郎溪縣新郎川河連接河段防洪治理方案淺析

孫云義

（郎溪縣中斗閘管理處，安徽 郎溪 242100）

郎川河為長江流域水陽江水系的一級(jí)支流，一直以來，南湖是洪水蓄滯的主要場所。圩堤經(jīng)歷年的培修、加固填筑而成，堤身質(zhì)量參差不齊。由于歷年洪水頻發(fā)，特別是1999年洪水造成滅頂之災(zāi)，縣城進(jìn)水時(shí)間長達(dá)一個(gè)月以上，水深3 m～4 m，許多郎溪縣人至今仍是記憶猶新，歷歷在目，以至于談水色變。國家防總和省委、省政府的高度重視和密切關(guān)注，每年汛期，郎溪縣委、縣政府都要花大量的精力用于防汛抗洪工作。為確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全，加快連接河防洪治理工程非常必要和緊迫的[1]?；诖?，本文對(duì)郎溪縣新郎川河連接河段防洪治理方案進(jìn)行探討。

1 工程概況

郎川河地跨安徽省宣城市廣德、郎溪兩縣，河長96.5 km，流域面積2552 km2，其中郎溪縣境內(nèi)河長32 km，流域面積約522 km2。郎川河以無量溪（河長64.5 km）為主源，進(jìn)入郎溪縣境內(nèi)稱“郎川河”。七十年代，郎溪縣政府組織開挖了新郎川河，其在郎溪縣境內(nèi)自東南流向西北，經(jīng)新郎川大橋折向西，注入南湖。河流呈“U”型，河寬210 m～1460 m，河底高程4.3 m～110 m，比降0.29‰?？辈炱陂g水深2 m～15 m，中斗閘至王村大橋堤外灘較寬，寬度大于30 m；王村大橋至磨盤山排澇站堤外基本無灘，且局部存在深泓。

圖1 連接河防洪治理范圍圖

本次新郎川連接河段防洪工程范圍，堤防工程起點(diǎn)為中斗閘（LJHR0+000），經(jīng)連接河，止于桐汭河（LJHR6+846），堤防加固工程總長6.85 km。連接河疏浚范圍起點(diǎn)為連接河口，終點(diǎn)為桐汭河匯入點(diǎn)，疏浚段總長5.85 km，見圖1。

2 連接河現(xiàn)狀及存在問題

2.1 連接河現(xiàn)狀

連接河河底高程在8.40 m～10.00 m，左、右岸灘地大部分高程在17.5 m～20.5 m，僅中間局部地段地勢較低，高程為14.7 m～16.5 m。右岸堤防本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)全長約6.85 km，堤頂高程20.4 m～21.3 m之間，堤高4.7 m～8.3 m，頂寬度為4.5 m～7.5 m；左岸堤防標(biāo)準(zhǔn)較低。根據(jù)堤身鉆孔資料，右岸堤身填土厚度為3.0 m～17.8 m，左岸堤身填土厚度約2.0 m～4.0 m。堤身填土主要取自堤內(nèi)側(cè)連接河道開挖的棄土填筑，主要成分為粉質(zhì)粘土夾粉質(zhì)壤土及少量砂壤土組成，土體多呈可塑～硬塑狀。

2.2 連接河存在主要問題

（1）河道行洪斷面不足、岸坡較陡及淤積較多，制約洪水下泄河道現(xiàn)狀河口寬度相對(duì)較窄，不能滿足行洪要求。另外，由于河岸較陡，塌方岸坡較多，造成河道淤積，增加了洪水下泄難度。

（2）堤段砂層出露，部分堤后出露范圍寬度甚至超過100 m，局部頂部覆蓋層1 m左右，易發(fā)生滲透破壞，存在安全隱患。

（3）大堤后分布有水塘，容易導(dǎo)致管涌等險(xiǎn)情。歷史上堤防樁號(hào)90LJHR0+120～LJHR0+200處約80 m范圍內(nèi)發(fā)生管涌、脫坡。堤防樁號(hào)LJHR0+700～LJHR1+000處約300 m范圍內(nèi)發(fā)生潰口和管涌。

