堤防工程及建筑物等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定

周海輪

（水發(fā)規(guī)劃設(shè)計有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 堤防工程

1.1 工程等級應(yīng)分岸別逐段確定

工程治理段往往取決于政治區(qū)劃，可以全省段治理，也可以對某個縣域河段治理。若按照治理段的總指標(biāo)確定工程等級，同一段堤防在不同項目中就會得出不同的結(jié)果。而一個工程其等級應(yīng)是確定的、唯一的，這顯然是矛盾的。

防洪保護(hù)區(qū)的劃分與政治區(qū)劃邊界是無關(guān)的，防洪保護(hù)區(qū)是指洪水泛濫時可能淹沒的區(qū)域。尤其是對于河邊的山城，雖然城市規(guī)模很大，但防護(hù)區(qū)的范圍可能很小。防洪保護(hù)區(qū)劃分時，應(yīng)分析洪水特征，根據(jù)地形條件，考慮河流、道路等地物的分隔作用，分岸別分段確定。

1.2 應(yīng)確定防護(hù)等級而非工程等別

防護(hù)等級是為了制訂防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，它與工程等別的劃分方法、應(yīng)用目的和等級數(shù)量上均有所差異。防護(hù)等級共分四級，相同的防護(hù)等級不同的防護(hù)區(qū)類型其防洪標(biāo)準(zhǔn)也是不一樣的，例如：防護(hù)等級為Ⅲ等時，城市防護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為50-100年一遇，鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)為20-30年一遇。工程等別共分五級，工程等別與主要建筑物級別、洪水標(biāo)準(zhǔn)往往是一一對應(yīng)的。堤防工程設(shè)計是先定防洪標(biāo)準(zhǔn)再定建筑物級別，沒有工程等別。

工程等級的確定，不是為了確定等級而確定，所有這些前期工作，都是為了后面具體的工程設(shè)計而服務(wù)的，在級別確定之后就可以確定各項安全系數(shù)，進(jìn)而影響穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)計算。對于其他水利工程，是根據(jù)建筑物級別確定洪水標(biāo)準(zhǔn)，具體為：分等指標(biāo)→工程等別和規(guī)?！ㄖ锛墑e→洪水標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱線路1）；但對于堤防工程，則是根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)確定堤防級別，具體為：防護(hù)對象的分級指標(biāo)→防護(hù)等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)→堤防級別（以下簡稱線路2）。將兩個路線列出后就不難看出，若采用線路1，在確定工程等別之后，往下就走不通了。另外，能定工程等別的都是一個完整的工程，例如在對水庫大壩某一段進(jìn)行加固時，可以說整個水庫的工程等別為Ⅰ等，但不可以說本次加固段為Ⅰ等。同樣的道理，對某一段堤防進(jìn)行設(shè)計時，也不可以說本治理段堤防為Ⅰ等。因此對于堤防工程，需要確定的不是工程等別，而是防護(hù)區(qū)的防護(hù)等級，進(jìn)而根據(jù)所在的防護(hù)區(qū)分段確定堤防級別。

1.3 防洪體系中堤防設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及級別的確定

若保護(hù)區(qū)僅依靠堤防達(dá)到其防洪標(biāo)準(zhǔn)時，毋庸置疑，堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定。但若是依靠多項防洪工程組成的防洪體系達(dá)到其防洪標(biāo)準(zhǔn)時，則應(yīng)按堤防工程所承擔(dān)的防洪任務(wù)確定。此時有一個極易出錯的地方需要注意，堤防的級別應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定，而不是依據(jù)堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定。

2 穿堤水工建筑物的級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于穿堤建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，有個問題是值得分析和商榷的。舉例說明，某河道堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，穿堤涵閘建在某支溝的匯入口處，該支溝無防洪任務(wù)，僅有排澇任務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)為5 年一遇。毋庸置疑，根據(jù)規(guī)范要求，該涵閘的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)取為20年一遇，但該洪水標(biāo)準(zhǔn)到底是對河道而言，還是對支溝而言抑或是兩者均需滿足。

