安康漢濱區(qū)月河五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城生態(tài)堤防工程設(shè)計(jì)淺析

黃 峰

（安康市漢濱區(qū)水利局，陜西 安康 725000）

中小河流治理項(xiàng)目是貫徹落實(shí)中央2008年、2009年1號(hào)文件精神，水利部、財(cái)政部組織開(kāi)展的全國(guó)性重點(diǎn)地區(qū)中小河流治理建設(shè)項(xiàng)目。由于我國(guó)許多中小河流治理相對(duì)滯后，存在防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、河道淤積萎縮嚴(yán)重、治理投入不足等突出問(wèn)題，導(dǎo)致中小河流洪澇災(zāi)害頻發(fā)，特別是近年來(lái)極端天氣事件增多，集中暴雨使中小河流常形成較大洪水，對(duì)我國(guó)城鄉(xiāng)，尤其是重要城鎮(zhèn)和農(nóng)田保護(hù)區(qū)防洪安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，加快重點(diǎn)地區(qū)中小河流治理十分必要和緊迫。

1 月河概況

月河是漢江左岸較大的一級(jí)支流，發(fā)源于漢陰縣鳳凰山主峰鐵瓦殿，由西向東流經(jīng)安康市漢陰縣、漢濱區(qū)兩地，在安康市漢濱區(qū)建民鎮(zhèn)紅蓮村匯入漢江，流域面積2830 km2，干流長(zhǎng)95.2 km，平均比降2.79‰。月河流域植被較差，降水豐沛，常出現(xiàn)暴雨。整個(gè)流域呈扇形，自上而下匯入的較大支流有馬家河、梨園河、觀音河、余家河、洞河、田禾溝、白魚(yú)河、恒河、洋溢河、花園溝及付家河等。

安康漢濱區(qū)五里工業(yè)集中區(qū)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城（以下簡(jiǎn)稱“五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城”）位于月河洋溢河口至五里鎮(zhèn)四合橋北頭，是漢濱區(qū)規(guī)劃的月河川道工業(yè)園區(qū)的重要部分。該產(chǎn)業(yè)城位于黃營(yíng)村、五檔村、朝陽(yáng)村、永紅村、李家壩，區(qū)塊面積3.31 km2，是本次中小河流治理工程的主要防護(hù)區(qū)。防護(hù)區(qū)內(nèi)依托產(chǎn)業(yè)城規(guī)劃了五里鎮(zhèn)較大的陜南移民搬遷安置區(qū)，計(jì)劃安置搬遷人口1.5萬(wàn)人，現(xiàn)正在建設(shè)中。

2 建設(shè)規(guī)模確定

五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城段上游月河干流0+000～2+700堤防約2.30 km，堤頂高程261 m～270 m。該段現(xiàn)狀堤頂高程高于10年一遇洪水位0～1.0 m，堤頂寬度2 m～3 m?，F(xiàn)有的堤防堤身因年久多處失修垮塌、局部損壞，不能滿足堤防防沖刷要求，大部分堤段堤腳未設(shè)置防護(hù)措施，防洪設(shè)施不完善；月河干流下游段2+700～3+175，約0.5 km，左岸為河灘及農(nóng)田，田坎高程261 m～263 m，無(wú)堤防，僅能抵御月河大約10年一遇洪水。因此防護(hù)區(qū)現(xiàn)狀堤防還不能滿足防洪需求，興建此段顯得十分必要。

設(shè)計(jì)堤防上起月河洋溢河口，下止五里四合橋北橋頭，地處月河左岸，堤線長(zhǎng)3.175 km（0+000～3+175）。工程規(guī)模為：五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城段，沿月河左岸改造、加固堤防3.175 km；新修涵管2座，修建排洪涵洞2座（長(zhǎng)溝和葉家溝）。

3 堤防工程設(shè)計(jì)

3.1 工程水文

月河上設(shè)有長(zhǎng)槍鋪水文站，該水文站為國(guó)家基本測(cè)站，實(shí)測(cè)洪水資料系列長(zhǎng)，來(lái)源可靠，具有較好的代表性，洪水頻率分析成果精度較高，計(jì)算條件滿足有關(guān)規(guī)范要求，可以作為本次工程水文計(jì)算的參評(píng)站。

為使設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果趨于合理，采用水文比擬法、洪峰面積相關(guān)法、綜合參數(shù)法3種方法進(jìn)行計(jì)算分析，成果見(jiàn)表1。

