海塘安瀾千億工程建設(shè)思路在工程中的實(shí)踐

郭曉晶，侯先明

（浙江省錢塘江管理局勘測設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310016）

1 工程概況

某工程位于錢塘江河口北岸，為臨江永久性一線海塘，堤線全長約7 km，包括2座排澇閘，1座排澇泵站，18座丁壩，1座盤頭，工程所在的海塘是保護(hù)杭嘉湖東部平原防洪御潮安全的重要屏障。工程以防洪御潮、排澇為主，結(jié)合生態(tài)提質(zhì)、融合提升、管理標(biāo)準(zhǔn)化等。海塘防御標(biāo)準(zhǔn)為300 a一遇，鹽倉圩區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇。

工程海塘始建于1979年，2003年標(biāo)準(zhǔn)塘完工見效?，F(xiàn)狀海塘塘頂路面、擋浪墻高程分別為9.86，10.66 m，塘頂寬度11～12 m，迎水側(cè)為兩級混凝土斜坡結(jié)構(gòu)，背水側(cè)為草皮護(hù)坡，具體工程斷面見圖1。

圖1 工程海塘現(xiàn)狀斷面圖 單位：cm

2 工程存在的問題

2.1 工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)偏低

工程海塘是錢塘江北岸海塘的重要組成部分，是杭嘉湖平原防洪御潮安全的重要屏障，保護(hù)區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)化程度高、人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、財(cái)富聚集、基礎(chǔ)設(shè)施集中，浙江省境內(nèi)有杭州、嘉興、湖州三市。根據(jù)GB 50201—2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》及沿海地區(qū)建設(shè)的不斷推進(jìn)，現(xiàn)有海塘100 a一遇標(biāo)準(zhǔn)偏低。

2.2 海塘堤頂高程不能滿足100 a一遇設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

工程自標(biāo)準(zhǔn)海塘完工至今，現(xiàn)狀海塘均有不同程度的沉降變形，堤頂防浪墻頂高程平均沉降15 cm，最大沉降44 cm（見表1），大部分堤頂高程已不能滿足原設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

表1 海塘防浪墻頂高程復(fù)核成果表 m

2.3 按新水位復(fù)核，防洪潮能力評定為C級

因規(guī)范變更（海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范由SL 435—2008更新為 GB/T 51015—2014，堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范 由GB 20286—98更新 為GB 20286—2013），設(shè)計(jì)水位、安全加高調(diào)整，按新的設(shè)計(jì)水位和現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算，工程防浪墻頂高程全線達(dá)不到100 a一遇防洪潮標(biāo)準(zhǔn)（見表2），差值為24～89 cm，平均差值為57 cm，大于30 cm，防洪潮能力評定為C級。

表2 海塘防浪墻頂高程高程復(fù)核成果表 m

2.4 工程處于強(qiáng)涌潮地段，局部堤腳防沖能力不足

工程上一輪100 a一遇、本輪100 a一遇、本輪300 a一遇堤腳沖刷高程，以及現(xiàn)狀沉井設(shè)計(jì)、實(shí)測沖刷底高程結(jié)果見表3。

表3 堤腳防沖結(jié)構(gòu)復(fù)核成果表 m

本段海塘現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)下，工程下游約2.1 km海塘堤腳垂直防沖結(jié)構(gòu)未達(dá)到100 a一遇和300 a一遇的沖刷要求，根據(jù)DB 33/T 852—2011《海塘工程安全評價(jià)導(dǎo)則》，結(jié)構(gòu)安全性評定為C級。

2.5 海塘迎水坡下存在局部空洞

本次對工程海塘迎水坡進(jìn)行隱患探查工作，其目的主要為查明迎水坡下脫空隱患情況。根據(jù)護(hù)坡探查成果顯示，本次19個探查孔有11個發(fā)現(xiàn)脫空現(xiàn)象，脫空區(qū)主要存在于護(hù)面結(jié)構(gòu)與其下部土層之間，脫空量8～85 cm（換算成垂直于坡面的厚度為7～70 cm）。

2.6 丁壩維修養(yǎng)護(hù)工作頻繁，不利于日常管理

工程丁壩河段護(hù)塘保灘起著非常重要的作用。雖然工程沿線大部分丁壩均已進(jìn)行了不同程度的加固，但是除了7號高丁壩壩頭采用灌注樁垂直防沖，其余丁壩基本上均以水平防沖為主。2011年以及后期雖然對大部分丁壩壩頭、壩身采用混凝土扭王字塊進(jìn)行水平防沖，但由于上下游以及壩頭沖刷槽有一定的游蕩性以及混凝土扭王字塊遇沖刷坑后的不穩(wěn)定性，管理單位每年需對丁壩進(jìn)行維修加固，維修養(yǎng)護(hù)工作頻繁，日常管理不便。

2.7 水閘檢修系統(tǒng)不完善，日常管理不便

現(xiàn)狀排澇東閘僅設(shè)置了內(nèi)河側(cè)檢修門槽，未設(shè)置外江側(cè)檢修門槽；排澇西閘僅設(shè)置了外江側(cè)檢修門槽，未設(shè)置內(nèi)河側(cè)檢修門槽。因現(xiàn)狀河段水閘檢修系統(tǒng)不完善，不利于日常管理。

