白水河河道防洪排澇應急工程設計淺析

明 亮

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

白水河河道防洪排澇應急工程設計淺析

明 亮

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽 550002)

隨著社會的不斷發展和進步，河道治理工程的設計工作已不能再按舊的觀念和思路進行設計，需要做到與時俱進，敢于采用新工藝、新技術、新材料。尤其對于河道治理項目，設計人員必須牢固樹立并切實貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。文章在工程設計過程中，設計人員考慮了堤防的基本功能，同時也結合了水資源、水環境、水生態及人水和諧的共同發展要求。

白水河；河道治理；設計；心得體會

1 工程概況

威寧縣白水河河道防洪排澇應急工程，主要解決白水河草海出口至黑巖洞段(包括白水河干流、楊灣河支流、松棵河支流)農田及鄉村排澇問題，防護區以鄉村為主。防洪工程防護區等級為Ⅳ等，鄉村防護區洪水重現期為10a一遇。工程平面布置圖見圖1。

圖1 威寧縣白水河河道防洪排澇應急工程平面布置圖

2 治理范圍的確定

本工程治理范圍內涉及河道有白水河干流、楊灣河支流及松棵河支流。其中，白水河上游河道為鎖黃倉濕地公園范圍，該河段已經由當地政府進行規劃治理，不在本次治理范圍內。白水河下游末段為黑巖洞，由于黑巖洞排水不暢，行洪能力低，以致上游河道回水抬升，發生內澇。白水河沿線廣泛分布耕地，主要種植玉米、土豆、紅薯、煙草等作物。根據調查，干流沒有進行過治理，河道沿線能清晰可見農作物被水淹的痕跡和內澇形成的積水區，洪澇災害嚴重。松棵河為白水河上游的一級支流，河槽呈U型，河床現狀寬度較窄，為7-10m，深度約為2-3m，屬寬淺式河槽，兩岸地勢平坦，河水經常漫過河床，流入兩岸耕地；兩岸廣泛分布耕地，主要種植煙草、玉米及土豆等作物，威寧縣優質烤煙基地分布于該河道沿線；河道兩岸洪災頻發，年年受淹。楊灣河為白水河二級支流，自楊灣橋水庫流出，經過草海鎮的卯關村、同心村，在五孔橋村寨附近匯入松棵河；河槽呈U型，屬寬淺式河槽，兩岸地勢平坦，寬度約為5-8m，深度約為2-3m，河道兩岸洪水及內澇災害嚴重；沿河兩岸分布有荷蘭豆生產基地、蔬菜基地、馬鈴薯基地及雪榕食用菌生產基地。

綜上所述，白水河干流、楊灣河支流及松棵河支流均急需治理，為本工程治理范圍。

3 方案設計

3.1 項目治理思路的確定

本工程主要保護對象為：保護人口2萬人，保護耕地面積0.5萬hm2(包含雪榕蘑菇基地、荷蘭豆基地、馬鈴薯基地、煙草基地及蔬菜基地等)，工程保護區以耕地為主。工程設計可按防洪項目設計，也可按排澇項目設計。因此，本工程按防洪工程或按排澇工程設計對項目的具體方案影響巨大。防洪工程其規模主要由防洪標準確定，受設計洪水標準下的洪峰流量控制。排澇工程規模主要受設計標準下的排澇流量控制。本工程在設計思路確定前，分別按防洪及排澇方案進行了比較，簡要敘述如下：

防洪方案成果：黑巖洞隧洞斷面尺寸為6m×6.68m(寬×高)，為城門洞型，直墻高5.0m，頂拱高1.68m。白水河河道堤距20m，防洪堤高5.0-7.8m，土石方開挖量57萬m3；松棵河河道堤距22m，防洪堤高3.5-4.9m，土石方開挖量68萬m3；楊灣河河道堤距20m，防洪堤高2.8-5.3m，土石方開挖量21萬m3；工程總投資2.46億元。

排澇方案成果：黑巖洞隧洞斷面尺寸為6m×6.68m(寬×高，斷面尺寸偏安全考慮仍采用防洪方案成果)，為城門洞型，直墻高5.0m，頂拱高1.68m。白水河河道堤距16m，防洪堤高3.5-6.8m，土石方開挖量19.8萬m3；松棵河河道堤距16m，防洪堤高2.8-4.3m，土石方開挖量41.3萬m3；楊灣河河道堤距16m，防洪堤高2.8-4.3m，土石方開挖量6.8萬m3；工程總投資1.48億元。

由上述兩種思路設計成果可知，防洪方案投資較排澇方案投資高0.98億元，主要原因為防洪方案土石方開挖量太大，而開挖料需要專門的碴場堆放，也大大的增加了環境保護設計、水土保持方案設計、建設征地移民等方面的投資。結合本工程保護區以耕地為主的特點，設計最終按排澇方案進行設計，河道兩側內澇區澇水排除時間按24h控制。

