利用河湖堤防作公路的防洪影響評價分析

王本來 俞建河 陳曉旭

(1.天長市農村供水工程管理總站; 2.天長市二峰電力灌溉總站安徽 天長 239300)

利用河湖堤防作為交通公路，是水利工程中經常會遇到的情況，但工程實施將會在施工期與運行期可能對河勢穩定、河道行洪、通航以及河道治理規劃等產生一定影響[1-3]。依據《中華人民共和國防洪法》《中華人民共和國河道管理條例》等法律、法規[4-5]，在河道管理范圍內建設項目應當就洪水對建設項目和建設項目對防洪可能產生的影響按照《河道管理范圍內建設項目防洪評價報告編制導則》（試行）[6]做出評價，編制防洪評價報告，提出防御措施和建設方案，未經有關水行政主管部門審查批準的，不得開工建設。

本文以天長市環高郵湖道路升級改造工程防洪影響評價為實例，全面分析利用河湖堤防作公路工程的建設對河道防洪的影響，并提出不利影響的補救措施。

1 工程概述

1.1 工程區概況

天長市地處華東腹地，南臨長江，北枕淮河，東臨高郵湖，東部沿海地區與內陸中部地區的跳板，是長三角經濟區重要的配套加工業生產基地。近年來，天長市高度重視旅游業發展，2017 年底編制完成的《天長市全域旅游規劃》，以“旅游先導，多規融合”的理念，整合了全市旅游資源和各類專項規劃，明確了下一步發展思路和目標。區域規劃以高郵湖西岸為發展軸線，建設濱湖景觀大道，打造生態環境優美及地方特色明顯，一條融合生態觀光、休閑度假、親水娛樂為主要功能的旅游景觀帶。為適應高郵湖旅游休閑帶的建設，天長市規劃依托現狀環高郵湖大堤建設一條濱湖景觀大道，促進區域旅游業的發展。同時，該項目還改善了防洪大堤的通行條件，對區域的防汛抗洪，保障人民生命財產安全也十分有利。

擬建工程涉及高郵湖北大堤，起點從銅龍河口（K0+470），終點位于X072 上跨X077 位置（K11+120），路線平面沿現狀堤頂道路布設，路線全長10.65 km。道路按三級公路標準設計，即設計行車速度為30 km/h，設計荷載為公路-Ⅱ級，路面寬度為11.5 m。現狀堤頂道路的堤頂道路寬為6 m，水泥混凝土路面寬度為4 m。路面狀況良好，堤頂高程為11.89～12.80 m，現狀迎水側坡比為1∶2.5，背水側坡比為1∶2.5，迎水面混凝土面板護砌，背水坡坡面為草皮護坡。

1.2 河湖基本情況

高郵湖位于淮河入江水道中段，是江蘇省第三大淡水湖、全國第六大淡水湖，連接江蘇省、安徽省兩省，水域總面積為760.67 km2，設計洪水位9.33 m，防洪庫容27億m3。

淮河入江水道是主要泄洪通道之一，上起洪澤湖的三河閘，下至江都附近的三江營，全長157.2 km，設計泄洪能力12 000 m3/s，可將淮河上中游70%以上的洪水泄入長江，與入海水道、分淮入沂、蘇北灌溉總渠、廢黃河等工程聯合運用，為洪澤湖地區的防洪安全提供保障，同時也承泄京杭運河西部寶應湖、高郵湖地區及里下河地區的澇水，改善區域排澇狀況，具有較好的社會、經濟綜合效益。其中，安徽省天長市境內的堤防為高郵湖西大堤，分北、南大堤，其中北大堤從沂龍閘到新白塔河口長18 km，南大堤從新白塔河口到南尖橋長16 km。34 km的堤防是入江水道的重要組成部分。2011年已對堤防進行加固，目前堤防已達50～100年一遇防洪標準，堤防級別為3級，其主要建筑物為3級，次要建筑物為4級。