3 建設(shè)需求

3.1 生態(tài)廊道需求

工程地處強(qiáng)涌潮河段，涌潮流急勢猛，沖擊力破壞力大，海塘護(hù)面防沖以硬質(zhì)為主，背水坡及護(hù)塘地以草皮和公益林為主，對海塘生態(tài)性考慮不足。

3.2 開放共享貫通需求

臨江海塘安全、車行、慢行空間互聯(lián)互通是環(huán)杭州灣、沿錢塘江、沿海騎行綠道普惠線。工程區(qū)域地理位置優(yōu)越，而臨江區(qū)塊市政道路存在斷頭路，阻斷了沿塘貫通線開放共享。

3.3 歷史文化傳承需求

工程所在海塘岸帶自然人文遺產(chǎn)要素璀璨豐富，潮文化、圍墾文化以及海塘文化等都具有較高的知名度和歷史價(jià)值[2]。但整體上，仍存在著對海塘歷史認(rèn)識水平不高、海塘沿線城市地方精神或地域特色挖掘不充分等問題。

3.4 多元美麗體驗(yàn)地建設(shè)需求

隨著生態(tài)海岸帶和海塘安瀾建設(shè)不斷推進(jìn)，工程要打造成世界級濱水岸線定位的提出，岸帶內(nèi)豐富的元素將活力共享、帶來更加多元的空間體驗(yàn)，并有效與沿線自然人文景點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)要素串聯(lián)互通，打造未來區(qū)塊更豐富更有品質(zhì)的美麗體驗(yàn)地。本工程沿線空間平直單調(diào)，綠化以草皮和公益林為主，全線沒有吸引人氣或可供停留的節(jié)點(diǎn)。

3.5 智慧海塘建設(shè)需求

建設(shè)智慧海塘系統(tǒng)，以工程帶管理、工程帶數(shù)字化為手段，充分利用現(xiàn)代工程管理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)信息化手段對工程管理的各方面提供全面支撐。工程海塘已經(jīng)建設(shè)了一部分信息化基礎(chǔ)設(shè)施和工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺，實(shí)現(xiàn)了部分信息化功能[3]，但是和海塘工程的智慧化管理要求還存在著較大距離，亟需建設(shè)“智慧海塘”支撐工程的全面智慧化運(yùn)行和智慧化服務(wù)。

4 工程建設(shè)思路

4.1 工程總布置

打破原有筆直空間，通過堤岸曲線化、水岸自然化、道路立體化、綠線貫通化等方式，橫向聯(lián)通、縱向拉結(jié)、滲透激活，以復(fù)合底盤、大景區(qū)的思路營造海塘濱江生態(tài)綠廊。工程總體布局建設(shè)思路見圖2。

圖2 工程總體布局建設(shè)思路圖

4.2 工程安全提標(biāo)的建設(shè)思路

全面提升工程海塘防洪御潮能力，其海塘防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)由100 a一遇提升至300 a一遇，海塘安全等級由“標(biāo)準(zhǔn)海塘”向“高標(biāo)準(zhǔn)海塘”升級。關(guān)系工程安全提標(biāo)主要有2個問題：一是堤頂高程，二是堤身結(jié)構(gòu)。

4.2.1 堤頂高程問題

解決堤頂高程問題從2方面著手：

（1）提高防洪御潮標(biāo)準(zhǔn)。海塘堤頂高程是由其防洪御潮標(biāo)準(zhǔn)所確定，標(biāo)準(zhǔn)越高，其堤頂高程越高。提高防洪潮標(biāo)準(zhǔn)固然是提高安全度的一個重要措施，但一味提高標(biāo)準(zhǔn)，只能把海塘越建越高，并且在超標(biāo)準(zhǔn)洪潮水情況下，海塘還是存在決口的可能性。

（2）堤前增加消浪措施。堤前增加消浪措施一般包括增加護(hù)面結(jié)構(gòu)糙率和堤前增設(shè)（加寬）消浪平臺。錢塘江海塘通常采用異形塊體來增加護(hù)面結(jié)構(gòu)糙率（風(fēng)區(qū)長度較長的海域），其對正向波浪削弱效果較好，即可降低堤頂高程，對于水平方向的涌潮也有一定削弱作用，而本工程河段風(fēng)區(qū)長度短、涌潮強(qiáng)度大，采用異性塊體作為消浪措施不合適。

根據(jù)GB/T 51015—2014《海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，對于風(fēng)浪作用強(qiáng)烈的堤段，設(shè)置消浪平臺對消浪有利，波浪經(jīng)消浪平臺后，爬高衰減迅速，減輕了堤頂越浪的壓力，也是越浪設(shè)計(jì)的一項(xiàng)有效措施。

