小西山溝瑞云文化藝苑項目防洪評價

王寧娟，梁發(fā)彪

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，石家莊 300250）

1 基本情況

瑞云文化藝苑項目位于張家口市懷來縣瑞云觀鄉(xiāng)，臨小西山溝而建，坐落在小西山溝兩岸，是一個集文化、旅游、居住為一體的綜合性開發(fā)項目，該項目建設(shè)用地面積111.6hm2，項目建成后將容納居民9980人。

小西山溝屬永定河水系中的小支溝，發(fā)源于小西山村南1.6km處的山脊，主河道走向大致為南-北方向，主河道自南向北流經(jīng)小西山村、瑞云文化藝苑項目區(qū)、143鄉(xiāng)道、瑞云觀鄉(xiāng)、南水泉村后，最終匯入官廳水庫。經(jīng)本次量測，小西山溝項目區(qū)以上控制流域面積1.92km2，項目區(qū)最下游控制斷面以上沿主河從出口斷面至分水嶺的最長距離3.06km，沿主河道流程的平均比降為5.07%。

項目河段自上游向下游建有兩座橋梁——車行南橋（20號斷面，橋長36m）和人行景觀橋（15號斷面，橋長52.1m）；橋梁下游建有兩處圓管涵——項目區(qū)圓管涵（4號斷面，一孔，孔徑2m）和鄉(xiāng)道圓管涵（0號斷面，一孔，孔徑1m）；項目上游地勢較高處有小西山村，小西山村現(xiàn)有334人。

2 評價內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)

2.1 評價內(nèi)容

本次防洪評價依據(jù)河北省水利廳 《河北省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制技術(shù)大綱（試行）》（冀水建管［2005］116號）和SL520—2014《洪水影響評價報告編制導(dǎo)則》進行工作。評價項目是集文化、旅游、居住為一體的綜合性開發(fā)項目——瑞云文化藝苑項目。

主要工作內(nèi)容包括：①調(diào)查河道、項目的基本情況，進行資料統(tǒng)計分析；②研究確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，量算流域特征值，分析計算河道不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計洪水；③分析確定河道橫斷面、河道糙率、起推水位、橋梁和涵洞技術(shù)指標(biāo)，進行水面線推算，計算出河道洪水位；④分析項目布置對河道防洪的影響；⑤評價項目區(qū)防洪安全；⑥根據(jù)評價結(jié)論，確定相應(yīng)的對策與措施。

2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)

防洪評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含擬建項目自身的防洪標(biāo)準(zhǔn)和河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

擬建項目為臨河而建的集文化、旅游、居住為一體的綜合性開發(fā)項目，建設(shè)用地面積111.6hm2（征地線范圍），總建筑面積80.20萬m2，其中居住區(qū)建筑面積77.10萬m2。項目建成后將容納居民9980人，同時考慮河兩岸項目區(qū)的文娛等配套設(shè)施，根據(jù)GB 50201—2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，確定項目區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。

小西山溝為山區(qū)小河道，目前沒有防洪標(biāo)準(zhǔn)，考慮河道的行洪、排澇特性及結(jié)合項目區(qū)附近村莊、耕地的防洪需要，參照GB50201—2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，河道防洪標(biāo)準(zhǔn)本次定為10年一遇。

為分析建設(shè)項目對河道行洪的影響及項目自身的防洪安全，評價按10年一遇和20年一遇兩個防洪標(biāo)準(zhǔn)進行分析計算。

3 計算成果

3.1 設(shè)計洪水

鑒于城區(qū)和農(nóng)田產(chǎn)匯流條件不同，設(shè)計洪水根據(jù)《張家口市水文水資源手冊》（1998年），分城區(qū)和農(nóng)田進行計算。設(shè)計洪水計算控制斷面取項目區(qū)最下游處，控制流域面積1.92km2，其中城區(qū)面積1.12km2，農(nóng)田面積0.80km2，控制流域內(nèi)沒有水庫等大中型水利工程，治理段范圍內(nèi)沒有大的匯水口，治理段按相同流量控制。經(jīng)計算，20年一遇洪峰流量20m3/s，洪峰模數(shù)10.4（m3/s）/km2；10年一遇洪峰流量12.5m3/s，洪峰模數(shù)6.5（m3/s）/km2。

3.2 河道洪水位

洪水位推算采用天然河道水面線法，利用HECRAS4.1進行分析，河道糙率主槽取0.03，灘地取0.04～0.045。

3.3 河道岸頂高程計算及防洪安全

項目區(qū)高程是否滿足防洪要求，取決于河道兩岸岸頂高程和項目區(qū)建成后建基面高程是否高于防洪允許的最低高程即計算岸頂高程。計算岸頂高程由設(shè)計洪水位加相應(yīng)超高確定 （最大超高不超過1.0m），岸頂超高參照GB50288—99《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。橋梁高度能否滿足防洪要求，取決于設(shè)計梁底高程是否高于防洪允許最低梁底高程；橋梁允許最低梁底高程由設(shè)計洪水位（壅高后水位）加相應(yīng)超高確定，本次取0.7m。

項目區(qū)防洪安全分析成果如表1和表2。

表1 建設(shè)項目防洪安全分析 單位：m

表2 橋梁高度防洪安全分析 單位：m

3.4 沖刷深度

受涵管設(shè)置的影響其上游河段水深較大流速較慢，計算沖刷參考價值不大，只對有代表性的河段斷面進行了沖刷深度計算，計算依據(jù)GB50286—2013 《堤防工程設(shè)計規(guī)范》進行，計算結(jié)果如表3。

