徐慶云

（金溪縣水利局,江西 金溪 344800）

1 防洪堤現(xiàn)狀

某市城西防洪工程位于贛江左岸,現(xiàn)狀主要為百歲聯(lián)圩內(nèi)的沙灘地,百歲圩堤上游起于勝利泵站,下游止于龍頭山西側(cè),堤線長(zhǎng)約10.95 km。該堤于1978 年興建,1982 年汛期從樁號(hào)1+625 m～2+506 m段破口行洪。目前,勝利泵站至繩灣村段存在一個(gè)長(zhǎng)約881 m 無(wú)防洪堤的缺口,倉(cāng)前村南側(cè)至龍頭山段長(zhǎng)約1877 m也基本無(wú)堤防,致使圩內(nèi)的曲江鎮(zhèn)7 個(gè)村1.5 萬(wàn)余人、2.36 萬(wàn)畝土地及某市工業(yè)園區(qū)受贛江洪水的威脅,得不到保護(hù),嚴(yán)重制約了某市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇洪水。工程等別為Ⅲ等,防洪堤工程建筑物級(jí)別為4 級(jí)。

2 防洪堤堤軸線方案布置

2.1 堤軸線方案布置

百歲堤現(xiàn)狀堤頂高程在29.8 m～27.4 m 間,存在行洪缺口,基本不具備防洪功能。根據(jù)該段河道情況及防洪堤工程布置原則,擬定5 個(gè)堤線方案,見(jiàn)圖1。通過(guò)物理模型試驗(yàn)[1],進(jìn)行各堤線方案防洪影響分析研究,并與百歲堤現(xiàn)狀情況進(jìn)行比較,模型試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目及觀測(cè)斷面見(jiàn)圖2。各堤線布置方案簡(jiǎn)述如下：

圖1 防洪堤堤軸線布置方案示意圖

圖2 模型試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目布置示意圖

方案1：沿百歲堤現(xiàn)狀堤線修建滿(mǎn)足20 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)的新堤防,堤線長(zhǎng)11.11 km。

方案2：百歲堤繩灣段長(zhǎng)約1.4 km堤線外移,最大外移距離200 m,其它段采用百歲堤現(xiàn)狀堤線。該方案堤線長(zhǎng)11.01 km。

方案3：在河道窄處蔡家至紅門(mén)段長(zhǎng)約3.1 km堤線外移,最大外移距離400 m,其它段采用百歲堤現(xiàn)狀堤線。該方案堤線長(zhǎng)10.84 km。

方案4：在河道左岸凸咀處蔡家繩灣段長(zhǎng)約1.8 km堤線外移,最大外移距離350 m,吳村至蔡家段堤線平均后退約100 m,其他段采用百歲堤現(xiàn)狀堤線。該方案堤線長(zhǎng)10.95 km。同時(shí)考慮河道行洪需要,在河道蔡家繩灣段實(shí)施開(kāi)挖,根據(jù)對(duì)鄰近水位站的多年水位變化情況的分析,擬對(duì)河道灘地高程20 m 以上部位進(jìn)行開(kāi)挖,以增大河道行洪斷面。

方案5：吳村至蔡家段堤線后退約100 m,河道凸咀處蔡家繩灣段長(zhǎng)約1.8 km 堤線最大后退約360 m,劍邑大橋上游長(zhǎng)約300 m 堤段最大后退約30 m,其他段采用百歲堤現(xiàn)狀堤線,堤線長(zhǎng)10.92 km。同時(shí)考慮河道行洪需要,在河道蔡家繩灣段實(shí)施疏浚,擬疏浚河道灘地控制高程為20 m,以增大河道行洪斷面。

