沙河豐南段治理工程設(shè)計探析

孟鄆

摘 要：河流的洪水災(zāi)害給河流兩岸居民的生命財產(chǎn)造成了嚴(yán)重的社會經(jīng)濟(jì)損失，河流的治理工作不僅要科學(xué)合理，更要因地制宜，結(jié)合河流所在地的實際環(huán)境進(jìn)行綜合治理。本文對沙河豐南段（小集生產(chǎn)橋～草泊水庫）治理工程的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行簡要探討。

關(guān)鍵詞：沙河豐南段；設(shè)計；河道

中圖分類號：P333 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

沙河是一條直接入海的天然河道，發(fā)源于遷安市蔡園鎮(zhèn)郝樹店村北大石嶺溝，現(xiàn)沙河全長138km，流域面積902km2，于董各莊村南出境進(jìn)入豐南區(qū)境，向南流至小集鎮(zhèn)西紀(jì)各莊村北，流至西葛鎮(zhèn)東尖坨村南后穿過草泊水庫，最后與黑沿子排干交匯入海。沙河豐南段（小集生產(chǎn)橋～草泊水庫）治理工程對小集生產(chǎn)橋（樁號0+000）至草泊水庫（樁號9+600），全長9.6km。

1 工程建設(shè)必要性

沙河豐南段河道淤積嚴(yán)重，行洪能力下降；同時，兩岸灘地種植農(nóng)作物，夾雜部分林地、濕地等，造成河道行洪障礙，使整個河道防洪體系存在著很大的安全隱患，對兩岸居民、廠礦、耕地安全造成潛在威脅。新中國成立后，沙河下游地區(qū)曾接連發(fā)生1949年、1953年、1959年、1962年、1969年、1975年較大洪水災(zāi)害。沙河現(xiàn)狀河道防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，局部頂沖部分河岸無防護(hù)工程，且大堤多年沒有維護(hù)加固。沙河豐南段防洪安全存在嚴(yán)重的安全隱患，防洪工程基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，不能為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供安全保障，一旦失事，將對沿岸人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，進(jìn)行沙河豐南段治理是非常必要和緊迫的。

2 工程規(guī)模及等別

根據(jù)防護(hù)對象的重要性以及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—2014），本次沙河治理段河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇洪水。經(jīng)水文計算可得，設(shè)計河道治理段洪峰流量為503m3/s。確定工程等別為V等，堤防、擋墻等建筑物按5級建筑物設(shè)計。

3 工程設(shè)計

3.1 河道主河槽走向確定

河道治理的目標(biāo)就是確定合理的河道走向最終形成固定而平順的河床，使兩岸形成固定的河岸。本工程河道現(xiàn)有河槽比較明顯，堤線基本按現(xiàn)有堤線布置，同時參照《唐山市沙河防洪規(guī)劃》相關(guān)資料及《中小河流近期治理工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見》，以盡量減少占地、留足洪水出路，嚴(yán)禁縮窄河道為原則，結(jié)合兩岸地形情況，基本保持河道現(xiàn)狀不變，僅對主河槽走向進(jìn)行局部清理整治。

3.2 河道設(shè)計縱坡

根據(jù)《沙河流域防洪規(guī)劃報告》要求，本次河道縱坡設(shè)計為：

（1）河道縱坡根據(jù)規(guī)劃要求本次設(shè)計縱坡維持現(xiàn)狀。

（2）本次治理工程是對沙河局部河道進(jìn)行治理，因此縱坡設(shè)計要兼顧小集生產(chǎn)橋（樁號0+000）以上河道及草泊水庫（樁號9+600）以下河道的縱坡情況，以利水流平穩(wěn)通過，避免出現(xiàn)流態(tài)發(fā)生大的變化，有利于河床的穩(wěn)定。

考慮到河道多數(shù)是淤積，而不是下切的情況，在設(shè)計縱坡時，盡可能保證河道行洪能力等因素，清除河槽淤積，結(jié)合本段沙河原始資料及沙河規(guī)劃相關(guān)資料，確定河底縱坡從上游到下游取設(shè)計縱坡1/2000。