（4）局部堤段內(nèi)外坡坡比大于1∶2.5，在洪水期擋水時(shí)，邊坡容易失穩(wěn)。

3 連接河防洪治理措施

河流湖庫防洪治理在我國水利工程建設(shè)發(fā)展過程中已經(jīng)比較成熟，將傳統(tǒng)的“修堤、堵口、河道疏浚、裁彎取直”“蓄滯兼顧”“除害興利”結(jié)合，以及“以防為主、攔疏結(jié)合，防御洪水向管理及利用洪水轉(zhuǎn)變，提倡人水和諧相處”等治水思路與建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)密切聯(lián)系[2]。

3.1 工程總體布置

新郎川河連接河段防洪工程的堤防工程起點(diǎn)為中斗閘（LJHR0+000），經(jīng)連接河，止于桐汭河（LJHR6+846），堤防加固工[3]程總長6.85 km。堤防高壓擺噴防滲墻布設(shè)起點(diǎn)為中斗閘，堤防高壓噴射防滲墻范圍LJHR0+000～1+250段、樁號(hào)LJHR6+050～LJHR6+400，總長 1.6 km。

本次河道整治工程采用對(duì)連接河5.85 km范圍進(jìn)行疏浚挖深，挖深后連接河河底高程為10.47 m～9.97 m，底寬16 m～20 m，縱坡比1∶10000，疏挖后河道邊坡跟現(xiàn)狀一致。連接河進(jìn)口，即上游與無量溪連接段灘地段按30 m口寬，1∶2.5邊坡進(jìn)行疏挖至10.47 m，疏挖灘地長約530 m，疏挖后連接河上游與無量溪河道河底平順銜接。為保證枯水季節(jié)老郎川河水深及保豐圩農(nóng)田的灌溉，在連接河出口處,即右岸堤防樁號(hào)LJHR5+691處(河道樁號(hào)LJH5+257)設(shè)置液壓活動(dòng)壩。

工程范圍連接河右側(cè)堤防，全長6.85 km。工程對(duì)堤段現(xiàn)狀堤防高度和堤身狀況基本能夠滿足防洪要求的堤段維持現(xiàn)狀，對(duì)堤身坡比較陡，即陡于1∶2.5，影響穩(wěn)定的堤段采取培厚的措施，對(duì)迎流頂沖、河道彎曲凹岸堤段外坡采取護(hù)坡護(hù)岸，對(duì)存在滲漏隱患的堤段采取高壓噴射防滲墻、填塘等防滲措施。具體見圖2。

圖2 郎溪縣郎川河連接河段防洪工程總體布置圖

3.2 堤防工程設(shè)計(jì)

本次治理范圍連接河右側(cè)堤防，全長6.85 km。工程對(duì)堤段現(xiàn)狀堤防高度和堤身狀況基本能夠滿足防洪要求的堤段維持現(xiàn)狀，對(duì)堤身坡比較陡，即陡于1∶2.5，影響穩(wěn)定的堤段采取培厚的措施，對(duì)迎流頂沖、河道彎曲凹岸堤段外坡采取護(hù)坡護(hù)岸，對(duì)存在滲漏隱患的堤段采取高壓噴射防滲墻、填塘等防滲措施。

本次治理對(duì)砂基段進(jìn)行高壓噴射防滲墻處理，堤防高壓噴射防滲墻范圍LJHR0+000～1+250段、樁號(hào)LJHR5+992～6+846，總長1.6 km，防滲墻布置于堤頂?shù)缆吠膺吘壱詢?nèi)約2.0 m處，高壓擺噴樁頂高程為路面結(jié)構(gòu)下，頂高程為19.5 m～19.0 m，底高程為5 m～3.50 m，樁底伸入泥巖層，高壓擺噴樁擺角為30°，間距1.2 m。最小墻體厚度10 cm，平均厚度15 cm。

高壓擺噴樁采用新二重管法，注漿壓力約20 MPa～22 MPa，氣壓0.7 MPa，漿液密度1.5 g/cm3，提升速度控制在20 cm/min，旋轉(zhuǎn)速度16 r/min。

固化劑采用42.5級(jí)普通硅鹽水泥。水泥漿的水灰比為0.8～1.0，并可根據(jù)現(xiàn)場的成樁試驗(yàn)對(duì)水泥的實(shí)際情況加入一定比例的外加劑控制凝結(jié)時(shí)間。

