梧州市城區(qū)錢鑒防洪堤總體設(shè)計(jì)方案比選

曾慶儀

（廣西珠委南寧勘測設(shè)計(jì)院，南寧 530007）

1 工程概況

梧州市錢鑒防洪堤是梧州市防洪堤體系的重要組成部分，是廣西西江干流治理工程13個(gè)子項(xiàng)目之一，位于梧州市萬秀區(qū)的桂江左岸，起于桂江二橋下游的錢鑒公園，止于上游的冰泉食品總公司。

錢鑒堤段處于梧州市非重點(diǎn)區(qū)域或郊區(qū)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，自排按20年一遇年最大24 h暴雨洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，抽排按雨洪同期P=10%最大24 h暴雨洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。防洪堤、泵站、排澇閘等主要建筑物級別為4級。

2 防洪堤堤線比選

堤線布置原則是：①與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)原則，在保證堤防行洪安全、防洪堤安全的前提下，滿足城市規(guī)劃要求，使其充分發(fā)揮地塊的利用價(jià)值；②充分結(jié)合地形條件原則，即充分考慮工程地形、地質(zhì)條件和水流條件，使得堤線布置順暢合理；③減小工程影響原則，即根據(jù)現(xiàn)有用地條件，盡量少占地、少拆遷，減小工程影響，以節(jié)省工程投資和消除不穩(wěn)定因素。

根據(jù)現(xiàn)場踏勘、測量資料、最新城市規(guī)劃資料，在可行性研究報(bào)告推薦方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)后，擬定內(nèi)線、外線兩個(gè)方案進(jìn)行比選。

2.1 內(nèi)線方案

2.1.1 封閉點(diǎn)選擇

根據(jù)實(shí)測地形及水文條件，本方案堤線末端（上游）冰泉食品總公司三分廠處地面高程為29～30 m（黃基，以下均同）左右，滿足防洪要求。上游封閉點(diǎn)唯一，不再進(jìn)行比較，僅對下游起點(diǎn)擬定兩個(gè)封閉點(diǎn)進(jìn)行比較。

（1）方案一：污水中轉(zhuǎn)站封閉點(diǎn)

該封閉點(diǎn)位于錢鑒公園下游側(cè)的污水中轉(zhuǎn)站，堤線基本沿河岸布置，布置二橋涵一座及二橋涵至鷓鴣沖泵站連通管656 m，與城市規(guī)劃一致。

污水中轉(zhuǎn)站位于錢鑒公園下游，地面高程28.14～29.84 m，其外側(cè)邊墻為衡重式漿砌石結(jié)構(gòu)。經(jīng)核算，該處防洪高程、邊墻穩(wěn)定及滲透壓力均滿足要求。方案一布置示意圖見圖1。

圖1 方案一布置示意圖

（2）方案二：二橋封閉點(diǎn)+斜坡連接二橋

桂江二橋引橋橋面高程30.50 m，防洪高程及穩(wěn)定性均滿足要求。該方案封閉點(diǎn)位于桂江二橋內(nèi)側(cè)引橋處，封堵現(xiàn)有交通道路，新建防汛道路與桂江二橋引橋連接，利用上、下堤步級連接桂江二橋上游與錢鑒公園，以滿足附近居民的活動需求。同時(shí)，為滿足建堤后溫馨家園小區(qū)至二橋之間排澇需求，在低洼處設(shè)置集水井及連通管，將澇水排至鷓鴣沖泵站（同時(shí)滿足自排及抽排要求）。方案二布置示意圖見圖2。

圖2 方案二布置示意圖

經(jīng)比較，方案一投資最大，對錢鑒公園的景觀有一定的影響，但該公園面積較小，僅為附近居民的活動場所，影響有限；且堤線基本沿河岸布置，占地類型基本為河岸，無需征地補(bǔ)償，征地難度小，實(shí)施難度小，且與城市規(guī)劃一致。方案二投資最少，但需征地拆遷面積約350 m2，且因防汛道路需與桂江二橋引橋連接，將影響到光華針織廠宿舍樓的進(jìn)出口，需改建宿舍樓的進(jìn)出口，與城市規(guī)劃不一致。

經(jīng)多方溝通協(xié)調(diào)，桂江二橋封閉點(diǎn)的方案二涉及私人及企業(yè)的用地，征地難度大，實(shí)施難度大，且與城市規(guī)劃不一致。經(jīng)綜合考慮分析，方案一雖然投資最大，但其實(shí)施難度小。因此，推薦采用方案一。

