婺源縣清華鎮防洪綜合整治措施研究

程淦泉

（婺源縣水利局,江西 婺源 333200）

0 引言

在河道整治過程中需要統籌協調上下游、干支流、區域與流域的關系，針對河段不同情況科學設防，因勢利導，綜合采取新建堤防、河道疏浚、河勢控制及護岸護坡等措施[1]。婺源縣清華鎮治理河段存在河道曲率大、過流斷面偏小，河道萎縮，行洪能力不足及岸線缺乏堤防等問題。通過防洪綜合整治以改善河道水流條件，提升保護區域防洪標準，減少洪災危害。文章就清華鎮河段采取的綜合防洪措施展開研究，擬達到改善河道安全和生態環境，為地區發展創造良好的水利環境的目的。項目建設將有效提高清華鎮防洪標準，保護農田免收洪水災害威脅，促進當地經濟社會發展，改善河流自然生態。

1 工程概況

婺源縣清華鎮防洪工程屬江西省婺源縣重點地區中小河流近期治理建設規劃范圍內的建設項目，是婺源中小河流防洪工程的重要組成部分。項目地點位于婺源縣清華鎮，工程所在河道屬饒河支流清華水和鳳山水匯合口段。工程范圍區人口0.6 萬人，耕地0.4 萬畝。根據規范并結合清華村防洪規劃，確定本工程等別為Ⅳ等，堤防工程的級別為4 級，堤段防洪標準采用20 年一遇設計洪水。

2 防洪整治措施

根據中小流域治理精神和工程具體情況確定清華河河道整治治理方案以“河道疏浚、卡口清障，局部護岸，維護、穩定現有河型、河勢為主”，即綜合采取河道疏浚及清障工程、護岸工程、堤防工程、陂壩工程和排澇工程，逐步強化河灣邊界，規順洪水河槽，使其逐步穩定，有利于洪水的通暢渲泄，以防御洪水泛濫，減少主流擺動范圍，改善現有不利的河勢，達到防洪保安的目的。

根據整治河段特點和兩岸經濟社會發展狀況，河道防洪治理建設內容包括：河道疏浚4.396 km；護岸工程總長3.646 km；堤防工程總長1.375 km；新建改建陂壩4 座；新建排澇閘1 座，排水涵 2座。

2.1 河道疏浚清淤及清障工程

對治理河段的河心灘、邊灘與彎道、橋底及其上游河底淤積進行清淤清障。沿自然岸線對兩岸岸坡較陡處，根據地質查明的穩定邊坡進行削坡處理，整治崩岸岸線，形成穩定邊坡。對兩河交匯口處及清華大橋下游段部分河床較窄段適當擴挖，保證洪水下泄通暢，采用擋墻護岸或擴挖邊坡1∶3與兩岸進行銜接。

由于攔河筑壩，現狀河槽淤積嚴重。攔河壩上下游形成了局部的河心洲和岸灘沼澤，縮窄了原河道的行洪寬度，逼迫水流沖刷兩岸。根據上下游主河槽確定清淤斷面寬度進行清淤，對兩岸進行固岸，以順直河道，恢復原河道走勢。

2.2 護岸工程

由于清華河河道為山區性河流，一次洪水過程較短，河道演變主要受造床流量的影響，確定整治流量時以常年水位或引水陂壩壩頂高程作為護岸的控制高程，并結合清華鎮景區統一規劃，對右岸集鎮段岸線結合護岸工程設置親水平臺，平臺寬3 m。防護段河道為彎曲型河道，河道走勢為“S”型，為維持現有有利岸線穩定河道，結合現狀河道走勢，本次設計除局部順直段和山體段不襯護外，其它段皆進行護岸保護。

根據現狀河床演變和河勢分析，確定采用常年水位或重建陂壩作為治導線，根據控制斷面的常年水位和壩頂高程確定水位流量，綜合分析計算常年水位的水面線。

由河道整治后河道水面線計算得知計算流速一般大于岸坡允許抗沖流速。為兼顧河勢穩定、村鎮防洪安全及工程投資等，設計采用M7.5 漿砌石擋墻護岸型式。常水位高程或引水陂壩頂高程下采用硬性護岸頂高程，至現狀河岸高程部位采用草皮護坡，坡比為1∶2。整治后擬護岸河段岸坡高度2.5 m～3.5 m，護岸總長3.646 km。

2.3 堤防工程

2.3.1 堤防斷面形式

根據20年一遇洪水標準設計水面線計算成果，除臨河側部分房屋有可能受淹外，清華鎮鎮區段地面高程基本滿足要求。該段主要結合鎮區規劃道路要求新建堤防，結構型式根據現狀地形和地質條件分段擬定。