高壓擺噴樁28天后無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求達(dá)到2 MPa～3MPa。墻體滲透系數(shù)≤1×10-6cm/s。

3.3 河道整治設(shè)計(jì)

連接河堤頂高程達(dá)到40年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；左岸基本維持現(xiàn)狀。根據(jù)河網(wǎng)平面分布情況，綜合考慮地形、地質(zhì)、以及分洪道兩岸堤防現(xiàn)狀等因素。

本次河道整治工程對(duì)連接河5.85 km范圍進(jìn)行疏浚挖深，挖深后連接河河底高程為8.5 m～8.0 m，底寬16 m～20 m，縱坡比1∶10000，疏挖后河道邊坡跟現(xiàn)狀一致。

連接河進(jìn)口，即上游與無量溪連接段灘地段按30 m口寬，1∶2.5邊坡進(jìn)行疏挖至8.5 m，疏挖灘地長約530 m，疏挖后連接河上游與無量溪河道河底平順銜接。計(jì)算表明，連接河疏浚后，連接河上段、上游無量溪白茅嶺以及老郎川河中斗閘閘上洪水位均有降低。

3.4 擋水建筑物設(shè)計(jì)

液壓壩工程位于連接河堤防樁號(hào)LJHR5+691處（河道樁號(hào)LJH5+257），液壓壩工程其主要功能是攔蓄灌溉。本工程主要由閘室、上游側(cè)進(jìn)水池、下游消力池、上下游側(cè)海漫、防沖槽和液壓室等組成。施工期在現(xiàn)狀灘面上設(shè)置圍堰，實(shí)地開挖、干地施工，待結(jié)構(gòu)完工后，開槽引水。

液壓壩工程中，閘室閘孔凈寬18 m，設(shè)置3孔閘門，單個(gè)閘門凈寬6 m，總寬18 m。閘室段順?biāo)鞣较蜷L為20 m，上游側(cè)布置10 m長進(jìn)水池，20 m長海漫，下游側(cè)布置15 m長消力池，25 m長海漫，3.4 m長防沖槽。

閘頂高程與兩岸護(hù)岸平臺(tái)等高，閘室與兩岸堤防之間設(shè)翼墻連接，在左岸的堤后設(shè)置液壓室控制閘門啟閉。

（1）閘門型式水閘單孔凈寬6 m，共3孔，底板高程8.0 m，門頂高程11.0 m。在閘門型式的選擇上，首先應(yīng)滿足功能要求，并且操作靈活、控制靈活、檢修維護(hù)方便。本工程水閘工作閘門采用液壓翻板門。

（2）閘室結(jié)構(gòu)布置

閘室段由閘墩、底板和閘門等組成，閘墩和底板均為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。閘室采用開敞式結(jié)構(gòu)，閘孔總凈寬為3×6=18 m，門頂高程11.0 m，底檻高程8.0 m。根據(jù)閘門布置及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求，閘室順?biāo)飨蜷L20.0 m。閘室與內(nèi)、外河消力池間均設(shè)沉降縫。垂直水流向:水閘共3扇，每孔凈寬8 m，閘室總寬18 m。高度方向:閘門底檻高程為8.0 m，底板厚度根據(jù)地基條件、作用荷載、閘孔孔徑等經(jīng)計(jì)算確定為1.2 m。內(nèi)、外河側(cè)閘墻頂高程均為12.8 m。

4 結(jié)論

本文通過調(diào)研郎溪縣新郎川河連接河段現(xiàn)狀，在分析其存在主要問題的基礎(chǔ)上，對(duì)郎溪縣新郎川河連接河段防洪治理方案進(jìn)行探討，采取加固堤防、疏浚河道和修建擋水建筑物的措施對(duì)連接河進(jìn)行防洪治理。不僅可將該地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到20年一遇標(biāo)準(zhǔn)，為根治該地區(qū)的洪災(zāi)創(chuàng)造了有利條件，而且極大地改善下游地區(qū)的防洪狀況，從而改善流域的整體防洪形勢。而且本工程實(shí)施后，具有顯著的防洪效益，工程的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為8.7%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為2554萬元，充分發(fā)揮了工程效益，為當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姲簿訕窐I(yè)提供了基礎(chǔ)條件。