白水河河道防洪排澇應(yīng)急工程設(shè)計淺析

明 亮

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴陽 550002)

白水河河道防洪排澇應(yīng)急工程設(shè)計淺析

明 亮

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴陽 550002)

隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，河道治理工程的設(shè)計工作已不能再按舊的觀念和思路進(jìn)行設(shè)計，需要做到與時俱進(jìn)，敢于采用新工藝、新技術(shù)、新材料。尤其對于河道治理項目，設(shè)計人員必須牢固樹立并切實貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。文章在工程設(shè)計過程中，設(shè)計人員考慮了堤防的基本功能，同時也結(jié)合了水資源、水環(huán)境、水生態(tài)及人水和諧的共同發(fā)展要求。

白水河；河道治理；設(shè)計；心得體會

1 工程概況

威寧縣白水河河道防洪排澇應(yīng)急工程，主要解決白水河草海出口至黑巖洞段(包括白水河干流、楊灣河支流、松棵河支流)農(nóng)田及鄉(xiāng)村排澇問題，防護(hù)區(qū)以鄉(xiāng)村為主。防洪工程防護(hù)區(qū)等級為Ⅳ等，鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)洪水重現(xiàn)期為10a一遇。工程平面布置圖見圖1。

圖1 威寧縣白水河河道防洪排澇應(yīng)急工程平面布置圖

2 治理范圍的確定

本工程治理范圍內(nèi)涉及河道有白水河干流、楊灣河支流及松棵河支流。其中，白水河上游河道為鎖黃倉濕地公園范圍，該河段已經(jīng)由當(dāng)?shù)卣M(jìn)行規(guī)劃治理，不在本次治理范圍內(nèi)。白水河下游末段為黑巖洞，由于黑巖洞排水不暢，行洪能力低，以致上游河道回水抬升，發(fā)生內(nèi)澇。白水河沿線廣泛分布耕地，主要種植玉米、土豆、紅薯、煙草等作物。根據(jù)調(diào)查，干流沒有進(jìn)行過治理，河道沿線能清晰可見農(nóng)作物被水淹的痕跡和內(nèi)澇形成的積水區(qū)，洪澇災(zāi)害嚴(yán)重。松棵河為白水河上游的一級支流，河槽呈U型，河床現(xiàn)狀寬度較窄，為7-10m，深度約為2-3m，屬寬淺式河槽，兩岸地勢平坦，河水經(jīng)常漫過河床，流入兩岸耕地；兩岸廣泛分布耕地，主要種植煙草、玉米及土豆等作物，威寧縣優(yōu)質(zhì)烤煙基地分布于該河道沿線；河道兩岸洪災(zāi)頻發(fā)，年年受淹。楊灣河為白水河二級支流，自楊灣橋水庫流出，經(jīng)過草海鎮(zhèn)的卯關(guān)村、同心村，在五孔橋村寨附近匯入松棵河；河槽呈U型，屬寬淺式河槽，兩岸地勢平坦，寬度約為5-8m，深度約為2-3m，河道兩岸洪水及內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重；沿河兩岸分布有荷蘭豆生產(chǎn)基地、蔬菜基地、馬鈴薯基地及雪榕食用菌生產(chǎn)基地。

綜上所述，白水河干流、楊灣河支流及松棵河支流均急需治理，為本工程治理范圍。

3 方案設(shè)計

3.1 項目治理思路的確定

本工程主要保護(hù)對象為：保護(hù)人口2萬人，保護(hù)耕地面積0.5萬hm2(包含雪榕蘑菇基地、荷蘭豆基地、馬鈴薯基地、煙草基地及蔬菜基地等)，工程保護(hù)區(qū)以耕地為主。工程設(shè)計可按防洪項目設(shè)計，也可按排澇項目設(shè)計。因此，本工程按防洪工程或按排澇工程設(shè)計對項目的具體方案影響巨大。防洪工程其規(guī)模主要由防洪標(biāo)準(zhǔn)確定，受設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)下的洪峰流量控制。排澇工程規(guī)模主要受設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的排澇流量控制。本工程在設(shè)計思路確定前，分別按防洪及排澇方案進(jìn)行了比較，簡要敘述如下：