4.2.2 堤身結(jié)構(gòu)問題

盡量拼寬海塘堤身，作為非常工況的安全儲備，也可作為工程區(qū)域功能融合的一部分，結(jié)構(gòu)示意見圖3。

圖3 加強(qiáng)海塘堤身結(jié)構(gòu)示意圖

綜上因素，本次提標(biāo)加固主要采取堤前增設(shè)消浪平臺、拼寬海塘堤身結(jié)構(gòu)的工程措施。

4.3 海塘“安全+”建設(shè)思路

海塘建設(shè)要與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展相融合，相輔相成。首先地方需求要以提升海塘防洪御潮能力為重點(diǎn)，綜合考慮功能融合問題，若其需求不利于海塘安全，則該需求不予考慮。反過來，海塘建設(shè)也要帶動區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展。海塘“安全+”建設(shè)思路為：

4.3.1 生態(tài)提質(zhì)

打造生機(jī)盎然的生態(tài)廊道。首先進(jìn)行岸線曲線化改造，形成不同流速流態(tài)小環(huán)境；然后拼寬海塘，減緩海塘背水坡坡度，種植防風(fēng)林、抗沖刷植被，全面提升其生態(tài)固土性，使生態(tài)修復(fù)后的堤身土體不沖流速增大，減小海塘險(xiǎn)情風(fēng)險(xiǎn)。

4.3.2 融合提升

（1）綠道交通貫通。打造暢通共享的貫通走廊，工程在結(jié)合海塘提標(biāo)加固的同時(shí)，打造沿線綠道、完善海塘防汛道路。本次還將貫通臨江區(qū)塊市政道路，有路堤結(jié)合模式（拼寬堤身），也有下穿隧道模式（對海塘背水坡腳結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，有利于抵御海塘溢流工況），不論哪種結(jié)合形式，均對海塘抵御超標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)暴潮能力有利。

（2）活力線。體驗(yàn)多元的活力珠鏈，工程沿線設(shè)置觀潮平臺、回頭潮節(jié)點(diǎn)、塘后調(diào)蓄濕地、停車場等親民、便民設(shè)施，吸引人氣，打造一條集游、玩、憩于一體的活力廊道。

（3）文化線。打造各美其美的文化長廊，凝練工程區(qū)域較為濃厚與獨(dú)特的潮文化、海塘文化、人文歷史，挖掘整理筑塘、防臺、圍墾等治水精神，結(jié)合工程沿線節(jié)點(diǎn)做好文化展示系統(tǒng)。

4.3.3 管理標(biāo)準(zhǔn)化

堅(jiān)持“建管并重”，以“三化”改革為動力，提升水利工程管理水平，加強(qiáng)海塘安瀾工程生命周期管理，全面落實(shí)工程產(chǎn)權(quán)化、物業(yè)化、數(shù)字化管理。

5 工程特點(diǎn)與亮點(diǎn)

5.1 安全為本，生態(tài)筑堤

工程以防洪御潮安全為核心，筑牢安全底線，打造生態(tài)廊道，采用防風(fēng)林、抗沖刷植被全面提升生態(tài)固土性，使生態(tài)修復(fù)后的堤身土體不沖流速增大，以減小海塘險(xiǎn)情。

5.2 堤岸曲線化，豐富岸線

通過堤岸曲線化、水岸自然化、道路立體化、綠線貫通化等橫向聯(lián)通、縱向拉結(jié)來滲透激活項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容，豐富岸線。

5.3 隱堤于景，共創(chuàng)濱水空間

工程打造開敞大氣、隱堤于景的濱水生態(tài)空間，采用兩級直立式斷面結(jié)構(gòu)型式，消除堤防高差的視覺影響，在防汛道路與消浪平臺之間設(shè)置鋼筋混凝土種植槽防浪墻，采用土坡種植、臺階景觀、堤身景墻等形式，讓人產(chǎn)生為達(dá)到景觀要求而特意設(shè)置的高差效果的錯覺，從而忽略堤的存在。

5.4 功能融合，綜合治理

水利建設(shè)與區(qū)域發(fā)展定位、需求相融合，還塘于民、融塘于城、興塘于產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)安全、生態(tài)、貫通、活力、文化功能相互融合，引領(lǐng)地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。

6 結(jié)語

本工程主要采取提高防洪御潮標(biāo)準(zhǔn)、堤前增設(shè)消浪平臺、拼寬海塘堤身結(jié)構(gòu)等措施，筑牢安全底線；減緩海塘背水坡坡度，種植防風(fēng)林、抗沖刷植被，全面提升其生態(tài)固土性，減小海塘險(xiǎn)情風(fēng)險(xiǎn)；通過堤岸曲線化、水岸自然化、道路立體化、綠線貫通化等方式豐富岸線。工程實(shí)施后，可消除現(xiàn)狀安全隱患，防洪御潮能力提升至300 a一遇，同時(shí)實(shí)現(xiàn)從“一條防御線”向安全屏障、生態(tài)廊道、貫通走廊、文化長廊、活力珠鏈、產(chǎn)業(yè)高地的“六個功能帶”蝶變升級，打造國內(nèi)一流、世界領(lǐng)先的高質(zhì)量海塘安瀾千億工程，促進(jìn)融入長三角一體化發(fā)展。