2.2 堤軸線方案比選

根據(jù)模型試驗(yàn)成果,與工程現(xiàn)狀比較,方案1 實(shí)施后對(duì)贛江水位壅高值及影響范圍最大；方案2 堤線雖在蔡家繩灣處有所后退,其壅水影響仍較大；方案3 在蔡家至紅門(mén)一段堤線調(diào)整較大,由于沒(méi)有采取疏浚措施,壅水影響仍較大；方案4 在堤線后退的同時(shí),結(jié)合疏浚高灘的工程措施,工程后水位壅高值及水位壅高影響范圍相對(duì)較小,贛江不同頻率洪水流量條件下（P=1%、2%、5%、10%）贛江河道的最大水位壅高值分別為9 cm、7 cm、4 cm 和3 cm,壅水影響范圍為某市水位站上游約9 km 的范圍；方案5 較方案4 堤線又有所優(yōu)化,工程后水位壅高值及水位壅高影響范圍均較小,贛江不同頻率洪水流量條件下（P=1%、2%、5%、10%）贛江水位最大壅高值分別為9 cm、6 cm、4 cm 和2 cm。

從工程對(duì)河道流速流態(tài)的影響來(lái)看,整治工程實(shí)施后,工程附近河段河道流速有所調(diào)整,工程上游河段流速減小,工程下游局部河段流速略有增加,方案4、方案5 實(shí)施后對(duì)河段的流場(chǎng)影響較小。

方案4、方案5 實(shí)施后,由于堤線后退及河灘疏浚,河道的水流動(dòng)力軸線在工程局部河段調(diào)整較大,流量為22800 m3/s（P=2%）和24800 m3/s（P=1%）時(shí),受整治方案影響,在蔡家、繩灣及某市老城區(qū)束窄段內(nèi),水流動(dòng)力軸線左移幅度較大。但由于大洪水持續(xù)時(shí)間短,加之堤防的加固、加高及岸線的守護(hù)等,整治工程的實(shí)施雖使得局部河段的河勢(shì)有所改變,但對(duì)工程其余河段及相關(guān)河段的河勢(shì)不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響,對(duì)河道航運(yùn)影響相對(duì)較小。方案4、方案5 實(shí)施后,某市束窄段河道右岸部分減緩了主流頂沖作用,減輕了該處的防洪壓力。

方案4、方案5 在河道蔡家繩灣段實(shí)施疏浚,據(jù)對(duì)某市水位站的多年水位變化情況的分析,疏浚河道灘地高程為20 m以上。河道高灘疏浚后,汛期主流近岸,流速相對(duì)較大,定性上分析,泥沙回淤可能性較小。

通過(guò)河工模型試驗(yàn)研究分析,修建堤防對(duì)工程所在河段的洪水位、水流流速、水流動(dòng)力軸線都有所影響,減少這些影響的主要措施為：堤線后退及河灘地疏浚。5 個(gè)堤線方案中,方案3 局部堤線后退最大,若輔以河灘地疏浚措施,其對(duì)河道防洪影響最小,但該方案涉及搬遷人口多、房屋拆遷量大；方案5 堤線后退適中,堤線較平順,涉及的人口搬遷、房屋拆遷量較小,對(duì)河道的防洪、河勢(shì)影響有限,綜合比較分析,選擇方案5 作為某市城西防洪綜合整治工程防洪堤建設(shè)推薦方案。

3 防洪堤建設(shè)工程影響分析

3.1 滿(mǎn)足城市防洪規(guī)劃要求

根據(jù)《某市城市防洪規(guī)劃報(bào)告》（2010 年修訂）,百歲圩內(nèi)的沙灘地將規(guī)劃為某市新城區(qū),百歲堤目前堤身低矮單薄,存在缺口,基本不具備防洪能力,規(guī)劃對(duì)其進(jìn)行整修,使之形成滿(mǎn)足城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)的防洪堤,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇。因此,本工程滿(mǎn)足防洪總體規(guī)劃要求。

3.2 防洪安全影響分析

根據(jù)模型試驗(yàn)成果,推薦的堤防建設(shè)方案（方案5）實(shí)施后,50 年一遇洪水贛江局部河段最大水位壅高值為6 cm；百年一遇洪水局部河段最大水位壅高值9 cm,對(duì)所在河段水面線影響不大；而且對(duì)河段流速影響較小,因此,基本不會(huì)影響該段河道防洪安全。