1.3 工程設計

1.3.1 道路工程

道路設計寬度為11.5 m，橫斷面布置為1.0 m防浪墻+3.0 m綠道+2×3.25 m行車道+1.0 m土路肩。

（1）路基：路基采用現狀老大堤拼寬填筑，全線填方高度大于1.30 m，對于拼寬路基填筑，首先清坡清表50 cm 后，沿清坡后大堤坡腳清表到設計路堤坡腳外50 cm 范圍，為保證新老路基的良好銜接，在清坡后的大堤邊坡上開挖臺階，同時自下而上，開挖一階及時填筑一級，設計洪水位9.33 m 以下采用黏性土料進行填筑，并按壓實度要求進行碾壓，壓實度不低于0.93。

（2）路面：項目拼寬道路面結構層為4 cm 細粒式瀝青砼AC-13C（SBS 改性）+6 cm 中粒式瀝青砼AC-20C+20 cm 5%水泥穩定碎石+20 cm 填充式大粒徑水穩碎石；綠道路面結構層為4 cm 細粒式瀝青砼AC-13C（彩色）+現狀老混凝土路面。

（3）排水：背水坡堤基設塑料排水盲溝，于背水坡坡腳設置自適應球體膜袋反濾體。

（4）防護：項目沿線路基邊坡填土高度均小于8 m，無較大邊坡防護。項目采用噴播植草綠色防護，為避免坡面雨水沖刷，坡面防護應及時。

（5）護欄：項目在堤防背水側堤頂位置全線設置C級波形梁護欄。

1.3.2 接線道路

該工程共涉及26處接線工程，本工程對現狀土路或碎石路采用路面結構為15 cm 泥結碎石道路；現狀水泥路面采用“20 cm 水泥混凝土+18 cm 級配碎石路面”。

1.3.3 建筑物工程

該工程共涉及沂龍閘、友好涵、豐壩涵、南新涵、三星涵、小關閘、小關涵洞這7 座穿堤建筑物和陳戚圩站、豐壩站、南新站、湖濱站、小關站這5 座排澇站，共計12座建筑物工程。本工程對7座穿堤建筑物按不低于原標準進行接長，對加寬道路而影響的5 座排澇站出水豎井進行拆除并向背水坡平移按不低于原標準重建。

2 分析與計算

2.1 水文分析計算

根據《淮河流域綜合規劃（2012—2030）》，淮河入江水道設計泄洪流量12 000 m3/s，高郵湖設計洪水頻率為50 年一遇設計，相應洪水位為9.33 m。多年平均水位為5.55 m，歷史最高水位為9.35 m（2003 年7 月），歷史最低水位為3.83 m（1978年3月）。

2.2 高郵湖壅水和沖刷分析計算

項目的建設方案為利用高郵湖大堤堤防背水側加培進行道路綁寬，起到以路代堤，以路固堤的防洪作用，不占用高郵湖庫容，不占用入湖河道過水斷面，不阻礙水流，因此項目實施不會增加湖水壅水和底部沖刷，故不再進行壅水和沖刷分析計算。

2.3 堤防與岸坡穩定分析計算

高郵湖大堤進行道路擴寬后頂寬11.5 m，堤頂高程為12.0～12.9 m，迎水坡1∶2.5，背水坡1∶2.0，平臺以下邊坡1:3。

項目堤防穩定計算按照《堤防工程設計規范》（GB 50286-2013）[7]附錄E 的規定，選用河海大學工程力學研究所研制的《水工結構有限元分析系統（Auto-Bank7）》計算程序進行計算。穩定計算主要有瑞典法或者畢肖普法兩種方法，其中畢肖普法考慮了土條兩側條間力的作用，比瑞典法更能反映實際情況。故本次選取工程建設后的K1+600、K3+000 和K8+000 這3個堤防斷面在正常運用期、水位驟降期、施工期及洪水期稀遇荷載這4 個工況下，采用畢肖普法計算其抗滑穩定安全系數[8-10]，計算結果如表1所示。

