張銳華

（江西省贛西土木工程勘測設(shè)計院 江蘇 宜春 336000)

黃沙港區(qū)域淤積嚴(yán)重，堤段均未設(shè)防，建筑物不配套，防洪標(biāo)準(zhǔn)低，河道局部淤堵。受全球氣候變暖的影響，降水存在很大的不確定性，加上降水季節(jié)分配不勻，每逢暴雨天氣，引起南潦河漲水，由于黃沙港泄洪不通暢，漲水速度高于排水速度，從而造成圩內(nèi)洪澇災(zāi)害，威脅圩區(qū)內(nèi)人民生命財產(chǎn)的安全，制約該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1 防洪工程建設(shè)的必要性

近年來，隨著城鎮(zhèn)人口數(shù)量的增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟增長方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，對防洪體系有了更高的要求。黃沙港段多為土壩或岸堤防洪，僅有的建筑物砼嚴(yán)重老化，有較大的防洪隱患，防洪能力較低，防洪安全問題日趨突出。隨著該段經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，防洪安全問題一致沒有得到有效解決，致使人民群眾的生命財產(chǎn)安全受到威脅，防洪工程項目十分迫切。

2 黃沙港流域現(xiàn)狀

2.1 河道淤塞情況

黃沙港段的河道彎道多、淤積嚴(yán)重，有較多的孤灘，兩岸阻水灌木叢生，常年得不到有效維修，加上局部河道過水?dāng)嗝孢^窄，影響洪水安全泄洪。

2.2 堤防斷面

部分河段沒有設(shè)立防洪堤，僅靠現(xiàn)有河岸很難阻擋洪水；部分重要地段雖然設(shè)有簡易的土堤，但堤身大部雜草叢生，蟻穴較多，堤外坡缺乏防護措施。迎流頂沖段河岸沖刷更為嚴(yán)重，大部分河岸已出現(xiàn)或出現(xiàn)過崩塌現(xiàn)象，河道淤積嚴(yán)重。

3 水文概況

3.1 流域和水系

黃沙港發(fā)源于華林寨，海拔高程為816.2m，流經(jīng)伍橋、桂塘、冠下、沿里、戀鄉(xiāng)橋、黃城、童港橋，于奉新洪田注入南潦河?？刂萍娣e210km2，主河長36.5km，河道平均降坡為3.46‰。

3.2 氣候特點

黃沙港屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，四季變化分明，春秋季短，冬夏季長，結(jié)冰期短，無霜期長。冬季受蒙古或西伯利亞冷高控制，盛行西北風(fēng)，天氣寒冷少雨；春夏之交，冷暖氣團常交綏于境內(nèi)，形成梅雨連綿。秋季常受變性高壓控制，形成秋高氣爽的晴朗天氣。

3.3 汛期及流量

流域內(nèi)多年平均降雨量1628.8mm，實測最大年降雨量2327.2mm（1973年），實測最小年降雨量 1192.0mm（1979年），從1976年到2011年觀察的數(shù)據(jù)上看，該段的最大流量為1230 m3/s，最小流量為113 m3/s。降雨量年際變化較大，3月～6月四個月降雨量占全年雨量的58.1%，年內(nèi)分配也不均勻，每年的徑流量差異也較大。流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量938.7mm，7月～9月三個月蒸發(fā)量最大，占全年蒸發(fā)量的43.8%。

3.4 治澇水文分析

黃沙港的澇災(zāi)的原因，一是兩岸防洪堤沒有形成防洪體系，二是排澇設(shè)施不完備，缺乏系統(tǒng)性，排水能力不足，雨水、污水不分，部分排水道在入口處未設(shè)置防洪節(jié)制閘，澇水不能及時排泄或洪水倒灌到城區(qū)低洼地帶形成澇災(zāi)。

4 防洪措施

4.1 設(shè)計洪水

4.1.1 平均流量設(shè)計

根據(jù)圖1晉坪水文站實測的最大流量，代入經(jīng)驗公式，計算特大洪水的頻率和一般洪水的頻率。

式中，M——特大洪水按遞減次序排列的序號(M=1,2,3,……)；

N——特大洪水首項的重現(xiàn)期；

m——實測一般洪水按遞減次序；

n——實測洪水年數(shù)。

圖1 晉坪水文站實測年最大流量資料表

表2 控制斷面設(shè)計洪水成果表

表3 設(shè)計洪水成果比較表

設(shè) Qi、Qj、Qk分別為調(diào)查洪水、實測洪水中作特大洪水處理的洪水和一般洪水的流量，計算均值：

再經(jīng)過變差計算：

將數(shù)據(jù)代入上述公式后，得到值Q=384m3/s，Cv=0.62，Cs=3.5Cv。

4.1.2 控制斷面設(shè)計洪水

據(jù)晉坪水文站與主河道控制斷面集雨面積比的三分之二次方換算得斷面設(shè)計洪水，其控制斷面的設(shè)計洪水成果表，見表2洪峰流量與頻率的關(guān)系。

