淮干行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程保莊圩取棄土區(qū)優(yōu)化設(shè)計

王鑫焱

2009年3月，國務(wù)院以國函〔2009〕37 號文批復(fù)了《淮河流域防洪規(guī)劃》，要求“在全面完成治淮19 項骨干工程的基礎(chǔ)上，重點安排行蓄洪區(qū)調(diào)整、安全建設(shè)和漸進(jìn)式移民試點，改善行蓄洪區(qū)內(nèi)群眾生產(chǎn)生活條件”、明確提出了壽西湖、董峰湖等改建為有閘控制的行洪區(qū)，疏浚沫河口至峽山口段河道，將淮河干流正陽關(guān)～峽山口段行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)列入38 項進(jìn)一步治理淮河主要項目中。

一、工程概況

正陽關(guān)至峽山口段淮河干流左右岸現(xiàn)有壽西湖和董峰湖兩個行洪區(qū)，壽西湖行洪區(qū)位于正陽關(guān)和壽縣之間的淮河右岸；董峰湖行洪區(qū)位于淮河左岸鳳臺縣，該段淮干河道狹窄，束水嚴(yán)重，汛期險情多，本次設(shè)計對該段淮河河道及兩個行洪區(qū)進(jìn)行調(diào)整與建設(shè)，工程主要建設(shè)內(nèi)容如下：

1.堤防工程

壽西湖內(nèi)新筑澗溝、菱角和城西3 座保莊圩堤；新建澗溝、菱角2 座泵站，建設(shè)穿堤涵閘10 座。

退建董峰湖上段行洪堤；重建山口、石灣、河口、董崗等4 座泵站，加固接長穿堤涵閘1 座。

2.進(jìn)洪閘和退洪閘工程

新建壽西湖進(jìn)洪閘、退洪閘，新建董峰湖進(jìn)洪閘、退洪閘。

3.澗溝口至峽山口段河道疏浚工程

疏?；春痈闪鳚緶峡谥翇{山口段河道，長24843m，底寬為330m，土方量為1828.01 萬m3。

4.生產(chǎn)圩等影響處理工程

靠山圩和東淝閘右圩影響處理工程；恢復(fù)建設(shè)碼頭渡口、跨渠過路涵等。

二、城西保莊圩取棄土區(qū)原設(shè)計方案

城西保莊圩位于壽西湖東面，起點位于東淝河左堤上，沿躍進(jìn)河?xùn)|岸一直向南延伸，終點位于南端牛尾崗堤上，全長9.78km。堤型選擇應(yīng)按照因地制宜、就地取材、節(jié)省投資、便于施工和管理的原則確定采用土堤。

城西保莊圩堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)斷面為：堤頂寬為6.0m，外坡1 ∶3，內(nèi)坡堤頂以下3m 高程處設(shè)2m 寬平臺，平臺以上邊坡為1 ∶3，平臺以下邊坡為1 ∶5。

初步設(shè)計階段，壽西湖城西保莊圩堤防共計填筑524 萬m3，經(jīng)平衡規(guī)劃，利用工程開挖土料約36.3 萬m3，利用本工程河道疏浚水上方40 萬m3，其余447.7 萬m3土料均需外部取土解決。取土土料來源主要為三個方面：（1）4#、5#排泥場取土133.9 萬m3；（2）靠山圩退建灘地料場取土250 萬m3；（3）澗溝口外灘料場取土158.1 萬m3。全部524 萬m3填筑土料中，368.3 萬m3為粘性土，250 萬m3為砂性土，粘性土填筑于堤防迎水側(cè)，砂性土用于背水側(cè)填筑。初設(shè)階段曾考慮部分土料由城西保莊圩河對岸的董峰湖外灘地取土，土料需跨淮河運輸，當(dāng)時由于時間緊任務(wù)重，港航部門未予跨河許可，終放棄跨河運輸，考慮從上述料場取用。

三、取棄土區(qū)設(shè)計優(yōu)化依據(jù)

目前，淮河干流正陽關(guān)至峽山口段行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程正式進(jìn)入實施階段。鑒于《淮河干流正陽關(guān)至峽山口行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程初步設(shè)計報告準(zhǔn)予行政許可決定書》中關(guān)于取土場及棄土場（排泥場）的批復(fù)內(nèi)容，審查意見中指出“工程地質(zhì)（七）施工中應(yīng)優(yōu)先采用合格的老堤鏟除提料和河道疏浚土料”。工程實施階段后，設(shè)計部門對城西保莊圩的部分料場及棄渣場進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計單位及建管單位通過對城西保莊圩的現(xiàn)場取土區(qū)進(jìn)入詳細(xì)的摸排調(diào)查，董峰湖外灘大量水上方可用于填筑，經(jīng)過建管單位與港航部門多次協(xié)商，達(dá)成可跨河運輸?shù)脑S可證，實現(xiàn)在實施過程中對董峰湖鏟堤及河道疏浚的水上方進(jìn)行綜合利用，結(jié)合4#、5#排泥場征地困難的情況，決定取消從4#、5#排泥場取土。

優(yōu)化主要內(nèi)容為以下三個方面：

（1）原方案澗溝口外灘料場運距較遠(yuǎn)取消，4#和5#排泥場征地難度大，內(nèi)部取土區(qū)取消；結(jié)合利用引江濟淮工程東淝河船閘位于東淝河右圩內(nèi)的棄渣場取土，可取土面積31.5 萬m2，充分利用取土坑棄置工程開挖棄土。

