各類防洪評價中防治與補救措施探討

董 慧

(北京閃通達技術有限公司，北京 100070)

根據《中華人民共和國水法》《中華人民共和國防洪法》《中華人民共和國河道管理條例》，河道管理范圍內進行工程建設，應當符合防洪標準、岸線規劃、航運要求和其他技術要求，不得危害堤防安全、影響河勢穩定、妨礙行洪暢通，工程建設方案應當依照防洪法的有關規定報經有關水行政主管部門審查同意；因建設工程設施，需要擴建、改建、拆除或者損壞原有水工程設施的，建設單位應當負擔擴建、改建的費用和損失補償。

根據《河道管理范圍內建設項目管理的有關規定》(水利部、國家計委水政〔1992〕7號)[1]，河道管理范圍內建設項目必須符合國家規定的防洪標準和其他技術要求，維護堤防安全，保持河勢穩定和行洪、航運通暢，必要時編制防洪評價報告，建設項目對河勢變化、堤防安全，河道行洪、河水水質有影響的應提出擬采取的補救措施；根據《北京市市屬河道管理和保護范圍內建設項目管理規定》(京水務辦〔2014〕14號)[2]要求，建設項目的建設方案應包含水工程防治與補救措施(指建設項目涉及河道及附屬水利工程的防治與補救措施)，防治與補救措施須與主體工程同步設計、同步實施、同步驗收。

根據SL/T 808—2021《河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則》[3]要求，建設項目對水利工程安全有不利影響的，應提出消除或減輕影響的措施。

根據以往文獻[9-13]，通常是針對防洪評價技術審查要點或者某一類、某一工程實例建設項目防洪評價和防治措施進行分析，缺少對防治與補救措施全面的總結和梳理。本文分析跨河、穿河、入河口3類建設項目涉河關注要素及防洪評價審查要點，在此基礎上，針對建設項目帶來的防洪安全問題，梳理各類建設項目通常采取的防治與補救措施方案，總結消減影響措施的布設方法、范圍、原則及注意的問題。

1 各類涉河建設項目特點及影響

對于跨河、穿河、入河口3類項目，在進行防洪評價時，其關注的要素和審查要點是存在差異的，各類建設項目對河道的影響機理也是不同的，因此充分剖析各類項目特點及影響是防治與補救措施方案設計合理的關鍵。

表1從涉河關注要素、審查要點以及河道影響機理3個方面對各類涉河建設項目的特點加以總結。

表1 各類涉河建設項目特點分析

在河道管理范圍內進行非防洪項目的開發建設，勢必對河道水勢、水情等產生影響，隨之帶來一系列防洪安全問題。根據各類建設項目對河道的影響機理可知，跨河類項目建設引發的防洪安全問題主要是：①影響河道規劃實施；②壅高上游水位導致河道防洪標準不足；③橋下沖刷加劇威脅堤防穩定；④橋梁與堤防凈空不足影響防汛搶險。穿河類項目建設引發的防洪安全問題主要是：①破堤施工影響河道行洪安全；②沿管壁形成滲漏通道造成滲透破壞；③暗挖施工或帶壓管道震動使土體產生不均勻沉降影響堤防穩定。入河口類項目建設引發的防洪安全問題主要是：①施工期擾動堤防或岸坡影響防洪安全；②入河口出流沖刷河底影響河勢穩定。

鑒于項目開發建設會引發一系列防洪安全問題，一旦失事將造成巨大經濟損失并嚴重威脅人民群眾的生命安全，因此開展防洪評價工作并進行專業審查顯得尤為重要，特別是應針對各類建設項目對河道的影響，分別采取適當的防治與補救措施方案，以消除或減輕項目建設對河道的不利影響，確保河道防洪安全。

2 跨河類防治與補救措施

跨河類建設項目主要是由于橋墩占用過水斷面、束窄水流，引起橋前壅水、橋下流速增加、沖刷加劇。

2.1 措施方案

若跨河建設項目跨河角度、橋跨布置等不滿足技術審查要點，應對其總體布置和建設方案提出調整措施。在此基礎上若對河道防洪和管理仍造成不可避免的影響，應采取消除或減輕影響的措施。基于跨河類建設項目對河道的影響機理，其防治與補救措施的設計要點為實現規劃、河道防護、斷面補償、臨時導改。

