恩施港東門橋旅游碼頭的修建對(duì)城市防洪的影響分析

高林

（貴州省水利科學(xué)研究院，貴陽550002）

1 引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，越來越多的涉河建筑如雨后春筍般出現(xiàn)在城市中，這些涉河建筑占用河道岸線必然會(huì)對(duì)城市防洪造成一定的影響，甚至有可能對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成損失?？茖W(xué)、客觀地評(píng)價(jià)涉河建筑對(duì)城市防洪的影響并提出有建設(shè)性的建議，是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)決策的必然要求。

2 工程概況

東門橋旅游碼頭位于恩施市主城區(qū)東門橋左岸上游250m 處。碼頭前沿線布置于403.0～404.0m 等高線附近，不占用主航道。碼頭斜坡采用實(shí)體斜坡道形式，客運(yùn)船舶利用斜坡道外側(cè)擋墻?？?。坡道投影長度88.0m，寬6.0m，斜坡底高程為407.00m，坡頂高程為415.00m，中間于高程為409.00m 和412.00m 處設(shè)置長24.0m 的兩級(jí)休息平臺(tái)，各級(jí)斜坡道之間通坡比為1∶4 的踏步銜接。高程407.00m 處設(shè)置有長42.9m，寬16.0m 的親水平臺(tái)。

評(píng)價(jià)碼頭位于東門鋼板壩庫區(qū)內(nèi)，根據(jù)GB 50139—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，所在河段航道規(guī)劃等級(jí)為Ⅳ級(jí)，碼頭處的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)取10 年一遇。

2.1 河道概況

清江地處湖北省的西南部，發(fā)源于湖北省利川市東北的齊岳山，自西向東流經(jīng)利川、恩施、建始、巴東、長陽，于宜都市注入長江，全長423km，天然落差1430m，流域面積17 000km2。本碼頭位于清江上游恩施城區(qū)東門橋河段，控制流域面積2996km2。

2.2 相關(guān)涉河工程及設(shè)施概況

東門鋼板壩位于東門橋碼頭下游460m，翻板壩導(dǎo)沙坎頂部高程401.0m，中部液壓翻板壩長66.6m，枯水期立壩擋水，壅高水位，洪水期坍壩行洪；液壓翻板壩底板頂部高程400.2m，立壩時(shí)壩頂高程406.7m。另經(jīng)調(diào)查，碼頭建設(shè)雍水范圍內(nèi)有清江大橋1 座，橋長110m，橋面寬20m，梁底高程417.10m。

3 主要分析計(jì)算

3.1 設(shè)計(jì)洪水

工程河段設(shè)計(jì)洪峰流量按照《恩施市城市防洪規(guī)劃》（2030 年）中的成果：工程河段天然洪峰流量為2590m3，防洪規(guī)劃充分考慮姚家平水庫和大龍?zhí)端畮斓穆?lián)合調(diào)度作用，以保證恩施城區(qū)在遭遇50 年一遇洪水時(shí)，仍能維持2500m3/s 的河道安全泄量。因此，評(píng)價(jià)河段洪峰流量確定為2500m3/s。

3.2 壅水影響計(jì)算

3.2.1 水位流量關(guān)系

本碼頭下游460m 處為東門橋鋼板壩，選取該鋼板壩為水面線起算斷面。鋼板壩過水時(shí)泄流能力按駝峰堰計(jì)算：

式中，Q為過堰流量；σc為側(cè)收縮系數(shù)，取1.0；σs為淹沒系數(shù)，根據(jù)下游水深，由《水力計(jì)算手冊(cè)》表3-2-8 查對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；m為流量系數(shù)，按《水力計(jì)算手冊(cè)》公式3-3-10 計(jì)算；b為溢流段長度；g為重力加速度；H0為計(jì)入行進(jìn)水頭的上游堰上水頭，H0=H+V2/2/g（V為行近流速，m/s；H為堰上水頭，m）。

東門橋下游鋼板壩水位流量關(guān)系如表1 所示。

表1 東門橋下游鋼板壩水位流量關(guān)系表

3.2.2 過水面積變化

通過量算，在遭遇2500m3洪峰時(shí)，東門橋碼頭建設(shè)前過水面積為901m2，建設(shè)后過水面積為837m2，過水面積減小64m2，過水?dāng)嗝婵s窄率為7.1%。