表1 月河五里鎮(zhèn)洪峰流量計(jì)算成果匯總表 單位：m3/s

從表1可以看出，三種方法計(jì)算的設(shè)計(jì)洪水成果相差不大。30年一遇洪水量值，洪峰面積相關(guān)法計(jì)算結(jié)果偏大，綜合參數(shù)法計(jì)算結(jié)果偏小，以長(zhǎng)槍鋪水文站為參證站的水文比擬法計(jì)算成果—設(shè)計(jì)洪峰流量介于兩者之間，且其與經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算成果相差不大，因此采用以長(zhǎng)槍鋪水文站為參證站的水文比擬法計(jì)算成果。

3.2 工程地質(zhì)

工程區(qū)在地構(gòu)造單元位于秦嶺褶皺系南秦嶺加里東褶皺帶之中偏西部。沿工程區(qū)南岸穿行的月河大斷裂是區(qū)域內(nèi)量大的斷裂構(gòu)造。斷裂線總體與堤防工程平行延伸，水平距多在1500 m～2000 m之間。

根據(jù)《中國(guó)地震支參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2001），工程區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震基本烈度為VI度。

工程區(qū)防洪堤基地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積層和下第三系泥巖等。樁號(hào)0+185.4～0+828.9側(cè)面已成河堤基礎(chǔ)持力層為卵石層，由于月河采砂導(dǎo)致河床高度低于卵石層高度，堤基不能滿足堤防抗沖刷要求；樁號(hào)0+828.9～2+226.5已成堤基礎(chǔ)持力層為卵石層，承載力滿足要求，但由于月河河床下切嚴(yán)重，原河堤基礎(chǔ)裸露，漿砌石出現(xiàn)坍塌，不能滿足堤防抗沖刷要求；樁號(hào)2+226.5～3+175設(shè)計(jì)河堤類(lèi)型為護(hù)坡式，現(xiàn)河床高程已基本降至抗沖刷能力較強(qiáng)的泥巖層，該段堤基滿足要求。

工程所需砌石場(chǎng)可選在月河右岸李家溝，巖性為板巖，儲(chǔ)量大，運(yùn)距短。砂礫料可從附近砂石石廠取用，填筑料可在李家溝選取，質(zhì)量和儲(chǔ)量均有保證，且運(yùn)距短，交通便利。

3.3 防洪對(duì)象和防洪標(biāo)準(zhǔn)

五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城段防護(hù)區(qū)用地類(lèi)型將屬二類(lèi)工業(yè)用地和行政管理用地，防護(hù)面積224.6 hm2，規(guī)劃人口約2.1萬(wàn)人。防護(hù)對(duì)象為一般城鎮(zhèn)，防護(hù)區(qū)河段長(zhǎng)度3.175 km。

設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)按月河30年一遇洪水重現(xiàn)期設(shè)防，五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城段相應(yīng)洪峰流量為3010 m3/s，支流洋溢河30年一遇洪水洪峰流量為211 m3/s，山洪溝按10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)治理。

3.4 堤線、堤距

工程防護(hù)區(qū)段月河屬半山區(qū)半平原性河流，河岸線明確但無(wú)明顯的灘槽界限。河岸線或?yàn)閹r石山體、或?yàn)楦呗A地）、或?yàn)橐殉珊拥?。《月河川道防洪工程?guī)劃》（1988年）該段的控制堤距為200 m，現(xiàn)狀河道堤（岸）線距離約194 m～243 m，基本滿足規(guī)劃堤距。

本次設(shè)計(jì)堤線堤距按200 m控制，五里鎮(zhèn)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)城段樁號(hào)0+000～2+700堤頂線基本沿老河堤布置，堤距200 m～230 m；樁號(hào)2+700～3+175無(wú)堤段，此段河岸為天然土坎，坎高約2.0 m～3.5 m，灘面寬度210 m～220 m。建堤后按200 m堤距要求，對(duì)窄的河段將線向后推移；對(duì)河面較寬的河段，在盡量保持原寬度的前堤下，按堤線上下游平順要求，適當(dāng)可縮窄。

3.5 工程總布置

3.5.1 加固、改建堤防工程布置

工程區(qū)河道上游段較為順直，下游段呈“S”形，其中上游2.70 km有已成老河堤，堤距200 m～230 m，堤頂高程基本可滿足設(shè)計(jì)行洪要求，堤頂結(jié)構(gòu)為土質(zhì)路面，寬3 m，堤身因年久失修垮塌、損壞嚴(yán)重；下游0.5 km為自然河灘，河道寬230 m～243 m。

