閆 磊

（駐馬店市練江河水務中心）

0 引言

河道泛濫將會對沿岸居民的生活帶來嚴重的威脅，限制當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，因此，對河道進行治理具有重要的意義。堤防工程設(shè)計工作對于整個工程水利項目安全運行和質(zhì)量維護工作較為重要；通過河道堤防工程設(shè)計滿足人們對于防洪、發(fā)電或航運等多種經(jīng)濟需求。因此，要加強堤防工程設(shè)計，提高施工水平。

1 堤防工程設(shè)計的原則

1.1 綜合治理原則

在進行堤防工程設(shè)計時，從堤防整體設(shè)計和長遠經(jīng)濟利益出發(fā)，要遵守綜合治理的原則。在有效優(yōu)化河道堤防設(shè)計效果的基礎(chǔ)上，也要充分考量堤防設(shè)計整體性經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，提升堤防綜合效益、自然價值以及堤防的整體美觀度。

1.2 安全性原則

堤防的安全性對于堤防設(shè)計而言具有重要作用，相關(guān)部門在進行堤防工程設(shè)計時，要嚴格遵守安全性原則，在設(shè)計各個環(huán)節(jié)和細節(jié)管理時都要滿足安全要求，以滿足堤防工程防洪度汛的實際應用效果。

1.3 因地制宜原則

在堤防工程設(shè)計的過程中，要充分結(jié)合周圍環(huán)境因素，要組織專業(yè)人員進行工程現(xiàn)場勘查，充分認識到自然因素的重要性，堅持因地制宜的原則，貫徹設(shè)計過程始終，科學合理設(shè)計堤防工程，提高設(shè)計價值。

2 工程現(xiàn)狀

衛(wèi)河右堤為柳圍坡蓄滯洪區(qū)的北邊界堤防，從衛(wèi)輝的武莊到浚縣的淇門分洪口，長14.44 km。1983年衛(wèi)河堤曾進行過復堤加固，目前堤頂高程為68.73～68.10 m，堤頂寬度6～7 m，邊坡1∶3左右?，F(xiàn)狀該段堤防堤頂高程基本能夠滿足防洪要求，但堤防兩岸邊坡存在塌坑、沖溝等現(xiàn)象，造成局部邊坡較陡，存在安全隱患。本工程需對堤防兩側(cè)邊坡進行修整。

3 堤防工程設(shè)計

3.1 堤頂超高

3.1.1 計算方法

式中：Y－堤頂超高（m）；R－設(shè)計波浪爬高（m）；e－設(shè)計風壅增水高度（m）；A－安全加高（m），3 級不允許越浪堤A=0.70 m；4級不允許越浪堤A=0.60 m。

3.1.1.2 風浪要素計算方法采用莆田試驗站方法

波浪的平均波高和平均波長，采用附錄C波浪計算確定：

式中：e－計算點處的風壅水面高度（m）；F－由計算點逆風向到對岸的距離（m）；K－綜合摩阻系數(shù)，取K=3.60×10-6；d－水域的平均水深（m）；β－計算風向與堤軸線法線的夾角為（°）

正向來波在單坡上的平均波浪爬高按式（4）及有關(guān)規(guī)定計算：

式中：RP－累計頻率為p 的波浪爬高（m）；m－單坡的坡率，若坡角為α，即等于ctgα；K△－斜坡的糙率滲透性系數(shù)，根據(jù)護面類型查得；Kv－經(jīng)驗系數(shù)；Kp－爬高累積頻率換算系數(shù)。

計算參數(shù)詳見表1，計算結(jié)果詳見3.1.2。

表1 堤頂超高計算參數(shù)表

3.1.2 計算結(jié)果

按照以上堤防超高計算方法，計算堤頂超高計算結(jié)果詳見表2。

表2 堤頂超高計算成果表

右堤堤防應同時滿足該行洪水位要求，其堤頂高程比較詳見表3。

表3 右堤堤防堤頂高程比較表

蓄滯洪區(qū)按50 a一遇設(shè)計洪水進洪后，蓄滯洪區(qū)設(shè)計最高蓄滯洪水位為65.05 m。該段右堤既作為蓄滯洪區(qū)的邊界堤防，又是河道堤防，因此堤頂高程應選取蓄滯洪區(qū)最高蓄滯洪水位與河道行洪流量400 m3/s時的水位相比較來確定，根據(jù)比較確定，右堤蓄滯洪區(qū)段堤頂高程采用河道計算結(jié)果為68.00 m，現(xiàn)狀該段堤防堤頂高程為68.73～68.10 m，能夠滿足河道要求。

3.2 申店隔堤計算結(jié)果

按照以上堤防超高計算方法，計算申店隔堤堤頂超高計算結(jié)果詳見表4。

表4 申店隔堤堤頂超高計算成果表

申店隔堤為蓄滯洪區(qū)東部的邊界堤防，其堤防應同時滿足兩側(cè)蓄滯洪區(qū)的防洪要求。按照防洪規(guī)劃，蓄滯洪區(qū)按50 a一遇設(shè)計洪水進洪后，蓄滯洪區(qū)設(shè)計最高蓄滯洪水位為65.05 m。見表5。

申店隔堤設(shè)計堤頂高程、防浪墻頂高程詳見表6。

表5 申店隔堤堤防堤頂高程比較表

表6 堤頂高程設(shè)計成果表

3.3 堤防工程設(shè)計

根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》要求：筑堤回填土壓實度≥0.91。土料粘粒含量宜為15%～30%，塑性指數(shù)宜為10～20，且不得含植物根莖、磚瓦垃圾等雜物，填筑土料含水率與最優(yōu)含水率的允許偏差為±3%。

泥結(jié)碎石路面厚0.15 m，寬2.50 m。路面向背水側(cè)傾斜坡比為1.50%。石料可采用機軋碎石或天然碎石，碎石中扁平細長的顆粒不得超過20%，并不得含有其它雜物。泥結(jié)碎石路面中粘土，塑性指數(shù)宜為12～18，且不得含有腐殖土，粘土用量不得超過石料干重的20%。

C25 混凝土路面厚0.20 m，寬度為4.00 m，一側(cè)設(shè)土路肩，寬0.50 m，路面下設(shè)14%的灰土基層，厚度為150 mm。路面每5 m設(shè)一道橫向伸縮縫，縫內(nèi)填瀝青瑪蹄脂。路面向背水側(cè)傾斜坡比為1.50%。

4 結(jié)論

在進行堤防工程設(shè)計時，不僅需要滿足堤防工程在保證防洪度汛安全和水資源開發(fā)利用方面的基本功能，而且還要綜合考慮堤防工程在景觀以及生態(tài)保護等方面的要求。文章結(jié)合工程現(xiàn)狀對堤防工程的設(shè)計提出建議，實現(xiàn)提高河道的設(shè)防標準，改善河道現(xiàn)狀，恢復和強化河道行洪、排污等綜合功能，在此基礎(chǔ)上還要穩(wěn)定河勢，改善區(qū)域環(huán)境，提高基本農(nóng)田、村莊的防洪標準，使人民的生命財產(chǎn)安全得到保障，體現(xiàn)人與自然和諧相處的治水理念。