226），經(jīng)復(fù)核現(xiàn)狀堤頂高程不滿足現(xiàn)行防洪要求，需進(jìn)行堤防加固。

樁號K5+007—K6+226段起點(diǎn)接于新環(huán)市公路橋下游側(cè)，終點(diǎn)接于現(xiàn)有擋墻式岸坡側(cè)，可形成防洪閉合。本工程共加固長度為1.253 km，堤防設(shè)3.5 m堤頂路（配套路緣石），于背水坡設(shè)置排水溝，以利排除坡面水流。

2.3 岸坡整治

對長安里至聚龍水閘段進(jìn),行堤防加高加厚及護(hù)岸，護(hù)岸型式采用草皮護(hù)坡，同時對該段低矮堤防進(jìn)行加高加厚，為方便日后巡查管理、檢查搶險等工作，設(shè)置堤頂路及路緣石；該段河道樁號為支K0+000—支K0+461、K0+000—K2+706（工程設(shè)計樁號為DA0+000—DA3+047），該段總長為3.047 km。

對欖沖村、鳳翔村段進(jìn)行護(hù)岸；該部分河道右岸處于河流凹岸，受沖刷嚴(yán)重，因此于欖沖村段設(shè)置拋石護(hù)岸長0.265 km；于鳳翔村段，設(shè)置預(yù)制波浪型樁護(hù)岸長0.117 km。

3 水面線推算

3.1 推算條件

（1）計算范圍

新橋水水面線推算范圍為起點(diǎn)（上游）,位于水口鎮(zhèn)與址山鎮(zhèn)交界處，終點(diǎn)（下游）位于現(xiàn)有擋墻式岸坡末段處，河道樁號為K0+000—K6+226。

（2）起推水位

本次水面線推算的起推水位,采用經(jīng)開平市水務(wù)局批準(zhǔn)的《開平市新橋水（沈海高速橋下～新橋水出口段）行洪控制線規(guī)劃》（開平市水務(wù)局、江門市水利水電勘測設(shè)計院有限公司，2014年10月）（以下簡稱《行洪控制線規(guī)劃》）的水面線計算成果；《行洪控制線規(guī)劃》中樁號K2+851處為本工程下游終點(diǎn)，即為本工程河道樁號K6+226處；該處P=20%水位為3.24 m（國家85高程）。現(xiàn)狀水面線計算成果見表1。

表1 新橋水P=20%治理前后水面線成果

（3）河道斷面

本次水面線推算采用實(shí)測河道斷面，共采用35個斷面，斷面平均距離200 m?，F(xiàn)狀水面線成果見圖1。

圖1 新橋水P=20%現(xiàn)狀水面線圖

（4）河道糙率

由于缺乏糙率相關(guān)資料，根據(jù)《水力學(xué)》（清華大學(xué)，余常昭主編）中河流糙率系數(shù)，本河段采用糙率值在0.025～0.030之間，綜合考慮，采用0.028作為模型區(qū)現(xiàn)狀糙率，采用0.025作為治理后糙率。

3.2 計算方法

由于天然河道底坡沿程有一定的變化，斷面形狀也不規(guī)則，河槽斷面寬窄不一，河底高低不平，因此本次設(shè)計洪水水面線推算，通過河道恒定非均勻流計算方法，以控制斷面起始斷面，采用伯努利能量方程，向上游推算出各斷面不同頻率下的水面線。

（1）伯努利能量方程如下：

式中：Y1，Y2——斷面水深；

Z1，Z2——主槽高程；

V1，V2——平均流速（總流量/總過流面積）；

α1，α2——速度加權(quán)系數(shù)；

g——重力加速度；

he——能量水頭損失。

兩個斷面之間的能量水頭損失，由摩擦損失和水流收縮（放大）產(chǎn)生的水頭損失組成。能量水頭損失he方程如下：

式中：L——斷面間距；——兩斷面間摩擦比降；

C——收縮（放大）損失系數(shù)。

實(shí)際計算時，采用廣東水文水利設(shè)計計算軟件平臺（HydroLab1.0版）進(jìn)行水面線計算。

（2）水面線計算成果

根據(jù)上述計算原則方法，分別計算出新橋水現(xiàn)狀水面線和設(shè)計水面線，并比較確定疏浚效果。設(shè)計水面線計算成果見表1。

（3）流量資料

采用各斷面計算的流量資料。每個支流處選取一個斷面計算流量，每兩個斷面之間的流量都用下游處斷面的流量。設(shè)計水面線成果見圖2。

圖2 新橋水P=20%治理后水面線圖

4 結(jié)論

將現(xiàn)狀水面線計算成果和設(shè)計（治理后）水面線計算成果進(jìn)行比較，治理前后水面線變化情況見表1。由表可知：治理后（P=20%），水位落差比較明顯，最大降落0.39 m。提高了部分堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)，解決了暴雨漫頂問題和農(nóng)田受浸危害，統(tǒng)籌了水利工程設(shè)施建設(shè)和非工程措施建設(shè)，為體系防洪、環(huán)保、生態(tài)、文化、旅游等多種功能進(jìn)行有機(jī)整合提供了基礎(chǔ)。［1］徐靜波.內(nèi)河航道整治工程生態(tài)環(huán)境影響評價——以三峽庫區(qū)抱龍河為例［J］.環(huán)境與發(fā)展,2018，143（06）:37-38.