a)實現規劃。若橋梁建設對今后河道規劃實施造成一定影響，可采用與橋梁同步實施所在河段的水利規劃(如堤防加高加固、河道拓寬等)的補救措施消除影響[9]，跨河橋處宜完全按規劃斷面實施，上下游與現狀河道斷面順接，為下一步河道治理預留條件。

b)河道防護。若對堤防、岸坡等現有水利工程或對河道行洪、河勢穩定造成影響，可對岸坡和河底加以防護。防護范圍依據橋梁洪水影響評價結論，為上跨橋梁影響范圍，不小于橋梁建設前后上下游河道水流流速發生變化的區域長度[2]。通常情況按橋梁投影面外輪廓上下游外擴30～50 m進行防護；特大橋跨越較大河道如潮白河、北運河防護范圍可外擴至100～150 m。護砌設計原則為：①對跨河工程開挖過程中經過擾動的河道部位進行防護；②主體建筑物影響范圍內抗沖刷不足部位進行工程防護；③上跨橋梁影響范圍按橋梁投影面外輪廓及其上下游外擴長度進行防護；④分部位防護，主河槽行洪部位以工程措施為主，洪水位以上部分以生態措施為主。

c)斷面補償。對于占用河道斷面對河道行洪影響較大的情況，應依據“等效替代”原則[3]，對橋墩占用的河道有效行洪斷面予以補償[10]，進行斷面補償時應注意：①在進行等效替代方案設計時，不能僅將項目位置處河底進行挖深或擴挖，須根據壅水高度和壅水曲線計算成果，在項目上下游一定范圍內進行擴挖以消除壅水影響；②等效替代方案進行設計時，須與上下游河道順接，設置一定長度過渡段，避免河道縱向出現反坡，才能使水流平順。

d)臨時導改。對防汛搶險有影響的，主要體現在施工期占用防汛道路，可另辟滿足防汛要求的通道，增設臨時導改路，消除防汛搶險影響。

2.2 工程實例

某高速公路跨河項目，橋梁采用三跨簡支梁過河，河道內設置2排橋墩，橋區上游河道現狀為漿砌石矩形斷面，下游河道現狀為漿砌石梯形斷面，均未實現規劃斷面。本次防治與補救措施實施范圍為橋梁投影面外輪廓上游30 m、下游50 m，此范圍內完全按規劃斷面(河道上開口28 m、底寬20 m)實施，并與上下游現狀河道順接，結合上下游河道現狀護砌情況，全斷面采用漿砌石護砌，經計算采取補救措施后，橋區河道滿足行洪要求，阻水比和壅水高度均控制在規定范圍內，見圖1、2。

圖1 河道護砌平面布置

注：水位單位為m，其余尺寸單位為mm。

3 穿河類防治與補救措施

穿河類建設項目包括穿河管線、廊道、隧道等，主要是施工期對河道破壞或擾動，另外有可能沿管壁形成滲透通道，影響邊坡穩定，以及涉及高壓管道的，其振動易使土體產生不均勻沉降。

3.1 措施方案

若穿河建設項目穿河角度、埋設深度、工作井布置等設計參數不滿足技術審查規定，或穿河方案未給河道規劃實施預留足夠空間，應對其設計方案提出調整意見。在此基礎上若對河道防洪和管理仍造成不可避免的影響，應采取消除或減輕影響的措施?；诖┖宇惤ㄔO項目對河道的影響機理，其防治與補救措施的設計要點為堤防恢復、河道防護、臨時導改、防滲固流。

a)堤防恢復。穿堤建設項目當采用明挖方式施工時，明挖施工結束后，應按河道設計標準進行堤防恢復。在進行防治與補救措施方案設計時應注意：①根據原狀堤防的土質、堤防級別，回填時筑堤材料、填筑標準(黏性土按壓實度、非黏性土按相對密度)等應滿足GB 50286—2013《堤防工程設計規范》[14]要求；②堤防恢復范圍為開挖放坡外輪廓及上下游外擴一定長度，堤頂恢復至規劃堤頂高程并預留沉降量，沉降量根據堤基地質、堤身土質及填筑密度等因素，宜取堤高的3%～5%；③應特別關注新老堤結合部位的銜接，例如新老堤銜接邊坡可開挖成臺階狀，使新老堤銜接更加緊密，加強堤防整體性和穩定性，避免新老堤的沉降差異。