3.3 河勢(shì)穩(wěn)定影響分析

1）河段近期演變情況

河道平面形態(tài)和河床組成是決定河床穩(wěn)定性的重要因素。某市河段位于贛江下游,為彎曲型河道。本河段的河床構(gòu)成上部為厚約4.8 m 的中粗細(xì)砂和亞砂土、下伏約6 m 厚的卵石土及1.4 m 厚的強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖。從1985 年～2009 年20 多年的河床演變分析,本河段河道斷面雖然有沖有淤,但斷面形態(tài)變化及河床自然變形均較小,河段岸線穩(wěn)定。

河段上游投入使用萬(wàn)安水利樞紐及正在規(guī)劃設(shè)計(jì)的峽江水利樞紐的興建,贛江下游輸沙量明顯減少,本河段將產(chǎn)生一定的沖淤變化及縱向變形,但因相距較遠(yuǎn),對(duì)本河段直接影響較小,隨著河道來(lái)沙條件的逐漸平穩(wěn),河道的縱向變形也將趨于平穩(wěn)。

2）對(duì)流速及水流動(dòng)力軸線的影響

工程實(shí)施后,河段流速略有調(diào)整,斷面流速總體變化不大。受堤線后退及灘地疏浚影響,蔡家、繩灣及某市老城區(qū)束窄段內(nèi),汛期大洪水條件下,贛江水流動(dòng)力軸線左移幅度較大,由于大洪水持續(xù)時(shí)間短,加之堤防的加固、加高及岸線的守護(hù)等,整治工程的實(shí)施雖使得某市河段局部河勢(shì)有所調(diào)整,但對(duì)工程其余河段及相關(guān)河段的河勢(shì)不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。

3.4 對(duì)已建涉河工程的影響分析

1）對(duì)已建堤防工程的影響

洪工程所在的河段已建的堤防工程有贛江右岸的贛東大堤、左岸的萬(wàn)石聯(lián)圩和羅湖堤。

贛東大堤位于贛江下游右岸,是江西省重點(diǎn)圩堤之一,根據(jù)模型試驗(yàn)成果,整治工程（推薦方案5）實(shí)施后,50 年一遇洪水,贛江某市河段水位最大壅高值6 cm,對(duì)贛東大堤某市段堤防的安全基本不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響；防洪工程實(shí)施后右岸近岸流速變化較小,雖然局部河段水流動(dòng)力軸線有所調(diào)整,某市老城區(qū)頂沖段位置有所改變,但有贛東大堤的保護(hù),不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響。

萬(wàn)石聯(lián)圩位于工程上游,受工程壅水影響,兩岸近岸流速略有減?。环篮楣こ虒?shí)施后產(chǎn)生的壅水值較小,因此,對(duì)萬(wàn)石聯(lián)圩沒(méi)有明顯不利影響。

羅湖堤位于工程下游,工程實(shí)施后該河段流速略有調(diào)整,水位變化較小,因此防洪工程不會(huì)對(duì)羅湖堤帶來(lái)明顯不利影響。

2）對(duì)橋梁安全的影響

防洪工程河段共有三座橫跨贛江橋梁,自上游至下游依次為贛江鐵路大橋、贛江大橋和劍邑大橋。

贛江鐵路大橋位于防洪堤起點(diǎn)（勝利泵站）上游約2.8 km,贛江大橋位于防洪堤起點(diǎn)（勝利泵站）上游約960 m。處于整治工程的壅水影響范圍內(nèi),工程實(shí)施后,河道流速略有減小,不會(huì)加大橋墩的局部沖刷,對(duì)贛江鐵路大橋及贛江大橋不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