3.2.3 水面線推算

經(jīng)過實(shí)地踏勘和參照地區(qū)參數(shù)，清江主河床糙率取0.037，兩岸邊灘糙率均取0.05，計(jì)算公式為恒定非均勻流公式：

式中，Z2、Z1為上、下游斷面水位；V1、V2為上、下游斷面平均流速；α1、α2為上、下游斷面的動(dòng)能修正系數(shù)；hf為沿程水頭損失；hj為局部水頭損失。碼頭建設(shè)前后的水面線成果如表2 所示。

表2 水面線計(jì)算成果表

4 防洪綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)GB 50139—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，擬建碼頭處的設(shè)計(jì)高水位的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)取洪水重現(xiàn)期10 年一遇，符合行業(yè)內(nèi)防洪標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。

4.1 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道的壅水分析

東門橋碼頭建設(shè)后，洪水位與建設(shè)前情況相比有所抬升，遭遇Qp=2500m3/s 洪峰流量時(shí)抬高幅度為0～0.14m。由此可以看出，本碼頭建設(shè)后比建前過水?dāng)嗝嬗兴鶞p小，過水?dāng)嗝婵s窄率為7.1%，導(dǎo)致碼頭建設(shè)后上游水位有小幅度上升。

4.2 項(xiàng)目建設(shè)對(duì)防洪工程及相關(guān)設(shè)施的影響

工程河段清江兩岸為防洪擋墻，其上部為親水走廊和公路，項(xiàng)目建設(shè)后導(dǎo)致水位抬高對(duì)現(xiàn)有防洪堤防洪能力一定影響，鑒于恩施城區(qū)防洪體系達(dá)到安全泄量2500m3/s 還有一個(gè)逐步的過程，建議后期對(duì)受本項(xiàng)目影響的防洪堤段進(jìn)行適當(dāng)加高。

項(xiàng)目建設(shè)后，對(duì)河道產(chǎn)生的壅水影在清江大橋處已經(jīng)達(dá)到尖滅點(diǎn)，不會(huì)對(duì)清江大橋防洪能力產(chǎn)生影響。東門橋碼頭斜坡道坡頂平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高為415.00m，高于設(shè)計(jì)洪水高程414.00m。因此，洪水淹沒不會(huì)影響碼頭陸域建筑。

5 結(jié)論及建議

通過以上分析，得出以下結(jié)論：

1）碼頭所在河段航道規(guī)劃等級(jí)為Ⅳ級(jí)，碼頭處的防洪標(biāo)準(zhǔn)取10 年一遇，分析采用河道安全泄量2500m3/s 作為評(píng)價(jià)洪峰流量是符合恩施城區(qū)防洪規(guī)劃的。

2）碼頭建設(shè)后與建前相比過水?dāng)嗝婵s窄率為7.1%，建設(shè)后洪水位與建設(shè)前情況相比有小幅度抬升，遭遇2500m3/s 洪峰流量時(shí)抬高幅度為0～0.14m。

3）項(xiàng)目建設(shè)后，對(duì)現(xiàn)有防洪堤防洪能力輕微影響，建議后期對(duì)受影響的防洪堤段進(jìn)行適當(dāng)加高；本項(xiàng)目建設(shè)不會(huì)對(duì)清江大橋防洪能力產(chǎn)生影響。

4）本工程建成后，能滿足工程自身防洪安全。

通過綜合分析，對(duì)本工程是建議為：

1）進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減輕工程建設(shè)對(duì)洪水的影響；

2）碼頭實(shí)施過程中需進(jìn)一步加強(qiáng)河段防洪安全管理，設(shè)置必要的警示標(biāo)志；

3）開挖過程中應(yīng)盡量避免對(duì)沿線護(hù)岸工程安全穩(wěn)定的影響，且不擾動(dòng)基礎(chǔ)；施工過程盡量避免對(duì)沿線周邊居民的生活造成影響，嚴(yán)格控制河道開挖作業(yè)。