2.1.2 堤線布置

在保證河道岸坡穩(wěn)定、河道原生態(tài)的前提下，盡可能對現(xiàn)有的城區(qū)、工廠、村落進(jìn)行防護(hù)。根據(jù)《梧州市錢鑒片控制性詳細(xì)規(guī)劃》的規(guī)劃成果，規(guī)劃臨江路從錢鑒公園邊的污水中轉(zhuǎn)站起，從下游往上游臨江布置。為保證汛期臨江道路的通行，本次堤線延伸至錢鑒公園下游側(cè)的污水中轉(zhuǎn)站，沿規(guī)劃路外側(cè)布置。即堤線從污水中轉(zhuǎn)站起，沿桂江左岸臺地前緣布置（樁號K0+000～K0+531段）；從樁號K0+531起結(jié)合城市規(guī)劃道路，沿桂江造船廠內(nèi)側(cè)（即造船廠圍墻以外）布置，途徑桂江造船廠、錢鑒小學(xué)，止于冰泉食品總公司三分廠（樁號為K1+505），全長1.505 km。

2.2 外線方案

外線方案下游封閉點(diǎn)與內(nèi)線方案相同，上游封閉于桂江造船廠中部。堤線樁號K0+000～K0+569段與內(nèi)線方案一致，從樁號K0+569起，沿桂江造船廠外江側(cè)布置，最后抵達(dá)桂江造船廠中部臺地，終點(diǎn)為樁號K1+494，全長1.494 km。該方案將桂江造船廠廠區(qū)全封閉保護(hù)起來，在桂江造船廠下船軌道處布置一個(gè)通往外江的下船交通閘。

2.3 堤線方案選擇

兩個(gè)堤線方案的主要工程量、拆遷占地和總投資比較見表2。

表2 錢鑒堤樁號0+569至堤尾段堤線比較表

根據(jù)堤線方案的特點(diǎn)，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境、施工及實(shí)施難易等方面對堤線方案進(jìn)行評價(jià)。

（1）內(nèi)線方案堤線繞過桂江造船廠，雖然將船廠置于堤防保護(hù)區(qū)之外，但是船廠廠區(qū)大部分地面高程都較高，大部分高程在26.0 m以上，均在10年一遇洪水位以上，洪水期損失較少。該方案堤線較外線方案長11 m，不用設(shè)下船交通閘，施工難度小，征地難度小。

（2）外線方案堤線比較順直，可以把桂江造船廠全部封閉保護(hù)起來；該方案需在船廠段采用樁基礎(chǔ)的砼堤，同時(shí)需在桂江造船廠下船軌道處要設(shè)一座最少寬30 m，高6 m的下船交通閘，投資及施工難度均較大，同時(shí)對以后船舶下水形成了極大的困難，而且堤防穿過大型的門式起重機(jī)與船舶安裝場地，拆遷及施工十分困難，投資也大。

綜上所述，認(rèn)為內(nèi)線方案投資較少，實(shí)施難度小，推薦內(nèi)線方案。

3 排澇方案比選

根據(jù)排澇閘及排澇泵站的任務(wù)、規(guī)模及相關(guān)規(guī)范確定排澇方案原則是：①盡量靠近相應(yīng)堤防、沖溝出口處，以縮短出水管路；②布置充分考慮經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行管理方面的因素；③盡可能選擇地面高程適當(dāng)、地勢平坦開闊、水文地質(zhì)條件較好的場地，以減少開挖及砌護(hù)工程；④站址對外交通方便。

3.1 可研階段成果及城市規(guī)劃情況

可研階段將錢鑒堤保護(hù)區(qū)作為一個(gè)排澇區(qū)，在鷓鴣沖出口位置設(shè)1座防洪排澇閘及1座排澇泵站。本階段根據(jù)最新實(shí)測地形，錢鑒堤范圍內(nèi)分2個(gè)排水區(qū)，較大的排水區(qū)位于北側(cè)，出口位于鷓鴣沖，集雨面積約0.95 km2；另外一條較小的沖溝位于南側(cè)，原出口位于桂江二橋，但桂江二橋建設(shè)時(shí)改變其天然排水口，現(xiàn)狀該分區(qū)雨水均從地表向桂江排入，集雨面積約為0.65 km2。

根據(jù)《梧州市錢鑒片控制性詳細(xì)規(guī)劃》，在鷓鴣沖設(shè)置一座防洪閘及排澇泵站，在桂江二橋及桂江二橋下游約100 m處各設(shè)置1座防洪閘。