防洪方案成果：黑巖洞隧洞斷面尺寸為6m×6.68m(寬×高)，為城門洞型，直墻高5.0m，頂拱高1.68m。白水河河道堤距20m，防洪堤高5.0-7.8m，土石方開挖量57萬m3；松棵河河道堤距22m，防洪堤高3.5-4.9m，土石方開挖量68萬m3；楊灣河河道堤距20m，防洪堤高2.8-5.3m，土石方開挖量21萬m3；工程總投資2.46億元。

排澇方案成果：黑巖洞隧洞斷面尺寸為6m×6.68m(寬×高，斷面尺寸偏安全考慮仍采用防洪方案成果)，為城門洞型，直墻高5.0m，頂拱高1.68m。白水河河道堤距16m，防洪堤高3.5-6.8m，土石方開挖量19.8萬m3；松棵河河道堤距16m，防洪堤高2.8-4.3m，土石方開挖量41.3萬m3；楊灣河河道堤距16m，防洪堤高2.8-4.3m，土石方開挖量6.8萬m3；工程總投資1.48億元。

由上述兩種思路設(shè)計成果可知，防洪方案投資較排澇方案投資高0.98億元，主要原因為防洪方案土石方開挖量太大，而開挖料需要專門的碴場堆放，也大大的增加了環(huán)境保護(hù)設(shè)計、水土保持方案設(shè)計、建設(shè)征地移民等方面的投資。結(jié)合本工程保護(hù)區(qū)以耕地為主的特點(diǎn)，設(shè)計最終按排澇方案進(jìn)行設(shè)計，河道兩側(cè)內(nèi)澇區(qū)澇水排除時間按24h控制。

3.2 治理方案確定

在確定按排澇方案進(jìn)行設(shè)計后，對本工程進(jìn)行堤線布置，設(shè)計初擬了2個方案：①新建排洪隧洞，對已經(jīng)建設(shè)的蘑菇基地(地面高程約2176m)不做防洪排澇處理措施，蘑菇基地以下至隧洞進(jìn)口段河道，需深挖2-5m及河道拓寬為20m，方可使蘑菇基地處河道的10a一遇洪水水面線降至基地地面高程以下；該方案楊灣河支流下游段、松棵河下游段、及白水河干流需全段拓寬及深挖，工程開挖土石方量大且需要護(hù)坡襯砌等工程量也相應(yīng)較大，該方案建筑工程投資約為2.0億元，投資較高，方案不宜選用。②新建排洪隧洞及對行洪有嚴(yán)重阻礙作用的河段進(jìn)行擴(kuò)寬及清淤疏浚后，推求已建蘑菇基地處的河道10a一遇洪水水面線，水面線高于該片區(qū)蘑菇基地的地面高程，對蘑菇基地附近已建堤防進(jìn)行加高處理并將基地內(nèi)的雨水集中后通過抽排方式排至河道；該方案為設(shè)計推薦方案。

在設(shè)計方案確定后，設(shè)計對白水河干流堤距擬定了14m、16m、18m進(jìn)行方案比較，河道縱坡取與原河床基本一致，對河底進(jìn)行清淤疏浚，對局部河床存在反坡的地域進(jìn)行清淤理順，使該段河道底坡與中下游段平滑順暢相接，保證行洪順暢。松棵河支流現(xiàn)狀底坡為0.0004，設(shè)計分別選取0.0005及0.0006底坡，并結(jié)合不同堤距14m、16m、18m進(jìn)行方案比較，最終選取縱坡0.0006、堤距16m寬為推薦方案。同理，楊灣河支流選取縱坡0.0011、堤距16m寬為推薦方案。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

本工程堤防設(shè)計過程中充分考慮了幾個方面的問題：人與自然和諧共處的治水理念、堤防工程建設(shè)因地制宜、防洪工程與景觀建設(shè)有機(jī)結(jié)合。因此，本工程選取復(fù)合式堤型為推薦堤型，邊坡采用框格草皮護(hù)坡型式。堤身下部設(shè)M7.5漿砌毛石重力式擋墻，墻頂兼做親水平臺，平臺高于河底1m，平臺寬1.5m。平臺頂部至堤頂高程邊坡坡比為1∶1，邊坡采用框格梁+草皮護(hù)坡，堤頂高程與原地面高程相同。