表1 高郵湖大堤擴寬段抗滑穩定計算成果表

3 防洪綜合評價

3.1 建設項目與有關規劃符合性評價

（1）建設項目與淮河流域有關規劃符合性評價。天長市高郵湖大堤主要相關規劃有《淮河流域防洪規劃規劃》《淮河流域綜合規劃（2012—2030）》。根據上述規劃，目前，環高郵湖大堤已按設防標準治理完成，本工程道路建設采用背水側加培的方式進行，實際上對高郵湖堤防進行了加固，同時提高了高郵湖防汛通道的標準，項目建設對水利規劃的實施無影響。

（2）建設項目與高郵湖水環境整治規劃符合性評價。《天長市高郵湖水環境綜合整治工程規劃及可行性研究》中高郵湖綜合整治工程，即在高郵湖現有堤頂路的基礎上，建設高郵湖環湖道路與湖濱生態景觀帶。本工程項目即為對該項規劃的具體實施，是符合高郵湖水環境綜合整治規劃的。

（3）建設項目與高郵湖湖泊保護暨岸線保護與利用規劃符合性評價。天長市環高郵湖道路升級改造工程在堤防背水側加培對現狀道路加寬和升級。不會對淮河入江水道及圩內排澇渠系造成阻礙行洪的影響，對受影響的堤防建筑物已采取相關補救措施。根據《安徽省高郵湖湖泊保護暨岸線保護與利用規劃》，本工程不涉及岸線保護區，但涉及高郵湖岸線的岸線控制利用區、岸線保留區和岸線開發利用區。岸線控制利用區及岸線保留區的主要要求為禁止建設對河湖防洪安全、河勢穩定和水生態環境造成不利影響的開發建設項目。本工程建設項目不屬于禁止類項目之列。

3.2 建設項目防洪標準和有關技術管理要求符合性評價

（1）天長市環高郵湖道路設計洪水頻率為50年一遇，天長市環高郵湖大堤近期已按洪水頻率為50年一遇，相應設計洪水位9.33 m 進行了治理。設防標準與措施適當。

（2）規范要求修建與堤防交叉、連接的各類建筑物、構筑物，應進行洪水影響評價，不得影響堤防的管理運用和防汛安全[7]。根據工程設計方案，道路建設采用背水側加培的方式，項目建成之后不影響堤防的管理運用和防汛安全。

（3）根據天長市人民政府公布的天長市白塔河、高郵湖等河（湖）管理范圍外緣邊界線劃界成果及《安徽省高郵湖湖泊保護暨岸線保護與利用規劃》，高郵湖堤防管理范圍為堤防臨水側30 m寬度范圍內護堤地、堤防背水側20 m 寬度范圍內護堤地之間的區域。規范要求在堤防的保護范圍內不得從事開挖土方、打井、爆破等危害工程安全的活動[7]。根據工程設計方案，道路建設采用背水側加培的方式不屬于禁止進行的工程建設活動。

3.3 建設項目對河道行洪和河勢穩定的影響評價

項目的建設方案為利用高郵湖大堤進行道路綁寬，起到以路代堤，以路固堤的防洪作用，不占用高郵湖庫容，不占用入湖河道過水斷面，不阻礙水流，不影響來水來沙變化、出口控制高程變化、河床周界條件變化等，因此對河道行洪和河勢穩定無影響。

3.4 建設項目對堤防安全及岸坡穩定和其他水利工程影響評價

本工程項目不僅是公路項目，同時也是對高郵湖堤防的保護和加固。項目的建設不僅修復完善了高郵湖防汛通道，對保證天長的防洪安全也有重要的作用。根據表1 可知，建后3 個典型斷面在正常期、水位驟降期、施工期及洪水期稀遇荷載這4 個工況下的抗滑穩定安全系數，均大于3 級堤防規定的數值，說明堤防、岸坡是穩定的。但本工程項目范圍內涉及高郵湖大堤12 座穿堤建筑物，項目建設對其存在影響，主要影響為路基邊坡與建筑物進口存在沖突，需進行專項影響處理設計。