3.2 排澇方案

根據(jù)排水分區(qū)，結(jié)合可研階段成果及《梧州市錢鑒片控制性詳細(xì)規(guī)劃》，擬定以下3個(gè)方案進(jìn)行比較。

（1）方案一：1座排澇泵站+兩座排澇涵閘+堤后連通管。本方案擬在鷓鴣沖布置排澇泵站1座，對錢鑒堤保護(hù)范圍內(nèi)的澇水進(jìn)行抽排；設(shè)置鷓鴣沖排澇閘1座，排除北側(cè)排澇分區(qū)雨水，流量為16.7 m3/s。在桂江二橋下游地勢較低處設(shè)置二橋涵1座，排除南側(cè)排澇分區(qū)雨水，流量為11.3 m3/s，并在堤后設(shè)置連通管，在自排閘關(guān)閘后將雨水排入鷓鴣沖，通過鷓鴣沖泵站抽排。

（2）方案二：1座排澇泵站+1座排澇閘。根據(jù)可研階段成果，將錢鑒堤保護(hù)區(qū)內(nèi)作為一個(gè)排澇區(qū)，在鷓鴣沖出口位置設(shè)1座防洪排澇閘（設(shè)計(jì)流量為22.10 m3/s）及1座排澇泵站。該方案需配套市政雨水管網(wǎng)同步實(shí)施，流向均調(diào)整向鷓鴣沖匯流。

（3）方案三：1座排澇泵站+1座排澇閘+堤后連通管。該方案擬在方案二的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際地形，增設(shè)堤后連通管，同時(shí)滿足自排及抽排要求。即在鷓鴣沖出口位置設(shè)1座防洪排澇閘及1座排澇泵站，修建錢鑒公園至鷓鴣沖連通管，在錢鑒公園處與市政管網(wǎng)連接。

3.3 排澇方案選擇

（1）方案一投資較小，與方案二相比需增設(shè)二橋涵滿足自排需求，進(jìn)口處設(shè)置圓形進(jìn)水池；在二橋涵與鷓鴣沖之間設(shè)置連通管。該方案與城市規(guī)劃雨水管網(wǎng)基本一致。

（2）方案二投資最小，但根據(jù)本階段最新實(shí)測地形，眾泰汽車梧州特約維修站處現(xiàn)狀地面高程約為27.30 m，比可研階段地形（高程21.00～22.00 m）高出5～6 m，無法從地面自流至鷓鴣沖；根據(jù)城市規(guī)劃的雨水工程規(guī)劃圖，在溫馨家園小區(qū)及眾泰汽車梧州特約維修站之間作為分水線，北側(cè)雨水往鷓鴣沖處流入桂江，南側(cè)雨水均往錢鑒公園處流入桂江。因此方案二需市政雨水工程配套實(shí)施，并將溫馨家園以南的雨水管道流向均修改為流向鷓鴣沖才能滿足現(xiàn)狀排澇需求。

（3）方案三是在方案二的基礎(chǔ)上增設(shè)錢鑒公園至鷓鴣沖堤后連通管，需同時(shí)滿足自排及抽排的要求，連通管的設(shè)計(jì)流量高達(dá)11.3 m3/s，管徑約3 m，征地大，實(shí)施難度大，工程投資最大。該方案與城市規(guī)劃雨水管網(wǎng)的區(qū)別在于堤后連通管將自排及抽排合并。

經(jīng)比較，方案二投資最較小，便于管理，但需要求修改市政雨水管網(wǎng)流向，并同步實(shí)施。方案三投資最大，且堤后連通管規(guī)模較大，征地困難，難以實(shí)施。考慮到市政雨水管網(wǎng)實(shí)施相對滯后，推薦能滿足建堤后僅需局部同步實(shí)施市政雨水管網(wǎng)的方案一。

4 主要建筑物型式

4.1 堤防型式選擇

根據(jù)工程所在的實(shí)際地形、地質(zhì)條件及周邊建筑物等情況，結(jié)合城區(qū)規(guī)劃道路，擬定重力式混凝土堤、土堤、懸臂式鋼筋混凝土堤、土石混合堤及凹型混凝土堤共5種堤型分段進(jìn)行比選。

綜合考慮地質(zhì)、征地、施工及生態(tài)等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，各堤段堤型選擇如下：樁號K0+000～K0+531采用重力式砼堤，樁號K0+531～K0+865段采用土堤，樁號K0+865～K1+315段采用土石混合堤，樁號K1+315～K1+505段采用堤路分開的懸臂式砼堤。

4.2 護(hù)岸型式選擇

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，并結(jié)合水文地質(zhì)資料及海綿城市建設(shè)理念，選擇如下7種護(hù)岸型式進(jìn)行定性擇優(yōu)比較：三維植被網(wǎng)護(hù)岸、生態(tài)互鎖磚護(hù)岸、生態(tài)袋護(hù)岸、生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊護(hù)岸、草皮護(hù)岸、框格草皮護(hù)岸、空心六方塊植草護(hù)坡。

