李愛(ài)蓉

(安塞縣水土保持監(jiān)督站，陜西 延安 717400)

安塞縣休閑廣場(chǎng)防洪探析

李愛(ài)蓉

(安塞縣水土保持監(jiān)督站，陜西 延安 717400)

摘要：安塞縣休閑廣場(chǎng)是改善城市環(huán)境、服務(wù)民眾的一項(xiàng)利民工程。文章分析了工程和河道基本概況，對(duì)河道行洪、河道沖淤、河勢(shì)變化的規(guī)律進(jìn)行了探討，預(yù)估工程使用期限內(nèi)河道沖淤變化趨勢(shì)，核定工程所在河段的設(shè)計(jì)洪峰流量及相應(yīng)洪水位，分析工程建設(shè)可能給河道防洪、河岸防護(hù)、安全渡汛、工程管理等方面造成的不利影響，對(duì)不利影響提出防治、補(bǔ)救和減免措施，并做出綜合評(píng)價(jià)意見(jiàn)，以推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。

關(guān)鍵詞：安塞；休閑廣場(chǎng)；延河；防洪；評(píng)價(jià)

1概況

陜西省安塞縣城位于延河干流上游，縣城內(nèi)石油資源豐富，鉆探、采油、選油已形成規(guī)模化發(fā)展。根據(jù)安塞縣城總體規(guī)劃及注重景觀環(huán)境的設(shè)計(jì)要求，將在城南端延靖高速匝道與環(huán)城路及墩灘延河大橋形成的三角地帶，與縣人民醫(yī)院門口廣場(chǎng)相對(duì)應(yīng)，形成一個(gè)開放式休閑廣場(chǎng)。擬在延河上建休閑廣場(chǎng),底部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，梁采用部分無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，地基采用樁基，柱下布樁。地形為三角形，廣場(chǎng)面積約為21 634 m2。廣場(chǎng)地面高1059.231 m，擬采用蓋板與填方相結(jié)合的方式建設(shè)，按50 a一遇洪水設(shè)計(jì)，相應(yīng)洪峰流量為3117 m3/s，設(shè)計(jì)洪水位為1055.35 m，大橋梁設(shè)計(jì)高程為1057.43 m。

2河道概況及演變

2.1河道概況

延河為黃河二級(jí)支流，全長(zhǎng)284 km，實(shí)測(cè)最大洪峰流量2710 m3/s，最大含沙量1140 kg，多年平均徑流量為0.532億m3，多年平均輸沙量為0.128億t，水量和沙量主要集中在汛期 6—9月。擬建休閑廣場(chǎng)左岸為已成堤防，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇洪水，右岸由現(xiàn)有部分堤防和自然岸坡組成，上游10 m處有延靖高速匝道大橋斜跨延河，橋長(zhǎng)105 m，河槽寬度66.7 m，該橋設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇洪水，低于防洪規(guī)劃要求，影響行洪，屬礙洪橋。

2.2水沙特性

延河安塞縣城段是典型降水補(bǔ)給型河流，洪枯水流量懸殊較大，具有陡漲陡落的特點(diǎn)。河流含沙量和輸沙模數(shù)是上游到中游呈遞減的趨勢(shì)。大洪水主要來(lái)自安塞水文站以上的干支流，每年汛期6—9月水量和沙量比較集中，分別占全年的72%和93.4%，水沙比例基本協(xié)調(diào)，沙峰較水峰同步或滯后。

延河安塞縣城段屬于延河上游河段，根據(jù)距縣城上游1200 m的安塞水文站1981—2006年實(shí)測(cè)大斷面資料分析，多年沖淤變化幅度僅在0.2 m左右，局部最大沖淤變化為0.78 m，由于河床變遷與河槽縱斷面有密切的相關(guān)關(guān)系，可以認(rèn)為安塞水文站多年斷面變化情況可以代表延河安塞縣城段河道演變特點(diǎn)，河道近期變化不大，且多年沖淤保持平衡。

