河流防洪現狀分析及防洪工程設計

馬秋林，祝奇偉

（1江西省九江市修水縣水利局；2江西省九江市修水縣馬坳鎮人民政府）

0 前言

中國的基礎設施種類較多，常見的基礎設施有防洪工程、水利工程等等。其中防洪工程基礎設施的建設直接關系到社會及人民的利益，是基礎設施中較為重要的建設工程。當前社會，中國社會經濟發展和城鎮化建設的速度都是有目共睹的，建設一個堅固且堅實的河流防洪工程不僅可以維護當地的經濟健康發展，還可以促進城市相關水環境的整體構建。這不僅是社會發展對基礎設施及建設提出的必要要求，也是對防洪工程設計和建設提出的新標準。

1 防洪工程概況

江西九江地處贛北，位于江西省最北部，長江、鄱陽湖、京九鐵路三大經濟開發帶交叉點。介于東經113°57′～116°53′、北緯28°47′～30°06′，全境東西長270 km，南北寬140 km，總面積19 100 km2，占江西省總面積的11.30%。

江西九江地理位置優越，襟江傍湖，水運較為發達，長江過境長度151 km，年流量8 900 億m3，直入長江的河流流域面積3 904 km2，萬畝以上的湖泊有10個，千畝以上31個，全省最大水庫拓林水庫庫容達79.20 億m3。中國第一大淡水湖鄱陽湖有70%的水域在江西九江內，面積近20萬hm2。

2 河流防洪現狀分析

2.1 現狀

江西九江控制流域面積1 523 048 km2，主要控制鄱陽湖匯入長江前的長江干流水文情況。九江河段上游和下游均較為順直，左岸大堤邊有淺灘，右岸是石砌護岸防洪墻。在下游9 km處有張家洲橫亙江中心，其河床的組成大部分為沙土。

2.2 存在問題

2.2.1 已有河堤工程防洪能力降低

現有的河堤護岸多為石砌形式，堤岸的地基埋藏的較淺，抗擊洪水的沖刷能力較差，局部堤岸被洪水沖刷的較為嚴重，堤防高度也因時間的問題，逐漸下降，整體大堤的穩定性較差，不具備抵御較大洪水的能力。部分堤岸也出現堤距較窄，流水不暢的問題。當洪水流過時，洪水水位突然升高，流量變大，既影響了該區域的抗洪能力，也影響水域穩定性，給防洪工程帶來極大隱患和安全問題。

有部分大堤長期缺乏系統性的治理和相關資金的投入，之前的洪水災害并沒有得到系統性的治理，存在一定的歷史遺留問題。整體大堤的結構也因此很難穩固，經受不起大量洪水的沖刷，使得此部分大堤處于沒有防洪措施的狀態。部分水域的洪水預警系統和通訊系統也不完善，沒有辦法對雨水和水情及時掌握，不能提前發現洪水信息，從而不能掌握防洪抗洪的主動權，致使錯過最佳的防洪抗洪時機。

2.2.2 筑堤材料選擇問題

現階段中國許多堤壩所采用的材料大多是土料。中國政府也相繼出臺了《堤防工程設計規范》等相關的規章和制度為河堤的建造材料在選擇上做出了明確的規定。但是在一些較為特殊的區域，諸如偏遠山區，是沒有合適的材料去修筑大堤的。這就導致相關的施工人員在施工過程中為了節省資金，直接就近取材，使用不符合國家相關要求和標準的材料去修筑大堤，無法利用相關的技術措施來控制防洪大堤的整體質量。

當前，中國的土木工程建設和技術發展較為迅速，也陸續發明了新的建筑大堤的材料和技術，所以在實際建造大堤的時候，就需要考察當地的實際條件，選擇適合當地地理條件和自然條件的方法和材料。例如，江西九江的防洪大堤在建設上，應考慮到江西九江的河流寬度和河床實際條件及當地實際具備的材料條件等。經過綜合考慮之后，該地區的防洪工程在建設上應該使用砂礫石和級配不良礫來建造堤壩，與此同時要做好堤壩深層水泥的攪拌工作，防止因大堤壁薄而出現滲透現象。類似這種操作簡單、原材料采集容易、成本也相對低廉的施工方案和施工方法是具有十分重要的應用意義的，應該在河流防洪工程建設中對其進行廣泛應用。