綜合各護(hù)岸的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合錢鑒堤附近的河西堤、河?xùn)|堤已建工程護(hù)岸型式及水文地質(zhì)條件綜合考慮，本次設(shè)計(jì)護(hù)岸型式在8.0 m高程處設(shè)置C20砼齒墻；有3.5～8.0 m高程之間常年水位變幅區(qū)，設(shè)置格賓石籠護(hù)坡，局部沖刷成坎處拋石護(hù)腳后采用格賓石籠護(hù)面；20.00 m高程以上岸坡因被洪水淹沒的時(shí)間較短，采用較為經(jīng)濟(jì)的草皮護(hù)坡；20.00～15.50 m高程護(hù)岸，因被洪水淹沒的幾率稍高，且流速稍大，采用框格草皮護(hù)坡；對15.5～8.0 m高程的護(hù)岸，由于在汛期經(jīng)常被洪水淹沒，且流速較大，采用生態(tài)互鎖磚護(hù)坡。

4.3 泵站及排澇閘型式選擇

（1）泵站型式選擇。排澇泵站站址選擇確定后，進(jìn)行排澇泵站主要建筑物布置型式方案的比選分析。方案的比選考慮泵站規(guī)模、泵站與排澇閘及堤防相互關(guān)系、綜合經(jīng)濟(jì)造價(jià)、進(jìn)出水條件、對外交通、占地、施工組織及導(dǎo)流條件、日后運(yùn)行管理等因素，根據(jù)鷓鴣沖地形地質(zhì)條件，為避開鷓鴣沖右側(cè)110 kV高壓電線塔，減少穿堤箱涵長度，排澇泵站布置在沖溝右側(cè)，正向進(jìn)水，正向出水。根據(jù)排澇泵站方案的比選結(jié)果，結(jié)合鷓鴣沖的地形地質(zhì)條件，經(jīng)初步布置分析，選取干室型泵房及濕室型泵房兩種方案進(jìn)行比選，干室型泵房方案雖然結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，土建工程量大，投資略大，但適用的水泵投資小，總投資小，且泵房通風(fēng)、采光較好，且日常管理維護(hù)簡單方便。濕室型泵房方案土建工程量少，施工簡單，但其適用的水泵投資較大，總投資較大，日常管理維護(hù)難?？紤]到兩個(gè)方案的泵房土建投資相差不大，雖方案一施工難度略大，但其水泵投資較小，且日后管理維護(hù)較簡單，管理維護(hù)成本較低，因此推薦干室型泵房。

（2）排澇閘。根據(jù)排澇閘排澇設(shè)計(jì)流量、擋水水頭等因素，結(jié)合閘址的地形地質(zhì)條件，鷓鴣沖排澇閘及二橋涵采用穿堤涵洞式結(jié)構(gòu)，不再進(jìn)行方案比較。

5 工程總布置

經(jīng)綜合比較分析，錢鑒堤起于錢鑒公園邊的污水中轉(zhuǎn)站（樁號為K0+000），終于冰泉食品總公司三分廠（樁號K1+505），總長1.505 km，其中，重力式混凝土堤長531 m，土堤長784 m，懸臂式鋼筋砼堤長190 m。排澇閘2座，排澇泵站1座，堤后連通管656 m（其中頂管施工175 m）。

鷓鴣沖排澇泵站布置于沖溝右側(cè)，出水管軸線樁號為K0+713，采用正向進(jìn)水正向出水布置；鷓鴣沖排澇閘布置于排澇泵站左側(cè)，沖溝右側(cè)，軸線樁號K0+687。二橋涵位于桂江二橋下游約60 m處，樁號為K0+080。

6 結(jié)語

按照因地制宜、就地取材的原則，結(jié)合城市規(guī)劃，并根據(jù)堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地質(zhì)條件、筑堤材料及水文特性、施工條件、運(yùn)行管理要求、征拆難易以及工程造價(jià)等因素確定選定錢鑒段治理工程總體方案，設(shè)計(jì)方案合理，工程建成后可減輕錢鑒片洪澇災(zāi)害損失，使錢鑒片達(dá)到防御桂江20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)圍內(nèi)人口1.8萬，面積0.65 km2，保護(hù)錢鑒小學(xué)、桂江船用配件廠、市電子科技學(xué)校、桂江水泥廠、汽修廠及冰泉食品總公司三分廠等單位，保證人民正常的生活、生產(chǎn)活動，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善城區(qū)環(huán)境。