（2）充分利用靠山圩退建區(qū)取土。

（3）充分利用董峰湖行洪區(qū)側(cè)的退建老堤鏟除和河道疏浚水上方筑堤，不足部分利用退建區(qū)灘地取土，土料通過臨時輪渡跨淮河運輸至城西保莊圩。

四、優(yōu)化方案設(shè)計

1.工程地質(zhì)

靠山圩外灘料場位于退建區(qū)，地面高程20.5m，土料以砂壤土為主，取土深度不宜低于淮河水位（枯水期正常蓄水位18.0m）。東淝河右圩土料場布置在新老堤之間，取土深度控制在2.0m 以內(nèi)。根據(jù)地質(zhì)資料，東淝河右圩處的料場土料以粘性土為主，土料性質(zhì)符合筑堤要求；靠山圩外灘料場以砂壤土為主，宜用于堤防背水側(cè)填筑；董峰湖行洪區(qū)料場以輕粉質(zhì)壤土和砂壤土為主，填筑土料質(zhì)量與加固段堤防土質(zhì)相近，可用于堤防內(nèi)培填筑，做新筑堤防時，宜用于堤防背水側(cè)填筑。優(yōu)化后的料場土料儲量及質(zhì)量滿足工程需求。

2.取土場土方平衡設(shè)計

招標(biāo)設(shè)計階段城西保莊圩堤防填筑總量為 504 萬m3，較初設(shè)階段減少約20 萬m3。主要土料場變化為：取消澗溝口料場取土，取消4#、5#排泥場取土；增加董峰湖外側(cè)料場和東淝右圩圩內(nèi)料場。設(shè)計優(yōu)化階段對新增的董峰湖外側(cè)料場及東淝右圩進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查，土質(zhì)滿足設(shè)計筑堤要求。

設(shè)計優(yōu)化階段重新對土料進(jìn)行土方平衡計算，堤防填筑量505.7 萬m3，利用工程開挖土料約 26.1 萬m3，考慮壓實損耗系數(shù)后共需從外部取土530.1 萬m3。其中靠山圩料場243.1 萬m3，東淝右圩退建區(qū)料場21.3 萬m3，東淝河右圩圩內(nèi)料場（引江濟淮東淝河船閘棄渣場）71.7 萬m3，董峰湖外側(cè)料場188.5 萬m3，折實系數(shù)采用1.1。填筑土料中，139 萬m3為粘性土，414 萬m3為砂性土，粘性土填筑于堤防迎水側(cè)，砂性土用于背水側(cè)填筑。

3.河道疏浚優(yōu)化設(shè)計

初步設(shè)計階段，115+062～117+704 段河道疏浚全部沖到4#、5#排泥場，共計242.39 萬m3。由于本次料場的調(diào)整，設(shè)計優(yōu)化后，取消了4#、5#排泥場，對115+062～117+704 段河道疏浚排泥場進(jìn)行重新規(guī)劃，本段河道疏浚水上方中73 萬m3用于城西保莊圩填筑，余下169.39 萬m3沖填至6#排泥場，6#排泥場沖填高度由初設(shè)的的3m 變?yōu)?.2m，沖填區(qū)圍堰比初設(shè)增加22.97 萬m3。

4.施工組織

在項目實施階段對各料場的運輸路線及運輸方式均進(jìn)行優(yōu)化。

因引江濟淮東淝河船閘正在實施中，2021年底前東淝河航道通航受限，可利用這個時機，為減少取土運距，同時為了解決東淝河右圩料場的土料運輸?shù)缆穯栴}，擬在東淝河船閘的下游建設(shè)一座臨時跨河橋梁，滿足東淝河船閘材料運輸船舶的間斷通航，靠山圩料場土料運距9km，東淝河右圩料場土料運距7km。批復(fù)初設(shè)的靠山圩料場的取土運輸線路改為自S203 省道至縣城北側(cè)的北關(guān)集經(jīng)東淝河橋梁，運至城西保莊圩堤防，主要依托現(xiàn)有道路，平均運距約15km。

董峰湖外側(cè)料場采取跨淮河運輸方式至城西保莊圩堤填筑，擬在淮河兩岸建設(shè)兩處臨時渡口，采用輪渡的方式解決車輛的跨河運輸要求。在工程實施前，業(yè)主與航運部門達(dá)成一致，確保城西保莊圩施工期間，土料運輸汽車輪渡可正常跨河。施工期間應(yīng)保障跨河輪渡與淮河航道正常航行船只的安全性。其土料開采運輸方式為：2m3反鏟挖掘機料場開采，15t 自卸汽車陸上運輸1.5km 上輪渡，跨河輪渡運輸0.3km 上岸、陸上運輸7km 至填筑面。

東淝河橋梁及跨河輪渡在實施前需編制相關(guān)的專題及專項方案，經(jīng)過相關(guān)主管部門批準(zhǔn)后，方可實施。

五、優(yōu)化成果對比

設(shè)計優(yōu)化方案臨時用地面積為472.5 畝，較初設(shè)批復(fù)減少2889 畝。

投資概算較原批復(fù)概算總投資43445.14 萬元減少10620.21 萬元。

本次取棄土區(qū)的優(yōu)化，在保證工程安全的前提下，節(jié)約了大量臨時占地和工程投資。工程實施過程中需做好與引江濟淮工程的協(xié)調(diào)，做好跨河運輸?shù)南嚓P(guān)專題審批