3.5 建設項目對水利工程運行管理和防汛搶險的影響評價

本工程道路建設采用背水側加培的方式進行，實際上對高郵湖堤防進行了加固，同時提高了高郵湖防汛通道的標準，項目建設對水利工程運行管理和防汛搶險無影響。對26處上堤道路均按照縱坡不超過2%的要求進行了連接處理。完全能滿足堤防防汛交通使用要求，也能滿足周邊村鎮居民的通行需求。

3.6 建設項目施工期影響評價

（1）在道路工程施工期間，需要利用現狀堤頂道路作為施工道路，盡管不侵占河道斷面或湖區庫容，對行洪無直接影響，但可能對堤頂防汛交通產生影響，應通過施工管理措施來消除該項影響，汛期應根據汛情預報、暴雨預警等信息提前將堤頂道路上的施工機械、設備、材料等遷移或拆除，確保防汛交通暢通。

（2）本道路工程路基填筑和穿堤建筑物接長施工存在短時期的堤防削弱期，因此路基填筑、穿堤建筑物接長應避開6～9 月的主汛期，以確保施工期間的堤防安全。

（3）項目沂龍閘、小關閘接長施工需要布設施工圍堰，應選擇在非汛期工，沂龍河、小關河枯水期流量較小，且可利用該片區河網進行導流，對片區排澇幾乎無影響。汛期來臨前應及時拆除圍堰，以減小施工對片區排澇的不利影響。

3.7 對第三人合法水事權益的影響分析

3.7.1 對水質與環境的影響

設計路面排水經背水側排水溝排放入周邊水系，因此道路運營期不會對高郵湖造成水體污染。但道路施工期會產生一定的廢水、廢渣等污染物，如果不加以處理，對河道的水質會產生一定的影響。建議施工時應收集生產生活污廢水，禁止將生產生活污廢水隨意排放；施工產生的施工垃圾等應當及時清除，將對水質及環境的影響降到最低。

3.7.2 對通航的影響

本工程項目在高郵湖湖區內不新增永久建筑物，對通航無影響。

3.7.3 對水位站的影響

本工程項目起點位置附近水位站位于大堤迎水側，本工程項目建設不新增阻水、雍水建筑物，對水位站水位量測不會產生影響。堤頂道路的升級改造對測驗環境無不利影響。

3.7.4 對天長市高郵湖備用水源地的影響

天長市高郵湖備用水源地位于萬壽鎮汊河村趙莊隊，擬建道路終點位于備用水源地北側約8 km，位于其一級水源保護區范圍外，施工期、運行期不會對取水口的水質安全產生影響。

3.7.5 其他影響

本工程的建設對附近其他防汛、排澇、引水灌溉等工程影響很小。若存在其他影響附近居民及工程水事權益的因素，應盡量避免影響，若無法避免，應進行溝通協商，做好補救措施。

3.8 建設項目消除和減輕影響的措施效果分析

（1）對堤防背水坡增設排水盲溝、一體化膜袋反濾體后，可降低降低浸潤線，減小孔隙水壓力，提高堤防邊坡穩定性。該項消除和減輕影響的措施是能夠對堤防導滲是有利的。

（2）本工程的道路綁寬會對沂龍閘、小關閘2座穿堤建筑物產生影響。對此，需對沂龍閘、小關閘內河側進行接長處理。經處理后2座水閘可維持現有運行功能，該項消除和減輕影響的措施是可行的。