（1）型式一：行洪斷面按多級階復式斷面整治

清華水右岸樁號0+241 m～0+665 m位于鄉鎮集鎮區，為凸岸段，結合鄉鎮后期規劃情況，設計采用路堤墻結構，第一階基礎采用重力式擋墻固腳，墻頂高程結合下游新建用水陂壩，初定97.5 m，在設計常水位高程加超高設親水平臺，寬度3 m，親水平臺采用鵝卵石路面鋪設，平臺鄰水側設置C20 砼欄桿,高1.1 m，該平臺以上5 m范圍內采用草皮護坡，并結合景觀設計，栽種喬灌木。

（2）型式二：行洪斷面按單級階復式斷面整治

清華水右岸樁號0+665 m～1+375 m，長711 m，位于鄉鎮集鎮區，為凸岸段，結合鄉鎮后期規劃情況，設計采用路堤墻結構，下部基礎采用重力式擋墻固腳，墻頂高程設親水平臺，高程為97.5 m，寬3.0 m，親水平臺采用鵝卵石路面鋪設，親水平臺至堤頂采用草皮護坡（結合景觀要求，栽種喬灌木），堤頂高程為設計洪水位+0.7 m，堤頂寬4 m，設砼路面，在堤頂迎水面設置C20 砼欄桿，高1.1 m，土堤背水面采用草皮護坡。

2.3.2 穩定計算

防洪堤根據結構型式選取典型斷面進行結構計算，擋墻主要進行抗滑穩定、抗傾覆穩定、墻基應力計算。

抗滑穩定按以下三種工況進行計算：

工況一：施工完建期，荷載組合為自重+土壓力；

工況二：外河設計洪水位，荷載組合為自重+土壓力+揚壓力+相應的墻前墻后靜水壓力+風浪壓力；

工況三：外河洪水降落時，荷載組合為自重+土壓力+揚壓力+外河設計水位驟降1 m時的水壓力+墻背水壓力或水位降至墻頂高程相應的墻前墻后靜水壓力（路堤墻）；

抗滑穩定計算公式：

式中：Kc為抗滑穩定安全系數；［Kc］為規范要求的抗滑穩定安全系數最小值；∑W為作用于墻體上的全部垂直力的總和；∑P為作用于墻體上的全部水平力的總和；f為墻體底板與全強風化巖之間的摩擦系數，根據地質建議取值。

根據所選典型斷面，按不同荷載組合分別計算得擋墻的抗滑穩定安全系數，根據三種工況穩定計算的結果分析可知：工況三的荷載組合對防洪墻穩定最不利，為控制工況。擋墻的抗滑穩定安全系數計算成果見表1。

表1 擋墻抗滑穩定、抗傾穩定及墻底基底應力成果表

2.4 陂壩工程

本次整治河段涉河建筑物較多，沿線有6 座引水陂壩（其中含3 處已水毀）。根據現狀河道縱橫斷面可知，由于陂壩水毀導致淤積較為嚴重，且沿岸坍塌堆積河中，致使淤積進一步加深。

（1）本次設計整治河段內對清華水現狀3處卵石堆壩進行拆除，集中一處新建清華壩（樁號1+187）。

根據實際情況及鄉鎮景觀要求，該壩采用連拱式結構，在右岸設一孔沖沙閘，孔凈寬2 m，閘底高程根據現狀河床高程確定。閘門采用疊梁門進行布置。沖沙閘與現狀壩頭采用砼澆筑銜接。

（2）為滿足當地村鎮用水要求，本次對整治河段另外3 處水毀陂壩進行重建，其中清華水兩座（東園壩樁號1+529、上坦頭壩樁號2+574），浙源水1 座（高奢壩0+000）。并對陂壩兩岸新建擋墻與設計堤防或護岸進行銜接。

2.5 排澇工程

2.5.1 排澇閘

保留現狀河流、小溪和排澇渠，并采用工程措施加于改造整治，使小溪和排澇渠成為泄洪渠，同時結合鄉鎮雨水工程排放系統，把山洪安全排入清華河。本次設計范圍內新建1座排澇閘（清華排澇閘樁號為0+818 m）。

2.5.2 排水涵

清華鎮防洪工程在現有的溝渠位置設置排水涵，為維持原有排水功能，確保保護區內農作物及居民的安全。由于沿岸農田排水未渠化，設計結合護岸工程在現有低洼處增設排水涵。設計范圍內新建2 座排水涵。涵管縱坡1/200，涵管出口接0.5 m厚M7.5 漿砌石護坦，見表2。自排涵埋設后四周采用粘土回填。

表2 各排澇閘及排水涵特性表

3 結語

河道防洪是一項系統工程，除了優化好堤防選型設計外，還需格外關注相應的配套措施，如河道疏浚清障、護坡、排澇工程等，協同配合以發揮最佳效益。清華鎮防洪工程實施以來，穩定了清華鎮區范圍內河道的走勢，增大了常水位流量，適當提高了清華鎮區及沿岸村莊的防洪標準，改善區內人口及農田的防洪狀況，給當地人民生命財產及經濟社會發展安全提供了有力保障。