3.2 治理方案確定

在確定按排澇方案進行設計后，對本工程進行堤線布置，設計初擬了2個方案：①新建排洪隧洞，對已經建設的蘑菇基地(地面高程約2176m)不做防洪排澇處理措施，蘑菇基地以下至隧洞進口段河道，需深挖2-5m及河道拓寬為20m，方可使蘑菇基地處河道的10a一遇洪水水面線降至基地地面高程以下；該方案楊灣河支流下游段、松棵河下游段、及白水河干流需全段拓寬及深挖，工程開挖土石方量大且需要護坡襯砌等工程量也相應較大，該方案建筑工程投資約為2.0億元，投資較高，方案不宜選用。②新建排洪隧洞及對行洪有嚴重阻礙作用的河段進行擴寬及清淤疏浚后，推求已建蘑菇基地處的河道10a一遇洪水水面線，水面線高于該片區蘑菇基地的地面高程，對蘑菇基地附近已建堤防進行加高處理并將基地內的雨水集中后通過抽排方式排至河道；該方案為設計推薦方案。

在設計方案確定后，設計對白水河干流堤距擬定了14m、16m、18m進行方案比較，河道縱坡取與原河床基本一致，對河底進行清淤疏浚，對局部河床存在反坡的地域進行清淤理順，使該段河道底坡與中下游段平滑順暢相接，保證行洪順暢。松棵河支流現狀底坡為0.0004，設計分別選取0.0005及0.0006底坡，并結合不同堤距14m、16m、18m進行方案比較，最終選取縱坡0.0006、堤距16m寬為推薦方案。同理，楊灣河支流選取縱坡0.0011、堤距16m寬為推薦方案。

4 結構設計

本工程堤防設計過程中充分考慮了幾個方面的問題：人與自然和諧共處的治水理念、堤防工程建設因地制宜、防洪工程與景觀建設有機結合。因此，本工程選取復合式堤型為推薦堤型，邊坡采用框格草皮護坡型式。堤身下部設M7.5漿砌毛石重力式擋墻，墻頂兼做親水平臺，平臺高于河底1m，平臺寬1.5m。平臺頂部至堤頂高程邊坡坡比為1∶1，邊坡采用框格梁+草皮護坡，堤頂高程與原地面高程相同。

5 實施效果分析

本工程可行性研究報告于2016年通過專家咨詢審查并取得批復文件，工程實施方案報告于2017年初通過專家咨詢審查并取得批復文件。目前，本工程正在實施過程中，從已完工的部分工程實施效果看，設計方案是比較合理的，參建各方也給予了較高的評價，當地群眾對實施后的效果比較滿意。因此，設計認為本工程的設計是一個成功的案例。

6 結 語

本工程為河道防洪排澇應急工程，工程的任務主要為防洪及排澇，設計成果取得較好的評價，這主要是設計人員在設計過程中做好了以下幾點：1)做好事前總體策劃工作。業主單位在委托完成本工程的設計任務時，最初的想法是僅對楊灣河段雪榕食用菌生產基地進行防洪保護設計，但在設計人員到現場實地踏勘后發現，該段河道治理是一個系統工程，單對楊灣河支流進行設計不能從根本上解決問題。因此，設計通過多次與業主溝通，確定了本工程最終的設計方案。設計在這個過程中，很好的起到了為業主出謀劃策，提供技術方案討論的作用，為項目后期設計工作順利通過專家咨詢審查奠定了基礎。

2)做好事中與業主及相關行政領導部門的溝通。本工程在設計過程中，多次與業主單位一起到現場對設計方案進行討論協商，認真聽取了業主單位的想法、意見及建議，最終設計方案通過專家審查也得到了業主單位的大力支持。想一想，一個連業主單位都不認同的方案，是不能順利推進的。同時，在項目設計過程中，設計人員也多次向相關行政主管部門領導作好設計匯報工作，工程規模、設計理念、設計方案等也得到了行政主管部門的認可。本工程設計過程中雖然也走了一些彎路，但工程總體推進是比較順利的。

3)與時俱進。設計單位要緊跟時代的步伐，決不可因循守舊，一味的堅持固有的、已成形的設計思路，設計要敢于采用新工藝、新技術、新材料。尤其對于河道治理項目，設計人員必須牢固樹立并切實貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。對于本工程，設計不僅要考慮堤防的基本功能(防洪及排澇)，更要考慮水資源、水環境、水生態及人水和諧的共同發展理念。

4)做好事后總結。每一個工程項目，無論大小，都有其獨特的一面。設計人員在設計過程中，由于多方面的原因，如對工程總體理解不夠全面，自身知識結構及經驗的局限性等原因，設計出來的成果難免會存在一些小的問題或瑕疵，這就要求設計人員應做到謙虛謹慎，不斷總結經驗，提高設計產品質量。

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TV87

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1007-7596(2017)09-0106-03

文章編號：1007-7596(2017)09-0100-03

2017-08-16

明亮(1978-)，男，貴州鎮寧人，高級工程師，從事水利工程設計方面工作。