（3）工程的道路綁寬會對排澇泵站的建筑物產生影響。因此，對豐壩站、南新站、小關站3 座泵站豎井進行拆除重建，重建為帶蓋板的密閉豎井；對豐壩站、南新站出口新建防洪閘，穿堤涵進行拆除重建；對已廢棄的湖濱站老站進行封堵。這些措施可增加穿堤建筑物位置處的堤防工程安全系數。該項消除和減輕影響的措施是可行的、有必要的。

（4）對三星涵破損的進口擋墻與背水側管涵進行拆除重建，重建后管涵采用混凝土全斷面包管，提高三星涵建筑物的安全系數。該項消除和減輕影響的措施是有效的。

（5）對友好涵、豐壩涵、南新涵3 座穿堤建筑物所處堤段位置處背水側地面采用鋼筋混凝土墊板進行加固，最大限度地減輕填土碾壓對老涵閘產生的影響。該項消除和減輕影響的措施能夠對現有建筑物起到保護作用，是可行且必要的。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）根據《淮河流域綜合規劃》《淮河流域防洪規劃》等有關規劃，天長市環高郵湖大堤近期已按規劃的洪水標準進行治理。本工程道路建設采用背水側加培的方式進行，實際上對高郵湖堤防進行了加固，同時提高了高郵湖防汛通道的標準，項目建設對水利規劃實施無影響。

（2）天長市環高郵湖道路已按流域規劃的50年一遇設計洪水頻率治理完成，設防標準與措施適當。

（3）項目的建設方案對高郵湖堤防背水側進行加培拓寬，道路工程對現有堤防有一定的加固作用，同時道路工程不占用高郵湖庫容，不占用入湖河道過水斷面，不阻礙水流，不影響來水來沙變化、出口控制高程變化、河床周界條件變化等，因此，工程的建設對河道行洪和河勢穩定無不利影響。

（4）本工程項目不僅是公路項目，同時也是對高郵湖堤防的保護和加固，項目的建設不僅修復完善了高郵湖防汛通道，對保證天長的防洪安全也有重要的作用。經計算分析，本工程對高郵湖堤防與岸坡穩定無影響。但對高郵湖大堤數座穿堤建筑物存在影響，主要影響為路基邊坡與建筑物進口存在沖突，需進行防洪影響處理設計。

（5）本工程道路建設采用背水側加培的方式進行，實際上對高郵湖堤防進行了加固，同時提高了高郵湖防汛通道的標準，項目建設對水利工程運行管理和防汛搶險無影響。

（6）項目沂龍閘、小關閘接長施工及三星涵排澇涵閘改建需要高郵湖大堤內側布設施工圍堰，應選擇在枯水期施工，沂龍河、小關河枯水期流量較小，且可利用該片區河網進行導流，對片區排澇影響很小。

（7）工程建設不會對排澇、引水灌溉等第三人合法水事權益產生影響。若工程建設中影響到河岸和周邊區域的其他有關利益，建議與相關部門溝通協商，采取相應的補償措施。

（8）工程采取堤防背水坡增設排水盲溝、一體化膜袋反濾體，穿堤涵閘加固接長或拆除重建，排澇泵站豎井進行拆除等方面消除和減輕影響的措施，對堤防及建筑物起到保護作用，是可行且必要的。

4.2 建議

（1）建議按工程采用“消除和減輕影響措施”，做好相應的專項設計，并確保與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用。

（2）堤頂道路綁寬所使用土料，一方面要滿足《公路路基設計規范》的規定，另一方面還應滿足《堤防工程設計規范》的要求且洪水位9.33 m 以下的填料不得摻加石灰。

（3）堤頂道路工程施工應提前通知堤防管理部門，不得影響堤防日常管護工作。且在施工中應做好標識工作，防止堤防上的行駛車輛或人員因工程施工發生安全事故。

（4）建設中若影響到河岸和周邊區域的其他有關利益，應采取相應補償措施。

（5）工程建設與運行期間，汛期應服從防汛部門的統一指揮，并主動配合，不得影響防汛搶險。