對于這類同時承擔(dān)防洪和排澇任務(wù)的建筑物，首先應(yīng)保證的是河道發(fā)生20 年一遇洪水時是安全的，這一點是沒有爭議的。問題在于是否需要考慮支溝發(fā)生20 年一遇洪水的情況。筆者認(rèn)為：一般情況下是不需要的。原因如下：根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》3.1.1條文說明，堤防工程是為保護(hù)對象的防洪安全而修建的，其自身并無特殊的防洪要求。由此分析，規(guī)范之所以規(guī)定建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于所在堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)，是為了保證防洪保護(hù)區(qū)的安全，而并非建筑物和堤防自身的安全。當(dāng)支溝發(fā)生洪水時，水位高于河道，即便是工程發(fā)生破壞，其結(jié)果是支溝洪水匯入河道，與河道洪水時發(fā)生決堤產(chǎn)生的結(jié)果完全不同。因此，在進(jìn)行涵閘的穩(wěn)定安全計算時，一般不需考慮支溝發(fā)生20 年一遇洪水的工況，其過流能力也只需根據(jù)排澇要求確定即可。

但在進(jìn)行干支流遭遇組合分析時，如果考慮了干支流同時發(fā)生20年一遇洪水的情況，則在計算20年一遇工況結(jié)構(gòu)安全時，對于河道取20年一遇洪水位，對于支溝應(yīng)取無水、常水位、5年一遇排澇水位、20年一遇洪水位這四種組合方式分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全計算，以安全系數(shù)的最小值作為最終計算值。

另外，穿堤建筑物是否需要考慮校核洪水標(biāo)準(zhǔn)也是一個值得探討的問題。筆者認(rèn)為，當(dāng)按照工程規(guī)模確定的建筑物級別低于堤防級別時，由于堤防僅有防洪標(biāo)準(zhǔn)而無校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，為與之協(xié)調(diào)，穿堤建筑物也可不設(shè)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)。此時建筑物級別由堤防級別所決定，客觀上就是在本身應(yīng)對應(yīng)的級別基礎(chǔ)上進(jìn)行了提級。當(dāng)建筑物級別高于所在堤防級別時，校核洪水位須經(jīng)計算取得并與堤頂高程進(jìn)行比較，當(dāng)計算值低于堤頂高程時采用計算值，否則采用堤頂高程。

3 建有堤防的河道上攔河節(jié)制閘級別的確定

例如：某河道堤防級別為2 級，為建設(shè)一個小（2）型灌區(qū)，需在該河道上建設(shè)一座攔河節(jié)制閘，其級別如何確定。①若根據(jù)工程規(guī)模確定，則為4級建筑物。②該工程雖不是河道整治工程，但若參照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》4.4.2 條文說明，對于涉及堤防的河道整治工程，如果失事將直接威脅堤防安全，后果嚴(yán)重，需作為主要建筑物，與堤防級別相同；而遠(yuǎn)離堤防的工程，失事后影響后果不十分嚴(yán)重，建筑物級別可以下調(diào)，但不能低于次要建筑物級別。即若攔河閘直接與堤防相連，則為2 級建筑物；若河灘較寬，攔河閘與堤防相距較遠(yuǎn)，則為3 級建筑物。③若參照《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》2.2.2 條規(guī)定，攔河建筑物的級別應(yīng)按所在堤防的級別與建筑物規(guī)模及重要性相應(yīng)的級別中高者確定，則該攔河閘為2 級建筑物。

由于《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》適用范圍僅為城市，對于非城區(qū)段的攔河閘，遇到這種情況時如何確定級別，未見規(guī)范給出明確規(guī)定。筆者認(rèn)為：應(yīng)按第②種方法確定建筑物級別。因為只要是在有堤防的河道上建設(shè)的工程，都應(yīng)考慮對堤防的影響，從第②、③種分析方法中也可看出，不考慮對堤防的影響是不符合規(guī)范本意的。

4 結(jié)語

堤防工程事關(guān)百姓的生命財產(chǎn)安全，意義重大，在設(shè)計時，應(yīng)科學(xué)合理地確定工程等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)。首先應(yīng)根據(jù)防洪保護(hù)區(qū)的劃分情況，按照各防護(hù)區(qū)的人口、耕地等指標(biāo)確定防護(hù)等級；然后分岸別逐段確定堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)和級別，同時應(yīng)統(tǒng)籌上、下游綜合考慮。多項防洪工程組成的防洪體系中，堤防工程應(yīng)按所承擔(dān)的防洪任務(wù)確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，此時堤防的級別應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定，而不是依據(jù)堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)。穿堤水工建筑物的級別和洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于所在堤防的級別和防洪標(biāo)準(zhǔn)。建有堤防的河道上攔河節(jié)制閘級別的確定應(yīng)考慮對堤防的影響。