設(shè)計(jì)堤線沿老河堤外側(cè)或月河高漫灘布置，將原有堤線平順化，平面布置上圓順平滑并與月河大洪水方向平行一致。該段河道規(guī)劃堤距為200 m，堤線布置在維持現(xiàn)狀堤距的情況下，最小堤距按200 m控制。結(jié)合園區(qū)建設(shè)規(guī)劃要求，沿月河左岸新修堤防3.175 km。

3.5.2 溝道排洪工程布置

防護(hù)區(qū)內(nèi)共有兩條溝道，分別為長(zhǎng)溝和葉家溝，兩條溝道出口分別位于樁號(hào)2+289.3和2+600，本次擬修建穿堤建筑物來(lái)解決兩條溝道的排洪問(wèn)題。

長(zhǎng)溝和葉家溝新修穿堤建筑物形式不變，只是因堤線變動(dòng)要改建。

3.5.3 防護(hù)區(qū)排澇工程布置

為解決建堤后防護(hù)區(qū)內(nèi)的排澇問(wèn)題，新修2座排澇涵管，分別位于樁號(hào)0+583.3和2+207.5，涵管直徑均為2.0 m。

3.6 堤防設(shè)計(jì)

堤防橫斷型式仍采用梯形斷面，填筑材料為河灘砂土、砂礫料。

3.6.1 橫斷面設(shè)計(jì)

堤防橫斷面采用梯形斷面，堤身迎水坡坡比為1∶3，背水坡坡比為1∶2，堤頂寬6 m。堤身填筑材料采用河灘砂土、砂礫料，分層碾壓夯填，碾壓后相對(duì)密度不小于0.60（見(jiàn)圖1）。

圖1 堤防橫斷面設(shè)計(jì)圖

迎水坡設(shè)計(jì)必要的防護(hù)措施。本次仍沿用在月河堤防工程中比較成功的“生態(tài)砼護(hù)坡+M7.5漿砌石護(hù)坡”形式。防護(hù)由堤頂向下開(kāi)始，堤頂?shù)綖┟娌捎蒙鷳B(tài)砼；灘面到基礎(chǔ)頂采用M7.5漿砌石護(hù)坡。

堤防背水坡不作防護(hù)處理。

將下伏泥巖作為基礎(chǔ)首選持力層，基礎(chǔ)齒墻底部深入泥巖頂板0.5 m以下。在高灘段，或泥巖埋深較大段，基礎(chǔ)齒墻頂埋深不小于整理后灘面以下2.0 m?；A(chǔ)齒墻采用直角梯形，高度設(shè)計(jì)為2.0 m和2.5 m兩類(lèi)，頂寬均為1.0 m，外側(cè)坡比1∶0.3，內(nèi)側(cè)直立，M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)。

M7.5漿砌石護(hù)坡，厚0.4 m。

生態(tài)砼護(hù)坡，厚0.15 m，下設(shè)400 g/m2營(yíng)養(yǎng)型無(wú)紡布，C20混凝土框格凈間距3.0 m×2.0 m，格構(gòu)梁斷面尺寸0.30 m×0.15 m。

圖2 坡面生態(tài)砼風(fēng)格布置圖

3.6.2 堤頂構(gòu)造

考慮到防洪要求，結(jié)合區(qū)塊內(nèi)交通，堤頂設(shè)防汛路，路面寬度6 m，泥結(jié)石路面，厚15 cm。橫向由中間向兩側(cè)起拱，坡度為2%。

3.6.3 細(xì)部構(gòu)造

本次沿堤頂線方向（順河）按300 m間距共設(shè)置10處下河踏步，下河踏步寬度為10.9 m，踏步采用M7.5漿砌石，外粉M10砂漿。

4 結(jié)語(yǔ)

該段堤防從2015年9月開(kāi)工建設(shè)，到2016年6年全部完工，2018年竣工驗(yàn)收，到目前經(jīng)歷了四個(gè)汛期，較大洪水為2017年8月20日，月河接近20年一遇洪水，洪水過(guò)后，經(jīng)施工、監(jiān)理以及業(yè)主方共同逐段查看，生態(tài)護(hù)坡未出現(xiàn)裂縫、沖刷等質(zhì)量問(wèn)題。中小河流治理是關(guān)乎工程防護(hù)區(qū)民眾生命、財(cái)產(chǎn)安全，工程質(zhì)量的頭等大事，而工程質(zhì)量需從工程設(shè)計(jì)抓起，一個(gè)好的設(shè)計(jì)不僅要求能與自然和諧，尤其是水利工程，更要做到綠色設(shè)計(jì)，唯此方可保證工程安全運(yùn)行到生命周期結(jié)束。