3設(shè)計(jì)洪水

3.1洪水分析

延河流域洪水由暴雨產(chǎn)生，年最大洪峰主要發(fā)生在7—9月，洪水歷時(shí)12 h內(nèi)，主峰一般在0.5～2 h之內(nèi)，由于流域內(nèi)山高坡陡，產(chǎn)匯流快，河槽調(diào)蓄能力較差，洪水一般來(lái)勢(shì)兇猛，歷時(shí)短，暴漲暴落，峰高量小，含沙量大，水峰沙峰相隨。工程段以上流域洪水主要來(lái)自干流及支流。根據(jù)安塞水文站1973—2006年共34 a洪峰流量系列，通過(guò)水位流量關(guān)系，查算出安塞水文站基本斷面50 a一遇洪峰流量為2660 m3/s，30 a一遇洪峰流量為2220 m3/s。經(jīng)過(guò)壅水分析計(jì)算，延靖高速匝道橋前壅水高為1.75 m，墩灘延河大橋前壅水高為1.75 m，休閑廣場(chǎng)工程橋前壅水高為0.4 m。所以休閑廣場(chǎng)橋梁底部高程為1057.22～1057.32 m，而大橋梁設(shè)計(jì)高程為1057.43 m，高于橋位河段防洪要求的橋梁底高程，能滿足防洪要求[1]。

3.2沖刷計(jì)算

根據(jù)《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTC C30-2002)推薦的一般沖刷計(jì)算公式和局部沖刷計(jì)算公式[2],經(jīng)計(jì)算可得，河道一般沖刷計(jì)算成果見(jiàn)表1，河床局部沖刷計(jì)算見(jiàn)表2。

表1　一般沖刷計(jì)算成果表

表2　河床局部沖刷計(jì)算表

因?yàn)橐话銢_刷、局部沖刷之間相互關(guān)系目前尚不清楚，河道斷面形態(tài)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，泥沙粒徑粗化影響較為復(fù)雜，因此計(jì)算總沖刷深度從偏于安全考慮采用簡(jiǎn)化辦法，按照兩項(xiàng)數(shù)值疊加得出本次推薦數(shù)值，詳見(jiàn)表3。

表3　大橋沖刷計(jì)算成果表　m

計(jì)算擬建工程大橋最低沖刷線高程為1043.73 m。根據(jù)地勘報(bào)告顯示，河槽砂巖頂層埋深1.00 m，即砂巖頂層高程為1046.20 m。則擬建工程大橋最低沖刷線高程確定為1046.20 m。將我們?cè)跀M建橋位處的沖刷計(jì)算成果和大橋設(shè)計(jì)單位確定的大橋沖刷計(jì)算成果進(jìn)行比較，大橋設(shè)計(jì)單位確定的最低沖刷線高程為1046.26 m，最深樁底高程1034.686 m，所以大橋橋墩埋深設(shè)計(jì)時(shí)安全的。

4防洪綜合評(píng)價(jià)

4.1項(xiàng)目建設(shè)與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系分析

根據(jù)安塞縣縣城總體規(guī)劃及安塞縣縣城防洪規(guī)劃，縣城設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇洪水，堤距確定為80 m，安全超高1.3 m，改建阻水橋梁，禁止修建過(guò)水橋，新建橋梁按50 a一遇洪水設(shè)計(jì)[3]。經(jīng)過(guò)分析，休閑廣場(chǎng)擬建工程橋的建設(shè)不影響《安塞縣城總體規(guī)劃》、《安塞縣縣城防洪規(guī)劃》等文件中確定的總體要求。

雖然休閑廣場(chǎng)工程大橋跨延河，汛期在橋位斷面上游一定范圍內(nèi)產(chǎn)生壅水，降低了現(xiàn)有堤防的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和河道的挾沙能力，增加了河道的回水長(zhǎng)度，對(duì)現(xiàn)有堤防的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生一定的不利影響。但在原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下仍能滿足行洪要求。

4.2項(xiàng)目建設(shè)對(duì)現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求的影響和河勢(shì)分析