4.1.3 設(shè)計洪水合理性分析

為了檢驗本次設(shè)計洪水是否合理，把本次洪水成果與流域附近水文站設(shè)計洪水成果進行比較，如表3所示?？梢缘贸?，晉坪水文站設(shè)計洪水與附近流域各水文站設(shè)計洪水成果相差不大，其設(shè)計洪峰流量比較合理。

4.2 施工洪水設(shè)計

為確保施工安全，需要對施工洪水進行設(shè)計，設(shè)計施工洪水的最大徑流量為5年一遇，頻率為20%。經(jīng)過對晉坪水文站多年10月到次年2月最大徑流量的統(tǒng)計，然后進行頻率計算，經(jīng)過多組數(shù)據(jù)的對比，當(dāng)Q=70.0m3/s，Cv=0.92，Cs=3.5Cv時，經(jīng)驗點據(jù)與理論頻率配合較好，施工期的洪峰流量為94.2m3/s，控制斷面的施工設(shè)計洪水流量為73.6m3/s。

4.3 枯水位的設(shè)計

由于護岸固腳和建筑物改造的需要，需要對施工期間的枯水位進行分析。經(jīng)過把多年流量數(shù)據(jù)分析，確定每年的10月到次年2月為枯水期，代入經(jīng)驗公式求得枯水期的平均流量為5.38m3/s，控制斷面設(shè)計洪水流量為3.72m3/s。

4.4 河道綜合糙率

通過參考黃沙港中下游1977年6月到2012年5月洪水水面線數(shù)據(jù)，分析得到完整的水面線，代入經(jīng)驗公式，從而推算出各斷面的河道綜合糙率在0.025～0.045之間。

4.5 水面線設(shè)計

在河道上修建攔河壩、水閘或橋梁等水利工程，會使上游水位抬高，可能會造成部分城市、工礦及農(nóng)村淹沒，為了估計淹沒范圍需計算水面沿河段的高度。根據(jù)上述計算的流量，推求相應(yīng)的水面曲線。

4.6 堤線布置

堤線布置應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件、防洪規(guī)則、拆遷占地、河勢及治導(dǎo)線并結(jié)合現(xiàn)有及擬建建筑物的位置、施工條件、已有工程狀況等因素，經(jīng)過技術(shù)比較、經(jīng)濟分析、可行性研究后確定。布置堤線時應(yīng)遵守以下原則：①堤線應(yīng)與河水的流向一致，并與歷年觀測的大洪水的流向平行，降低洪水對堤線的沖刷；②堤線設(shè)計應(yīng)遵守平順的原則，若不能保持直線時，過度點應(yīng)保持平緩；③根據(jù)探測好的地質(zhì)特點，盡可能修筑在地質(zhì)較好、穩(wěn)定的灘岸上，避免軟地基、古河道、滲水強的地基；④為降低工程的施工量，應(yīng)滿足最小堤距的要求。

4.7 河床清淤疏竣

（1）劃線放樣

首先由測量人員根據(jù)設(shè)計圖紙進行測量劃線放樣，測量開挖原始斷面，測放開挖輪廓線，施工過程中隨時控制邊線。

（2）清除河中間土方

采用水力沖挖機組進行沖挖，開挖后的棄土用軟膠管送至業(yè)主指定的區(qū)域范圍內(nèi)臨時堆放，風(fēng)干后外運，堆土區(qū)距離兩岸12米之外。開挖時，嚴(yán)格控制高程和邊坡，預(yù)留開挖深度，防止土基自然承載力降低，局部采用人工修坡的方法，確保施工質(zhì)量。

4.8 干砌護腳平臺

（1）施工測量放樣

為了便于干砌塊石工程的施工，需經(jīng)測量放樣定出砌石邊線、底腳線、坡頂線和轉(zhuǎn)折點，并用標(biāo)桿標(biāo)出。砌石時根據(jù)樣桿拉線定位。同時在附近設(shè)高程點，以便隨時復(fù)核砌筑高程，控制砌筑標(biāo)高。

（2）施工工藝

砌石前先請監(jiān)理工程師對堤身填筑及墊層部分進行驗收，待驗收合格后進行干砌平臺施工。干砌平臺由人工采用緊砌法砌筑。砌筑時，接縫互相交錯，塊石間咬扣緊密，采用較為平整并略加修整的塊石砌筑，塊石厚度小于15cm的飛口、銳角應(yīng)鑿去，無凹凸肚現(xiàn)象，表面平整度±2cm，表面平整美觀。砌筑時嚴(yán)禁出現(xiàn)大面朝上，底部空虛，通縫、疊砌和浮塞等缺陷。干砌塊石施工嚴(yán)格按設(shè)計要求進行。施工采用平行流水作業(yè)法，修一段，成一段，防止雨水沖刷。

5 結(jié)語

通過對黃沙港防洪工程多年流量數(shù)據(jù)的分析，得到平均流量，從而得到較為合理的設(shè)計流量、最大施工流量、最大枯水期流量，達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)，確保了施工安全。陜西水利

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