淺談景觀工程防洪評(píng)價(jià)計(jì)算內(nèi)容及常用分析方法

史良輝 張正波

（1.山東水之源水利規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 濟(jì)南 250014 2.濟(jì)寧高新區(qū)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展局濟(jì)寧 272000）

1 景觀工程主要概況

楊家河生態(tài)環(huán)境修復(fù)河道綠化景觀工程項(xiàng)目位于楊家河河道0+000～5+778 處（楊家河與洸氵府河交匯處為樁號(hào)起點(diǎn)0+000）。河道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為5.7km，總設(shè)計(jì)面積約53ha，所在段楊家河防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。通過沿河新建親水平臺(tái)、棧橋、景觀彩帶、植草綠化、景觀水系、健身設(shè)施等與附近特色田園和農(nóng)業(yè)種植互相映襯，形成人水親近的城區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)水景觀。

2 以景觀設(shè)施為例的評(píng)價(jià)計(jì)算內(nèi)容及方法

本項(xiàng)目主要分為城市休閑區(qū)、田園觀光區(qū)和濕地體驗(yàn)區(qū)三個(gè)區(qū)域。城市休閑區(qū)包含了楊家河入洸氵府河口、楊家河公園、高架周邊景觀、棧橋、親水平臺(tái)等。田園觀光區(qū)主要包括農(nóng)田和果園；濕地體驗(yàn)區(qū)主要涵蓋了工業(yè)、鐵路、濕地。本文主要從人行景觀棧橋的修建、綠植選取的角度考慮其對(duì)河道防洪等方面的影響，選擇合適的計(jì)算方法。

2.1 設(shè)計(jì)洪水

根據(jù)《濟(jì)寧高新區(qū)防洪排澇規(guī)劃》（濟(jì)寧高新區(qū)水務(wù)管理辦公室、山東水之源水利規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，2020年2月）楊家河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果見表1。

表1 楊家河洪水設(shè)計(jì)成果表

2.2 人行景觀棧橋分析方法的探討

人行景觀棧橋?yàn)榱耸褂慰湍軌虺浞窒硎芎优嫌^水、與水互動(dòng)的過程，讓游客擁有良好的游賞體驗(yàn)，從而多修建在臨近河道的河灘處，從防洪的角度看，棧橋在一定程度上造成了阻水，因此需考慮其壅高及壅長(zhǎng)造成的影響，同時(shí)周圍的水流在河床表面附近形成淘刷漩渦，引起河床的一般沖刷和局部沖刷。

本次計(jì)算采用典型斷面法，選用布置有棧橋的最窄處河道斷面（3+419）進(jìn)行計(jì)算。

3+419 處河道底高程32.58m；左側(cè)堤頂高程41.08m，右側(cè)堤頂高程41.05m，新建棧道位于右側(cè)灘地，距離右岸內(nèi)堤腳分別為52m、58m，阻水部分棧道斷面見圖1。

圖1 棧橋斷面圖

2.2.1 壅水計(jì)算

計(jì)算方法采用《鐵路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10017-99）中最大壅水高度計(jì)算公式：

由于新建棧橋與河道交角90°，通過計(jì)算，當(dāng)20年一遇設(shè)計(jì)水位38.99m 時(shí)，本項(xiàng)目工程棧橋阻水面積約2.56m2。新建棧橋處過水?dāng)嗝婷娣e及阻水成果見表2，阻水?dāng)嗝媸疽鈭D見圖2。

表2 新建棧橋處過水?dāng)嗝婷娣e及阻水成果表

將各參數(shù)代入壅水高度、壅水曲線長(zhǎng)度公式，設(shè)計(jì)流量情況下棧橋壅水高度、壅水曲線長(zhǎng)度見表3。

表3 新建棧橋壅水計(jì)算成果表

2.2.2 沖刷計(jì)算

沖刷計(jì)算分為一般沖刷和局部沖刷，本次采用的沖刷公式是《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》里的沖刷公式。