工程橋位河段延河兩岸堤防目前是按30 a一遇洪水設(shè)計(jì)和實(shí)施的。工程大橋按50 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，防洪標(biāo)準(zhǔn)高于所在河段防洪標(biāo)準(zhǔn)，滿足防洪要求[4]。

安塞縣經(jīng)過(guò)多年來(lái)對(duì)延河河道的整治規(guī)劃，擬定橋位所在河段左、右岸主流初步得到控制，下游有天然河槽彎道控制，河勢(shì)基本穩(wěn)定。

4.3項(xiàng)目建設(shè)對(duì)河道泄洪的影響分析

根據(jù)本次復(fù)核計(jì)算，延河工程橋段50 a一遇水位為1056.17～1056.42 m，橋前最大壅水高度為0.40 m，壅水影響范圍為123 m，大橋壅水對(duì)河道兩岸防洪有一定的影響。根據(jù)大橋設(shè)計(jì)圖紙，大橋設(shè)計(jì)的最低梁底高程為1057.43 m，高于50 a一遇設(shè)計(jì)洪水位1.26～1.01 m，能滿足河道泄洪要求。橋位河段延河兩岸堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇洪水。工程橋采用全橋渡方式跨越延河，在30 a一遇洪水時(shí)工程橋前最大壅水高度為0.17 m，原有堤防仍能夠滿足河道泄洪。

休閑廣場(chǎng)建設(shè)期間，施工所用的機(jī)械設(shè)備及材料，以及產(chǎn)生的垃圾污水等會(huì)對(duì)河道行洪及水質(zhì)產(chǎn)生一定影響。

4.4項(xiàng)目建設(shè)對(duì)堤防、護(hù)岸及其他水利工程和設(shè)施的影響分析

休閑廣場(chǎng)工程橋跨延河，橋柱布置和主流線基本一致，但在一定程度上仍會(huì)改變主流線方向，引起河道主流偏離。按目前擬建橋位分析，大橋建成后，隨著流量變化，加之橋墩的導(dǎo)流作用，頂沖點(diǎn)也會(huì)上下變動(dòng)，必然引起河勢(shì)的變化與調(diào)整，加大了對(duì)左岸堤防工程的沖刷。工程建成后，橋墩將縮窄河道行洪斷面，橋前壅水將降低橋位以上兩岸堤防的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兩岸的防洪安全有一定影響。

4.5項(xiàng)目建設(shè)對(duì)防汛搶險(xiǎn)的影響分析

休閑廣場(chǎng)工程大橋施工時(shí)的施工圍堰、施工棧橋和施工道路，汛期會(huì)給防汛搶險(xiǎn)帶來(lái)一定的影響，增加防汛搶險(xiǎn)工作的難度。大橋施工主河道內(nèi)的橋墩施工期應(yīng)該安排在非汛期，則給防汛搶險(xiǎn)帶來(lái)的影響不會(huì)太大。

4.6建設(shè)項(xiàng)目防御洪澇的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與措施是否適當(dāng)

休閑廣場(chǎng)工程大橋按50 a一遇洪水設(shè)計(jì)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)公路大橋防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。本次防洪評(píng)價(jià)對(duì)擬建工程大橋按50 a一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了復(fù)核，設(shè)計(jì)洪水流量為2809 m3/s，相應(yīng)單位確定的50 a一遇設(shè)計(jì)洪水水位為1055.35 m，最低梁底高程為1057.43 m，高于本次復(fù)核最低梁底高程0.21～0.11 m，擬建工程大橋防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)是適當(dāng)?shù)?，設(shè)計(jì)梁底高程高于本次復(fù)核最低梁底高程，能滿足50 a一遇設(shè)計(jì)洪水的行洪要求[5-6]。

4.7項(xiàng)目建設(shè)對(duì)第三人合法水事權(quán)益的影響分析

工程大橋上下游兩岸影響范圍內(nèi)，除堤防和河道整治工程以外，橋梁影響涉及的其他工程和設(shè)施主要為延靖高速匝道大橋。該橋設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇洪水，低于防洪規(guī)劃要求，影響行洪，屬礙洪橋。建議將該橋拆除后重建，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高到50 a一遇洪水。

