堤防工程及建筑物等級和防洪標準的確定

周海輪

（水發規劃設計有限公司，山東 濟南 250000）

1 堤防工程

1.1 工程等級應分岸別逐段確定

工程治理段往往取決于政治區劃，可以全省段治理，也可以對某個縣域河段治理。若按照治理段的總指標確定工程等級，同一段堤防在不同項目中就會得出不同的結果。而一個工程其等級應是確定的、唯一的，這顯然是矛盾的。

防洪保護區的劃分與政治區劃邊界是無關的，防洪保護區是指洪水泛濫時可能淹沒的區域。尤其是對于河邊的山城，雖然城市規模很大，但防護區的范圍可能很小。防洪保護區劃分時，應分析洪水特征，根據地形條件，考慮河流、道路等地物的分隔作用，分岸別分段確定。

1.2 應確定防護等級而非工程等別

防護等級是為了制訂防護對象的防洪標準，它與工程等別的劃分方法、應用目的和等級數量上均有所差異。防護等級共分四級，相同的防護等級不同的防護區類型其防洪標準也是不一樣的，例如：防護等級為Ⅲ等時，城市防護區的防洪標準為50-100年一遇，鄉村防護區為20-30年一遇。工程等別共分五級，工程等別與主要建筑物級別、洪水標準往往是一一對應的。堤防工程設計是先定防洪標準再定建筑物級別，沒有工程等別。

工程等級的確定，不是為了確定等級而確定，所有這些前期工作，都是為了后面具體的工程設計而服務的，在級別確定之后就可以確定各項安全系數，進而影響穩定及結構計算。對于其他水利工程，是根據建筑物級別確定洪水標準，具體為：分等指標→工程等別和規模→建筑物級別→洪水標準（以下簡稱線路1）；但對于堤防工程，則是根據防洪標準確定堤防級別，具體為：防護對象的分級指標→防護等級和防洪標準→堤防級別（以下簡稱線路2）。將兩個路線列出后就不難看出，若采用線路1，在確定工程等別之后，往下就走不通了。另外，能定工程等別的都是一個完整的工程，例如在對水庫大壩某一段進行加固時，可以說整個水庫的工程等別為Ⅰ等，但不可以說本次加固段為Ⅰ等。同樣的道理，對某一段堤防進行設計時，也不可以說本治理段堤防為Ⅰ等。因此對于堤防工程，需要確定的不是工程等別，而是防護區的防護等級，進而根據所在的防護區分段確定堤防級別。

1.3 防洪體系中堤防設計標準及級別的確定

若保護區僅依靠堤防達到其防洪標準時，毋庸置疑，堤防工程的防洪標準應根據防護區的防洪標準確定。但若是依靠多項防洪工程組成的防洪體系達到其防洪標準時，則應按堤防工程所承擔的防洪任務確定。此時有一個極易出錯的地方需要注意，堤防的級別應根據防護區的防洪標準確定，而不是依據堤防的防洪標準確定。

2 穿堤水工建筑物的級別及洪水標準

關于穿堤建筑物的洪水標準，有個問題是值得分析和商榷的。舉例說明，某河道堤防的防洪標準為20年一遇，穿堤涵閘建在某支溝的匯入口處，該支溝無防洪任務，僅有排澇任務，標準為5 年一遇。毋庸置疑，根據規范要求，該涵閘的設計洪水標準應取為20年一遇，但該洪水標準到底是對河道而言，還是對支溝而言抑或是兩者均需滿足。

對于這類同時承擔防洪和排澇任務的建筑物，首先應保證的是河道發生20 年一遇洪水時是安全的，這一點是沒有爭議的。問題在于是否需要考慮支溝發生20 年一遇洪水的情況。筆者認為：一般情況下是不需要的。原因如下：根據《堤防工程設計規范》3.1.1條文說明，堤防工程是為保護對象的防洪安全而修建的，其自身并無特殊的防洪要求。由此分析，規范之所以規定建筑物的洪水標準不應低于所在堤防的防洪標準，是為了保證防洪保護區的安全，而并非建筑物和堤防自身的安全。當支溝發生洪水時，水位高于河道，即便是工程發生破壞，其結果是支溝洪水匯入河道，與河道洪水時發生決堤產生的結果完全不同。因此，在進行涵閘的穩定安全計算時，一般不需考慮支溝發生20 年一遇洪水的工況，其過流能力也只需根據排澇要求確定即可。

但在進行干支流遭遇組合分析時，如果考慮了干支流同時發生20年一遇洪水的情況，則在計算20年一遇工況結構安全時，對于河道取20年一遇洪水位，對于支溝應取無水、常水位、5年一遇排澇水位、20年一遇洪水位這四種組合方式分別進行結構安全計算，以安全系數的最小值作為最終計算值。

另外，穿堤建筑物是否需要考慮校核洪水標準也是一個值得探討的問題。筆者認為，當按照工程規模確定的建筑物級別低于堤防級別時，由于堤防僅有防洪標準而無校核洪水標準，為與之協調，穿堤建筑物也可不設校核洪水標準。此時建筑物級別由堤防級別所決定，客觀上就是在本身應對應的級別基礎上進行了提級。當建筑物級別高于所在堤防級別時，校核洪水位須經計算取得并與堤頂高程進行比較，當計算值低于堤頂高程時采用計算值，否則采用堤頂高程。

3 建有堤防的河道上攔河節制閘級別的確定

例如：某河道堤防級別為2 級，為建設一個小（2）型灌區，需在該河道上建設一座攔河節制閘，其級別如何確定。①若根據工程規模確定，則為4級建筑物。②該工程雖不是河道整治工程，但若參照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》4.4.2 條文說明，對于涉及堤防的河道整治工程，如果失事將直接威脅堤防安全，后果嚴重，需作為主要建筑物，與堤防級別相同；而遠離堤防的工程，失事后影響后果不十分嚴重，建筑物級別可以下調，但不能低于次要建筑物級別。即若攔河閘直接與堤防相連，則為2 級建筑物；若河灘較寬，攔河閘與堤防相距較遠，則為3 級建筑物。③若參照《城市防洪工程設計規范》2.2.2 條規定，攔河建筑物的級別應按所在堤防的級別與建筑物規模及重要性相應的級別中高者確定，則該攔河閘為2 級建筑物。

由于《城市防洪工程設計規范》適用范圍僅為城市，對于非城區段的攔河閘，遇到這種情況時如何確定級別，未見規范給出明確規定。筆者認為：應按第②種方法確定建筑物級別。因為只要是在有堤防的河道上建設的工程，都應考慮對堤防的影響，從第②、③種分析方法中也可看出，不考慮對堤防的影響是不符合規范本意的。

4 結語

堤防工程事關百姓的生命財產安全，意義重大，在設計時，應科學合理地確定工程等級和防洪標準。首先應根據防洪保護區的劃分情況，按照各防護區的人口、耕地等指標確定防護等級；然后分岸別逐段確定堤防的防洪標準和級別，同時應統籌上、下游綜合考慮。多項防洪工程組成的防洪體系中，堤防工程應按所承擔的防洪任務確定防洪標準，此時堤防的級別應根據防護區的防洪標準確定，而不是依據堤防的防洪標準。穿堤水工建筑物的級別和洪水標準應不低于所在堤防的級別和防洪標準。建有堤防的河道上攔河節制閘級別的確定應考慮對堤防的影響。