3 防洪工程設計

3.1 設計洪水位

對相關河流的洪水位進行合理且科學的設計是整個防洪工程的首要前提。在實際進行設計的時候，要考慮到各項防洪工程需要保護的對象的重要性，要根據國家對此部分設計制定的相關規范及河流的整體規劃、城市的整體規劃、城市的防洪規劃，河段不同堤段的洪水標準等方面進行設計。但是要意識到，這里所說的防洪標準是一個動態的概念，洪水的變化幅度是在不斷改變的，尤其是在一些偏遠山區，洪峰特別大，但是持續時間較短，因此洪水的漲落浮動也比較大。如果對此類地區的洪水位設計過高的話，會使得該地區的防洪工程整體投入增加，對當地的經濟造成一定影響，這顯然是不行的。防洪標準的具體制定是要在當地實際經濟發展水平和洪水過境后的風險之中找到一個相對平衡的點，根據這個平衡點來制定。

3.2 設計堤頂超高

依據《堤防工程社會規范》中對堤頂超高的規定，應該是波浪爬高、水面高度、安全加高這幾個條件相加得到的。相關防洪工程設計人員要結合堤頂防洪工程的實際情況，在保證防洪大堤安全的前提下，按照規范中的標準進行提防設計。在計算波浪爬高的時候，由于風的影響，傳統的做法都是按照最不利的因素進行疊加計算，這樣對堤頂超高的計算是片面的。正確的做法應該是，在洪水流經較短的地方，可以自主降低波浪爬高，也可以將波浪對大堤的影響忽略不計，僅僅按照提防的實際安全等級來增加高度。在某些防洪堤段的工程設計中，有一些工程的地面基高基本可以保持與設計水位平齊或者不低于設計水位30 cm，在這樣的情況下，如果對此堤段重建防洪大堤工程的話，不僅占用了土地，還會使原來的排水系統發生改變，從而帶來新的內澇問題。針對上述防洪工程設計可以按照實際情況取消新建，僅進行對原有堤岸的防護和加固，并修建防洪道路。另外，相同安全級別的水域兩岸和水域上游及下游的防洪工程的堤頂超高應該是統一的，以保證沿河群眾的生命財產安全。

3.3 筑堤材料問題

目前中國在筑堤材料的選取上大多數都是以土料為主，在《堤防工程設計規范》中對各類筑堤材料選擇有明確的要求和規范，在實際設計時，直接按照實際要求選擇就可以了。但是在某些地區尤其是偏遠山區或者土料缺少的地方，想要滿足筑堤材料的要求相對來講是困難的。所以，在實際筑堤中為了保證工程質量、減少工程投資，可以采取就近取用材料的原則。隨著中國社會的發展，不但在筑堤技術上有了新突破，也有越來越多的新材料被應用到實際項目施工中去，所以，在做防洪工程設計的時候，既要結合當地的實際情況，也要考慮材料的選擇對當地產生的一系列影響等。

3.4 統一規劃，綜合治理

對于相關的防洪工程設計應該由當地的政府部門負責組織和指導，并監督相關實際施工單位按照相關規定進行設計和施工，應在工程開始之前向政府出具設計方案，以便政府部門進行方案比對和方案挑選。政府也可以通過公開招標的方式來選擇設計單位和施工單位，這樣做可以從眾多的設計單位和施工單位中選取技術最強、實力最雄厚的單位進行統一規劃和綜合治理。相關政府部門也應該對各流域的防洪工程設計進行定期或不定期的抽查，以保證實際工程能夠嚴格按照設計方案的要求進行。當防洪工程設計出現重大變更的時候，要督促相關設計單位或施工單位及時上報相關部門進行審批。

4 結語

綜上所述，及時對河流防洪現狀進行分析并進行合理且科學的防洪工程設計，不僅是新時代對中國基礎設施建設的新要求，也是方便人民生產生活、保障人民生命財產安全的最佳途徑。在實際防洪工程設計的時候，要充分考慮到實際水域的地理、經濟等方面情況，在深入了解當地實際條件下，針對當地出現的問題進行有針對性的防洪工程設計，以達到保障當地人民基本生活的同時，促進當地社會經濟的健康發展。