麻海玉

(古浪縣古浪河水管處,甘肅武威 733100)

淺析古浪古浪河流域綜合治理工程河道堤防設計

麻海玉

(古浪縣古浪河水管處,甘肅武威 733100)

物流園區(qū)段是古浪縣古浪河流域綜合整治工程的重要組成部分。河道整治工程的總體布置在以利行洪的前提下兼顧了古浪縣計劃新區(qū)規(guī)劃建設；堤身設計按坡式、壩式、墻式等防護型式四種方案進行了比選。設計方案實施后，運行情況良好，堤防工程設計方案合理。

水利工程 堤形選擇 坡式 壩式 墻式等防護型式

1 工程概況

古浪河是內陸河流域石羊河水系的一條主要支流，流域面積883km2，古浪河上游主要支流有黃羊川河、龍溝河，下游支流有柳條河。其中龍溝河為古浪河的最大支流，由發(fā)源于烏鞘嶺主峰西毛毛山北麓的小龍溝河和發(fā)源于天?？h大泉頭的磨河。上游高山發(fā)育著原始森林，植被較好，中、下游兩岸山坡植被較差，生態(tài)環(huán)境脆弱。流域為長條形，主溝長35km，寬8km，河道縱坡32‰，地勢南高北低，海拔在1900～2900m之間。中部山前平原地帶海拔在1733～2568m之間。氣溫隨高程變化而變化，降水隨高程增加而增加。本工程共治理河道長度15.8km,包括鄉(xiāng)村防護段、縣城防護段和物流園區(qū)段，按照各河段設計洪水的不同分為5段治理。

2 堤線的布置

堤防設計主要設計內容為兩岸堤防的建設，為了確保沿規(guī)劃控制岸線加固堤防，疏浚河道，堤線力求平順，避免出現(xiàn)折線或急彎，使水流暢順，以利行洪；以規(guī)劃控制岸線為基礎，盡量結合現(xiàn)有的道路，減少拆遷，以降低工程造價；在滿足防洪的基礎上，堤形布置體現(xiàn)以人為本的規(guī)劃理念。

3 堤防工程設計

3.1 堤距確定

防洪堤合理堤距的確定是一個比較復雜的問題，需進行多方案的比較，可依據(jù)河道穩(wěn)定寬度、設計洪峰流量、河道天然比降、河道轉彎角度等因素確定。合理堤距確定應滿足安全、經濟、通暢的要求，同時根據(jù)河相關系，不改變河道形態(tài)，盡量少占耕地或不占地，所選堤距應大于穩(wěn)定河寬，并且根據(jù)具體情況，多方面綜合考慮，最后確定堤距。

根據(jù)現(xiàn)場踏勘及實測情況，項目區(qū)河道寬度在30～100m范圍之間，按造床流量計算出最大穩(wěn)定河寬25.9m，據(jù)安全、經濟、通暢、合理的原則，合理堤距基本維持現(xiàn)狀河堤，為滿足整體河勢平順的要求，盡量少占用耕地和荒地。

3.2 新建防洪堤堤型比選

堤岸一般有坡式、壩式、墻式等防護型式，三種防洪堤均能有效防護岸坡淘刷、坍塌，以達到保護河岸農田及沿岸居民的安全。根據(jù)已建工程的經驗，結合古浪河各段河道實際地形條件，對三種防洪堤進行比選。

墻式(重力式)護岸多適用于河道狹窄，堤外無灘易受水流沖刷的坎岸地段，其護岸結構多采用漿砌塊石砌筑，穩(wěn)定性好，但墻身斷面較大，圬工量大，對基礎條件要求高。以磨河段堤高2.5m，基礎埋深1.5m的典型斷面進行計算，墻式(重力式)護岸每公里工程造價約125萬元。

坡式護岸適應于灘地河床填方堤壩，具有結構簡單，施工工藝不復雜，維修養(yǎng)護較容易，圬工量小等特點。能較好地適應地基條件，整體穩(wěn)定性較好；能有效的吸收波能，對強風浪區(qū)有較強的適應性；當?shù)赜休^豐富的砂礫石料，部分淤積河段疏浚河槽時開挖的砂礫石可用來填筑河堤，筑堤材料能就地取材。同樣以堤高2.5m，基礎埋深1.5m的典型斷面進行計算，堤防工程每公里造價約為100萬元，護岸工程每公里造價約為77萬元。

從穩(wěn)定、經濟角度考慮，坡式護岸優(yōu)于墻式(重力式)護岸。浙江省《河道生態(tài)建設技術規(guī)范》DB33/1038-2007中提出，河道護岸橫斷面首選斜坡式護岸，其次為墻式(重力式)。可見斜坡式護岸適應性較廣。從實際運行分析，古浪河治理段大多屬于灘地河床，地形較開闊，修建砂礫石填筑的梯形斷面斜坡式防洪堤能較好地達到工程建設目的，因此設計階段將坡式護岸作為主要的工程措施，但因部分河段河道狹窄，河岸緊靠兩岸房屋，受地形限制無法修建坡式護岸，故這部分河道防護采用墻式(重力式)護岸。

3.3 堤岸護坡材料的比選

防洪堤護岸形式綜合考慮安全、耐久、生態(tài)、經濟、景觀等因素確定。常用的有植物護坡、堆石(含鐵絲網、鋼絲網、纖維網)護坡、干砌石護坡、漿砌石護坡、砼護坡。工程區(qū)干旱少雨蒸發(fā)量大，多年平均降水量361.8mm，蒸發(fā)量1783.8mm，不宜采用植物護坡；堆石護坡體積較大，當?shù)貕K石較缺，粒徑較大的卵石或漂石需從河道中人工揀集(含量約占15%)，不宜采用；干砌石護坡斷面較漿砌石或砼大，整體性差，在河岸線較長的情況下管理難度較大，當管理不善時護坡干砌石有可能被他人作為料源竊走利用，因此本工程未考慮干砌石護坡。

坡式護岸材料采用漿砌石和砼兩種方案比選，漿砌石護岸具有結構簡單，抗凍脹、抗泥石流沖擊性能好，但墻身斷面大，圬工量較大，對基礎條件要求高，經分析，每公里造價約為110萬元。砼護岸具有墻身斷面較小，具有一定抗凍脹、抗?jié)B能力，結構輕巧，整體性好，且圬工量小等優(yōu)點，每公里造價約為77萬元。

墻式(重力式)護岸材料仍選用漿砌石和砼兩種方案比選，經分析，漿砌石護岸每公里造價約為125萬元，砼護岸每公里造價約為154萬元。

對以上幾種防洪堤護坡材料從技術、經濟比較后，坡式護岸推薦砼護岸型式，墻式(重力式)護岸推薦漿砌石護岸型式。

3.4 堤頂高程確定

依據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(GB50286—98)和《工程建設強制性條文·水利工程部分》規(guī)定，防洪堤安全超高為防洪堤安全加高值加上設計波浪爬高和設計風雍增水高度，利用古浪河的多年平均最大風速和修堤后河道各控制斷面的水力特性，根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》進行堤頂超高和波浪計算。

依據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》(GB50286—98)第2.2.1條和《工程建設強制性條文·水利工程部分》規(guī)定，4級不允許越浪的堤防安全超高取0.6m，5級不允許越浪的堤防安全超高取0.5m。

4 結語

古浪縣古浪河河道治理工程先后經專家多次論證而確定。在項目實施過程中，針對施工中發(fā)現(xiàn)的實際地質條件，加強基礎處理，工程主體結構按照既定設計方案施工后，工程運行情況良好，因此，堤防工程總體設計方案合理。