2.2.2.1 河槽部分

2.2.2.2 灘地部分

2.2.2.3 局部沖刷

設(shè)計(jì)洪水情況下本工程棧橋處一般及局部沖刷計(jì)算成果見表4 和表5。

表4 河床一般沖刷計(jì)算成果表

表5 棧橋局部沖刷計(jì)算成果表

綜合計(jì)算結(jié)果，發(fā)生20年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí)，河道無一般沖刷，灘地部分棧橋局部沖刷為0.36m。

2.3 綠植選取

由于景觀工程在考慮整體綠化的時(shí)候，多以植物的觀賞性、生態(tài)性、美化性為重點(diǎn)，從而在綠植的選擇上也會(huì)選取一些體態(tài)壯碩、美觀、生態(tài)效應(yīng)良好的喬木，以達(dá)到美觀綠化的效果。但從河道防洪的角度看，這些喬木產(chǎn)生了較大程度上的阻水效果，減小了河道原有的行洪斷面從而造成阻水，也會(huì)產(chǎn)生纏繞漂浮物、掛淤等現(xiàn)象，進(jìn)一步弱化了河道的行洪效果。

為確保防洪效果，本工程在設(shè)計(jì)時(shí)，堅(jiān)持防洪為主，景觀其次的原則，在滿足最小河道行洪斷面的基礎(chǔ)上，通過營造不同的水深環(huán)境，結(jié)合種植沉水植物、挺水植物等，營造不同的植物群落，凈化水質(zhì)的同時(shí)也為其他生物生長(zhǎng)提供良好的生態(tài)基底。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)主要臨水植物高度均未超過1.0m。因此對(duì)河道的行洪影響極小，也兼顧了觀賞性和生態(tài)性。

3 總結(jié)和補(bǔ)充

濟(jì)寧市楊家河生態(tài)環(huán)境修復(fù)河道綠化景觀工程防洪水文計(jì)算中，確定了楊家河的防洪標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)洪水，對(duì)綠植選擇造成的行洪斷面改變進(jìn)行分析，根據(jù)《鐵路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10017-99），采用典型斷面法對(duì)棧橋進(jìn)行壅水分析計(jì)算（壅水的長(zhǎng)度和高度），根據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)其進(jìn)行沖刷分析（沖刷分析分為一般沖刷和局部沖刷）。

楊家河本次工程涉及主要的防洪評(píng)價(jià)分析計(jì)算，堤防穩(wěn)定、滲流方面等計(jì)算并沒有涉及到，現(xiàn)對(duì)內(nèi)容及方法做以下補(bǔ)充：

水文分析計(jì)算的主要內(nèi)容應(yīng)包括：

（1）水文資料進(jìn)行可靠性、一致性、代表性的核查與分析。

（2）所需的水文資料有殘缺不全或長(zhǎng)度不夠，應(yīng)適當(dāng)?shù)貙?duì)其進(jìn)行補(bǔ)插和延長(zhǎng)。

（3）在壅水和沖刷計(jì)算時(shí)，常采用《鐵路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，選用不同的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算之前，應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的工程結(jié)構(gòu)型式、所在河道的特性等時(shí)機(jī)情況對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性分析。如若施工期間占用河道過水?dāng)嗝?，需要補(bǔ)充計(jì)算施工期的洪水。最終將壅水高度、壅水長(zhǎng)度和一般沖刷、局部沖刷或是淤積列出計(jì)算結(jié)果。

（4）堤防穩(wěn)定計(jì)算包括滲流穩(wěn)定計(jì)算和抗滑穩(wěn)定計(jì)算。滲流穩(wěn)定計(jì)算采用二維滲流有限元計(jì)算方法，利用AutoBank 軟件進(jìn)行分析計(jì)算，得出浸潤(rùn)線和滲流量。抗滑穩(wěn)定計(jì)算采用簡(jiǎn)化畢肖普法，利用AutoBank 穩(wěn)定分析計(jì)算軟件，計(jì)算出最危險(xiǎn)滑弧和相應(yīng)的邊坡穩(wěn)定系數(shù)。

（5）排澇影響分析計(jì)算需要考慮排澇設(shè)施外形的結(jié)構(gòu)大小，工作運(yùn)行的方式，計(jì)算方法及公式的選取，得到排澇流量■