5 實施效果分析

本工程可行性研究報告于2016年通過專家咨詢審查并取得批復(fù)文件，工程實施方案報告于2017年初通過專家咨詢審查并取得批復(fù)文件。目前，本工程正在實施過程中，從已完工的部分工程實施效果看，設(shè)計方案是比較合理的，參建各方也給予了較高的評價，當(dāng)?shù)厝罕妼嵤┖蟮男Ч容^滿意。因此，設(shè)計認(rèn)為本工程的設(shè)計是一個成功的案例。

6 結(jié) 語

本工程為河道防洪排澇應(yīng)急工程，工程的任務(wù)主要為防洪及排澇，設(shè)計成果取得較好的評價，這主要是設(shè)計人員在設(shè)計過程中做好了以下幾點(diǎn)：1)做好事前總體策劃工作。業(yè)主單位在委托完成本工程的設(shè)計任務(wù)時，最初的想法是僅對楊灣河段雪榕食用菌生產(chǎn)基地進(jìn)行防洪保護(hù)設(shè)計，但在設(shè)計人員到現(xiàn)場實地踏勘后發(fā)現(xiàn)，該段河道治理是一個系統(tǒng)工程，單對楊灣河支流進(jìn)行設(shè)計不能從根本上解決問題。因此，設(shè)計通過多次與業(yè)主溝通，確定了本工程最終的設(shè)計方案。設(shè)計在這個過程中，很好的起到了為業(yè)主出謀劃策，提供技術(shù)方案討論的作用，為項目后期設(shè)計工作順利通過專家咨詢審查奠定了基礎(chǔ)。

2)做好事中與業(yè)主及相關(guān)行政領(lǐng)導(dǎo)部門的溝通。本工程在設(shè)計過程中，多次與業(yè)主單位一起到現(xiàn)場對設(shè)計方案進(jìn)行討論協(xié)商，認(rèn)真聽取了業(yè)主單位的想法、意見及建議，最終設(shè)計方案通過專家審查也得到了業(yè)主單位的大力支持。想一想，一個連業(yè)主單位都不認(rèn)同的方案，是不能順利推進(jìn)的。同時，在項目設(shè)計過程中，設(shè)計人員也多次向相關(guān)行政主管部門領(lǐng)導(dǎo)作好設(shè)計匯報工作，工程規(guī)模、設(shè)計理念、設(shè)計方案等也得到了行政主管部門的認(rèn)可。本工程設(shè)計過程中雖然也走了一些彎路，但工程總體推進(jìn)是比較順利的。

3)與時俱進(jìn)。設(shè)計單位要緊跟時代的步伐，決不可因循守舊，一味的堅持固有的、已成形的設(shè)計思路，設(shè)計要敢于采用新工藝、新技術(shù)、新材料。尤其對于河道治理項目，設(shè)計人員必須牢固樹立并切實貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。對于本工程，設(shè)計不僅要考慮堤防的基本功能(防洪及排澇)，更要考慮水資源、水環(huán)境、水生態(tài)及人水和諧的共同發(fā)展理念。

4)做好事后總結(jié)。每一個工程項目，無論大小，都有其獨(dú)特的一面。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，由于多方面的原因，如對工程總體理解不夠全面，自身知識結(jié)構(gòu)及經(jīng)驗的局限性等原因，設(shè)計出來的成果難免會存在一些小的問題或瑕疵，這就要求設(shè)計人員應(yīng)做到謙虛謹(jǐn)慎，不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量。

[1]郭升軍.烏魯瓦提水利樞紐尾水渠及下游河道應(yīng)急防洪工程設(shè)計思路[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2016,22(03):66-68.

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TV87

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1007-7596(2017)09-0106-03

文章編號：1007-7596(2017)09-0100-03

2017-08-16

明亮(1978-)，男，貴州鎮(zhèn)寧人，高級工程師，從事水利工程設(shè)計方面工作。