大橋上下游兩岸影響范圍內(nèi)，修建有堤防和河道整治工程，橋前壅水和橋下沖刷對(duì)現(xiàn)有河道工程及堤防工程有一定的不利影響。

5結(jié)論與建議

通過(guò)對(duì)該休閑廣場(chǎng)大橋所在河段水文、泥沙特性、河床沖淤演變以及大橋建設(shè)地所在河段防洪影響情況的分析，可得出如下主要結(jié)論：

(1)該工程大橋建設(shè)，是為了改善城南環(huán)境，使安塞以亮麗的面貌出現(xiàn)在人們面前。因此，工程建設(shè)是非常必要的。

(2)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，工程大橋處50 a一遇洪峰流量為2809 m3/s，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位為1056.17～1056.42 m。延河工程大橋采用全橋渡跨越延河，在河道內(nèi)垂直河道投影橋長(zhǎng)為77～86 m，工程橋上游由于受兩岸堤距的限制，橋長(zhǎng)自上而下逐漸擴(kuò)散，下游與墩灘延河大橋兩岸堤距相吻合。根據(jù)防洪規(guī)劃確定的行洪寬度(堤距80 m)要求，基本滿足防洪規(guī)劃要求。

(3)經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，工程大橋最低梁底高程按50 a一遇洪水計(jì)算 為1057.22～1057.32 m，設(shè)計(jì)大橋梁底最低高程1057.43 m，能滿足河道50 a一遇洪水行洪要求。

(4)大橋建成后，下游左岸的堤防將會(huì)受到較大的沖刷，影響工程安全，同時(shí)，因?yàn)闃蚯佰账档土爽F(xiàn)有堤防工程的防洪能力，建議對(duì)左岸大橋以下堤防進(jìn)行加固，對(duì)壅水影響范圍內(nèi)上游兩岸堤防進(jìn)行加固，確保安全。

(5)大橋施工期要制定合理的渡汛方案，經(jīng)河管部門批準(zhǔn)后嚴(yán)格執(zhí)行，以確保順利施工和安全渡汛，并采取一定的防治措施，減小對(duì)防洪和周圍環(huán)境的不利影響。

(6)大橋建成后，為防止出現(xiàn)較大洪水時(shí)因漂浮物在大橋處出現(xiàn)堵塞使洪水無(wú)法排泄，而造成兩岸人民生命財(cái)產(chǎn)受損。建議在大橋上游建設(shè)漂浮物打撈設(shè)備，同時(shí)要制定在大橋出現(xiàn)因漂浮物發(fā)生堵塞情況下的應(yīng)急預(yù)案及措施。

(7)建議在大橋運(yùn)用初期加強(qiáng)工程觀測(cè)與防護(hù)，并建立大橋防汛安全預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除各類隱患，確保橋位附近河段的防洪安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]武春龍，江忠善，鄭世清.安塞縣紙坊溝流域土壤侵蝕類型遙感制圖[J].水土保持通報(bào)，1990，10(4):6-12.

[2]交通運(yùn)輸部.公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范:JTC C30-2002[S].北京：人民交通出版社，2002.

[3]惠帥先，陸永洪，章振平，等.開化縣水域保護(hù)規(guī)劃[R].衢州:衢州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，開化縣水利局，2009.

[4]姚新民.城市化與城市防洪若干問(wèn)題探討[J].浙江水利科技，2003(5):60-63.

[5]錢楚敏.當(dāng)前城市防洪規(guī)劃的原則與方法[J].科技信息，2008(27):314-315.

[6]魏保義.城市防洪規(guī)劃編制方法研究[J].北京水務(wù)，2008(4):1-3.

作者簡(jiǎn)介：李愛(ài)蓉(1979-)，女，工程師，主要從事水土保持治理工作。

中圖分類號(hào)：TV87

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-0506(2016)04-0068-03