3.3 河道設(shè)計橫斷面

橫斷面設(shè)計按盡量減少挖、填土方量、選用接近河道現(xiàn)狀斷面的斷面形式為原則。根據(jù)現(xiàn)場查勘工程實際情況，本工程橫斷面型式維持現(xiàn)狀不變，采用復(fù)合式斷面：即主河槽+灘地+堤防型式。主河槽采用梯形斷面型式，按五年一遇洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，主河槽行洪流量為301m?/s。依此設(shè)計，主河槽底寬不小于50m，河岸土質(zhì)為粉土，兩岸邊坡均為1︰3。

3.4 河道清淤工程設(shè)計

本工程主要是針對主河槽淤積問題進(jìn)行治理。根據(jù)本段河道淤積嚴(yán)重的實際情況，按照清障、清淤與土方填筑相結(jié)合的原則疏浚整理河槽，本工程設(shè)計時，河道前500m河道能夠滿足行洪要求，維持現(xiàn)狀不變；清淤段樁號自0+500至治理段終點9+600，其中5+100至結(jié)尾段河道兩岸被侵占及河底淤積問題嚴(yán)重，按照河道標(biāo)準(zhǔn)斷面進(jìn)行重點清淤整治。清淤時現(xiàn)狀主河槽寬度如大于等于50m，仍保持現(xiàn)狀，暫不做處理。

3.5 河道加固防護(hù)

加固防護(hù)設(shè)計時主要對河道大堤彎道頂沖段（凹岸）的淘刷問題進(jìn)行考慮，一旦發(fā)生事故，將造成較大損失，所以，本次治理主要對此險工及重點防護(hù)段進(jìn)行加固整治，采用護(hù)坡的形式?？紤]坡腳處有良好的植被覆蓋，抗沖刷能力較強，且坡腳外側(cè)灘地為耕地，征遷協(xié)調(diào)困難等各方面因素，本次坡腳暫不做工程防護(hù)措施，而通過加大護(hù)坡基礎(chǔ)埋深的方式，防止其被沖刷破壞。

根據(jù)護(hù)坡形式，我們對漿砌石、混凝土護(hù)坡兩種護(hù)坡形式進(jìn)行了比選。這兩種護(hù)坡形式在堤防工程中應(yīng)用廣泛，施工技術(shù)的成熟，可以節(jié)省施工的成本，還能夠加強堤防工程的安全性。同時對兩種護(hù)砌材料單價進(jìn)行對比，漿砌石、混凝土護(hù)坡的綜合單價分別為239元/m?，435元/m?。經(jīng)分析比較，漿砌石護(hù)坡施工方便，施工技術(shù)要求較低，而且其費用低，因此本工程險工段治理采用漿砌石護(hù)坡的形式。具體護(hù)坡形式如圖1所示。

大堤險工險治理段主要有：樁號4+900～5+200（右堤）、6+000～6+100（左堤）、5+945～6+045（右堤）、7+700～8+100（右堤）四段主堤。

3.6 堤頂加高及泥結(jié)碎石路面修筑

根據(jù)現(xiàn)場勘查測量結(jié)果，由于現(xiàn)狀河堤原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，部分河堤低于10年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，且多年未維修加固，因此本次設(shè)計大部分堤頂需在設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行維修加高。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》的岸頂超高計算方法確定超高，安全加高取1.25m。設(shè)計堤頂高程=10年一遇洪水位+安全超高。現(xiàn)狀堤頂高程達(dá)不到設(shè)計堤頂高程時，對堤頂進(jìn)行維修加高。加高段大堤堤頂路面全部修筑為泥結(jié)碎石路面，修筑長度共計3600m，路面寬度為4m，路面結(jié)構(gòu)為底層素土回填壓實，上層為0.2m厚泥結(jié)碎石路面。

結(jié)語

沙河豐南段（小集生產(chǎn)橋～草泊水庫）治理工程建設(shè)后提高了本段河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)沿河兩岸豐南區(qū)的10萬人民群眾的生命財產(chǎn)安全與30萬畝耕地的防洪安全，使其免遭小于10年一遇洪水的侵襲，在遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時減少洪災(zāi)損失。對保障豐南區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果、維持經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展、維護(hù)社會穩(wěn)定、改善交通、改善生態(tài)環(huán)境等具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳永升.金沙縣茶園河安底段河道整治建筑物設(shè)計[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014（1）：22-24.

[2]吳莉.淺議雙洎河新密段治理現(xiàn)狀與對策[J].河南水利與南水北調(diào)，2007（9）：70.endprint