劍邑大橋位于某市水位站下游約1.3 km。根據(jù)模型試驗(yàn)流速觀測(cè)資料,工程實(shí)施后斷面平均流速有所增加,50 年一遇洪水時(shí),斷面平均流速較工程前最大增加0.03 m/s,主流區(qū)最大表面流速較工程前增加0.02 m/s,劍邑大橋橋墩附近的流速增加幅度較小,對(duì)橋墩的局部沖刷影響不大,對(duì)大橋的安全不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響。

3）對(duì)某市電廠取水排水設(shè)施的影響

電廠位于某市贛江左岸的石上鎮(zhèn),裝機(jī)容量2400 MW,電廠從贛江取水。根據(jù)各級(jí)流量的水位觀測(cè)成果,工程實(shí)施后某市電廠取水口附近水位有所壅高,左岸近岸流速較工程前有所減小,這些都對(duì)電廠取水有利,對(duì)電廠排水基本無(wú)不利影響。

4）對(duì)碼頭的影響

輪渡碼頭位于劍邑大橋上游約1.1 km 處,根據(jù)各級(jí)流量的觀測(cè)成果,工程實(shí)施前后水位無(wú)明顯變化,流速變化不大,工程對(duì)輪渡碼頭不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響。

曲江碼頭位于某市龍頭山渡口下游約150 m 的贛江左岸,為鋼筋混泥土重力式碼頭。根據(jù)各級(jí)流量的水位觀測(cè)成果,工程實(shí)施前后水位無(wú)明顯變化；在通航設(shè)計(jì)流量（22800 m3/s）條件下,工程前后碼頭所在斷面平均流速變化不大,因此,工程對(duì)船舶出港和?？看a頭基本沒(méi)有不利影響。

5）對(duì)某市水位站的影響

水位站位于工程河段某市老城區(qū)右岸,是贛江某市段的一個(gè)重要水位觀測(cè)站,已有長(zhǎng)系列的水位觀測(cè)資料。根據(jù)各級(jí)流量的水位觀測(cè)成果,工程實(shí)施前后該水位站處水位無(wú)明顯變化,流速變化不大,說(shuō)明工程對(duì)某市水位站基本不產(chǎn)生影響。

6）對(duì)防洪排澇閘的影響

某市萬(wàn)石聯(lián)圩內(nèi)現(xiàn)有涵閘6座,電排站2 座；羅湖堤圩內(nèi)現(xiàn)有涵閘6 座；龍頭山下游4.5 km處設(shè)有防洪排澇閘一座,名為小港閘；泉港分洪閘位于贛東大堤樁號(hào)45+000 處,位于贛江某市河段上游；市汊防洪閘位于贛東大堤樁號(hào)97+810 處,位于贛江某市河段下游游。整治工程修建后,根據(jù)各級(jí)流量的水位觀測(cè)成果,因各涵閘處于工程的上下游,受工程壅水影響較小[2],因此,工程的實(shí)施對(duì)其附近上下游的排澇閘及其它建筑物不會(huì)產(chǎn)生明顯不利影響。

7）對(duì)自來(lái)水廠取水的影響

贛江某市區(qū)附近建有自來(lái)水公司下屬三個(gè)水廠,取水點(diǎn)的位置分別位于東岸碼頭上游100 m（屬岸邊取水泵房）、中洲右汊出口位置（屬潛水式取水泵房）和豐源二路路口。防洪工程實(shí)施后,基本對(duì)水廠取水沒(méi)有明顯不利影響。

綜上所述,某市城西防洪工程對(duì)其所在河段涉及的堤防、橋梁、碼頭、涵閘、取水等建筑物基本上沒(méi)有不利影響。

4 結(jié)語(yǔ)

某市城西防洪片區(qū)現(xiàn)狀百歲堤存在防洪缺口,給區(qū)內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患,本文根據(jù)工程實(shí)際情況,擬定五個(gè)防洪堤堤軸線比選方案,通過(guò)物理模型試驗(yàn),選擇最佳方案,并經(jīng)過(guò)防洪影響分析研究,確定所選堤軸線方案沒(méi)有任何不利影響。