b)河道防護。對穿河影響范圍內河底和邊坡應進行專項防護，防護方案應充分考慮河道規劃和現狀、開挖范圍、洪水沖刷等因素，具體原則如下。①擾動范圍防護。原河底無護砌，對開挖放坡外輪廓及其上下游外擴30～50 m進行防護；原河底已按規劃護砌，開挖放坡線范圍內原有護砌拆除，施工完畢后按原狀恢復；②沖刷不足防護。主體建筑物影響范圍內抗沖刷不足部位進行工程防護；③分部位防護。主河槽行洪部位以工程措施為主；洪水位以上部分以生態措施為主。

c)臨時導改。對防汛搶險有影響，主要體現在明挖施工破堤破路占用原防汛道路，可建設臨時導改路消除防汛搶險影響，待完工后恢復原防汛道路。

d)防滲固流。建設項目采用定向鉆、頂管等施工方式的，為避免沿管壁形成滲透通道，影響邊坡穩定，可采取沿管壁充填灌漿、設置截滲環等防滲固流措施。同時增設地表沉降監控點，明確監測時段和監測頻次等。

3.2 工程實例

某高鐵隧道下穿堤防為Ⅰ級堤防，穿堤施工方式采用放坡+鉆孔灌注樁的施工方法。隧道施工對堤防產生破壞，施工結束后將原護坡結構拆除后削坡至1∶3，開挖邊坡成臺階狀，然后進行碾壓回填，回填壓實度按不小于0.98控制，堤頂高程按規劃堤頂控制并預留堤防沉降0.3 m，見圖3。

圖3 堤防復堤斷面(m)

回填后對堤防迎水面采用工程措施+植物措施相結合的方式進行防護，邊坡采用鉛絲石籠護砌，下設土工無紡布，上設1 m厚種植回填土，護底設前戧，為抵抗沖刷，前戧底高程低于沖刷線1 m(圖4)。

圖4 堤防護砌斷面(m)

為保證巡河路暢通，對隧道下穿堤防施工范圍內巡河路進行臨時改移，路面及路基設計參照四級公路標準(圖5)。

圖5 臨時導改路布置

4 入河口類防治與補救措施

入河口類建設項目對河道的影響主要是由于施工開挖對堤防或岸坡產生擾動，入河口出流對河底產生沖刷。

4.1 措施方案

若入河口類建設項目設計方案不滿足技術審查規定，例如雨水口內頂高程低于河道設計水位(一般20年一遇)，應對其設計方案提出調整措施。在此基礎上若對河道防洪和管理仍產生不可避免的影響，應采取補救措施消除或減輕影響?；谌牒涌陬惤ㄔO項目對河道的影響機理，其防治與補救措施的設計要點為河道防護、防止倒灌。

a)河道防護。入河口防治與補救措施一般有河底和岸坡進行護砌[15]，實施范圍依據防洪評價結論，為入河口施工期和運行期影響范圍。①岸坡：入河口施工開挖放坡范圍外擴2～3 m，按照原狀護砌恢復，或采用硬質護砌與生態護砌相結合的方式；②河底：河底順水流方向按入河口翼墻外輪廓外擴2～5 m，垂直水流方向按消能計算長度確定，一般采用硬質護砌。

b)防止倒灌。注意復核入河口倒灌問題，如有必要，需增設拍門、鴨嘴閥等防倒灌設施。

4.2 工程實例

某河道入河雨水口管徑DN1800，雨水口采用八字翼墻入河，河底垂直水流方向護砌范圍根據消能計算取16.5 m，河底順水流護砌長度按八字外輪廓外擴5 m；河坡順水流護砌長度結合開挖范圍與河底護砌同長，設計水位以上為生態護砌，設計水位以下為硬質護砌；為防止倒灌，在出口位置設置DN1800拍門，見圖6、7。

圖6 雨水口防治措施平面(m)

圖7 雨水口拍門連接大樣

5 結語

分類討論了跨河、穿河、入河口3類涉河建設項目的特點和隨之帶來的防洪安全問題，在此基礎上梳理總結各類建設項目防洪評價中適宜采取的防治與補救措施方案，并通過工程實例加以說明，可為同類防洪評價項目提供參考和借鑒。以上論述為一般情況下的總結和綜述，然而涉河建設項目及河道水情復雜多變，對于具體項目應具體分析，采用適宜的防治與補救措施，才能將建設項目對河道的影響消除或降到最低，保證行洪安全和建設項目防洪安全。