為了評價橋梁墩臺埋設(shè)是否安全，基礎(chǔ)埋深是否滿足安全要求，需進行橋梁位置的河道沖刷計算。當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水時，車行南橋和人行景觀橋的橋墩布置在行洪斷面之外，不會影響20年一遇洪水行洪。故橋梁位置河道的沖刷計算采用GB50286—2013《堤防工程設(shè)計規(guī)范》中相關(guān)公式進行沖刷計算，地質(zhì)參數(shù)依據(jù)相關(guān)巖土工程勘察土工試驗成果中數(shù)據(jù)，其中地表土質(zhì)定義為粉土和粉質(zhì)黏土。

表3 河道沖刷深度計算 單位：m

計算結(jié)果如表4。

表4 橋梁防沖安全性分析

4 評價結(jié)論和建議

4.1 項目位置和布置

瑞云文化藝苑項目區(qū)樓座地勢較高，項目樓座及設(shè)施未占用河道20年一遇洪水的行洪斷面；區(qū)內(nèi)建筑排列整齊規(guī)則，樓間距較大，排水設(shè)施較完善，項目位置和布置基本合理。

小西山溝的管理范圍定為河道上口邊緣范圍之內(nèi)所有區(qū)域，安全保護范圍定為河道上口以外50m的范圍。項目區(qū)約10%的用地面積位于河道安全保護范圍之內(nèi)，在項目開發(fā)建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)注意符合河道管理條例等相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定。

4.2 對河道行洪形勢影響

小西山溝行洪標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇分析，項目區(qū)樓座及設(shè)施位于小西山溝兩岸，地勢較高，根據(jù)水力計算，項目設(shè)施和樓座及橋梁的修建不會縮小10年一遇河道防洪標(biāo)準(zhǔn)的行洪斷面，項目設(shè)施和樓座及橋梁的修建對河道行洪及河道流勢流態(tài)沒有明顯不利影響。

河道項目段兩個涵管的修建，縮窄了河道過流面積，阻礙了洪水的順利宣泄，導(dǎo)致上游水位壅高較大，最大斷面水深已達4.5m；當(dāng)發(fā)生10年一遇洪水時，鄉(xiāng)道處水位已經(jīng)超過涵管頂部路面高程，開始漫溢；故涵管的修建尤其是鄉(xiāng)道小涵管的修建，對河段的行洪形勢影響較大。

4.3 防洪安全

項目區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇分析。當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水時，兩個涵管之間的河段項目區(qū)會上水，威脅項目區(qū)設(shè)施安全。車行南橋和人行景觀橋設(shè)計最低橋梁梁底高程高于計算允許最低梁底高程，橋梁梁底滿足20年一遇河道防洪要求，當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水時，橋梁梁底是安全的。其他項目區(qū)河道兩岸頂高程和建基面高程均高于計算岸頂高程，項目自身可達到20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

如遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水，應(yīng)組織項目區(qū)內(nèi)人員盡快有序撤離；要做好項目區(qū)防洪預(yù)案，提高防洪意識，盡量降低洪水帶來的損失。

4.4 防沖安全

當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水時，河道沖刷深度0.42～1.18m，目前主槽兩側(cè)基本設(shè)置高1.8m的重力式漿砌石擋墻，擋土墻基礎(chǔ)埋深0.8～1.7m，當(dāng)擋墻底以下為回填土?xí)r，基礎(chǔ)埋深進入原狀土0.50m以上，河道兩側(cè)內(nèi)邊坡為綠化植被護坡；擋墻基礎(chǔ)埋深基本滿足防沖要求。

車行南橋和人行景觀橋基礎(chǔ)埋深大于河道20年一遇洪水的沖刷深度，故當(dāng)發(fā)生20年一遇洪水時，橋梁墩臺埋設(shè)和基礎(chǔ)埋深是比較安全的。

4.5 對附近村莊影響

瑞云文化藝苑項目上游建有小西山村，小西山村距離小西山溝80m，且村莊地勢較高，瑞云文化藝苑項目的建設(shè)不會對小西山村莊產(chǎn)生明顯影響，但建設(shè)項目在施工建設(shè)過程中，會產(chǎn)生灰塵和噪音，會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。在項目開發(fā)建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)注意符合河道管理條例等相關(guān)法律法規(guī)，做好水土保持措施和環(huán)境保護措施工作。

4.6 對防汛搶險影響

鑒于項目建筑密度不大，區(qū)域內(nèi)道路互通，可滿足防汛搶險車輛通行，對防汛搶險影響不大。

4.7 防治與補救措施

為保證瑞云文化藝苑項目的防洪安全，同時使洪水順利下泄，建議規(guī)整兩個涵管間河槽，把兩處涵管進行擴建，使其每處過流面積不小于12.5m2（相當(dāng)于直徑不小于4m的圓管），并對進出口進行防護。

［1］河北省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制技術(shù)大綱（試行）（冀水建管［2005］116號）［R］.2005.

［2］SL520—2014，洪水影響評價報告編制導(dǎo)則［S］.

［3］李煒.水力計算手冊（第二版）［K］.北京：中國水利水電出版社，2006.

［4］劉洋，孫曉英，王俊英，等.HEC-RAS及SOBEK-RURAL軟件推算山區(qū)天然河道水面線［J］.北京水務(wù)，2008（6）：34-36.

［5］史秀光，李冬梅，姜淑坤.防洪評價報告編寫淺析［J］.東北水利水電，2008（12）：58-59.