葉萬超

(沈陽利鑫土木工程有限責(zé)任公司， 遼寧 沈陽 110000)

1 概況

顧洞河是大凌河中游的一條支流，治理段位于遼寧朝陽市雙塔區(qū)桃花吐鄉(xiāng)荒地村至大凌河入河口，距朝陽市內(nèi)15 km，該河段總長11.228 km。該治理河段涉及到兩岸共有8個自然屯，人口1.2萬人，耕地為1萬畝，林地為0.8萬畝?，F(xiàn)有跨河建筑物有：西坤頭營子的錦赤鐵路橋，小白窯處的101線公路橋，邵三家處的京四高速公路橋的三處建筑物。

2 河道治理的必要性

2.1 歷史洪水災(zāi)害

多年來，該治理河段兩岸經(jīng)常遭受大凌河洪水的影響，在過去的幾十年中，發(fā)生了許多重大洪水，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的損失。

2.2 護(hù)岸壩工程現(xiàn)狀及跨河橋

治理河段原來局部有一些石籠丁壩和土砂壩保護(hù)，但由于常年失修，已經(jīng)基本上不具備防洪能力。

2.3 河床演變分析及治理規(guī)劃

顧洞河河床在自然條件下具有一般的沙質(zhì)河道的演變特征，即在大洪水年份主槽受到嚴(yán)重沖刷，沙灘淤積較為嚴(yán)重，而在中小水年份主要為河道淤積，考慮到自1994年以來沒有發(fā)生特大洪水的事實(shí)，灘涂土地的淤積相對較嚴(yán)重，淤積厚度平均約為1.1 m。但于由顧洞河砂質(zhì)較好，一直做為朝陽市建筑市場砂料取料場，采砂已有30多年的歷史，許多年前，由于計劃外的采礦，現(xiàn)有的河床到處都是孔洞。 盡管近年來已經(jīng)對其進(jìn)行了處理，但是由于資金困難，它無法滿足現(xiàn)有的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

顧洞河護(hù)岸工程項(xiàng)目區(qū)位雙塔區(qū)境內(nèi)，治理段上游起自該荒地村，下游止于大凌河入河口處。本次河道以疏浚為主，101線橋以上右岸修建險工險段2 km。

2.4 存在問題

防洪標(biāo)準(zhǔn)低下，河床濫挖，沒有固定的主洪道。 盡管河道中有一些天然的陡峭山脊，但它們不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，防洪標(biāo)準(zhǔn)不到10 a一遇，由于河道兩旁的民居擁擠，許多建筑物的丁壩已被修改或掩蓋，防洪效果無法實(shí)現(xiàn)。

2.5 河道治理范圍

近年來，隨著雙塔區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加，企業(yè)蓬勃發(fā)展。 兩岸保護(hù)區(qū)的規(guī)模也以每年20%的速度增長。 其中，右岸已在遼西建設(shè)了第一批農(nóng)業(yè)。 在園區(qū)內(nèi)，左岸101號線橋頭處建有鐵粉廠，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與防洪安全矛盾日益突出。 更嚴(yán)重的是，經(jīng)過30多年的開采，這條河沒有形成泄洪區(qū)。長深高速公路上方最深的坑深達(dá)10 m。擬治理河段的保護(hù)對象主要現(xiàn)有人口2.2萬人，耕地5.0萬畝，林地1.8萬畝，保護(hù)學(xué)校以及農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。

3 防洪標(biāo)準(zhǔn)

3.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

防護(hù)對象是鄉(xiāng)村和耕地，根據(jù)其人口和耕地面積，將其分為四個級別，每個級別的防洪標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)的等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)

3.2 工程項(xiàng)目規(guī)模

顧洞河在雙塔區(qū)境內(nèi)河道總長11.228 km。治理左、右岸防洪標(biāo)準(zhǔn)均為10 a一遇，防洪堤級別為Ⅴ級。右岸自101線大橋以上險工險段2 km建防洪堤，其余10.498 km河道以疏浚為主，斷面形式為復(fù)式斷面。

4 堤防工程

4.1 起始水位的確定

依據(jù)最不利組合原理,顧洞河與大凌河交匯處的起始水位,由大凌河同頻率洪水在此處的水位來確定。按照大凌河的1994年洪水驗(yàn)證成果中數(shù)據(jù)，顧洞河起始斷面在大凌河實(shí)測斷面C1與B39之間，斷面間距740 m，斷面C1至顧洞河起始斷面380 m，因此，顧洞河起始斷面水位可通過C1與B39斷面的水位內(nèi)插法求得，C1處斷面水位為154.00 m，B39處斷面水位152.09 m，所以求得顧洞河起始水位為153.02 m。

4.2 歷史洪水及洪水特性

歷史上曾出現(xiàn)1949、1964、1984、1991、1994等年份的較大洪水，每次都給沿河兩岸造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。顧洞河屬于典型的山溪性河流，河流具有漲落急劇等特點(diǎn)[3]。一次洪水過程持續(xù)時間大約為1～2 d，峰頂流量持續(xù)時間較短，大約在半個小時左右。

4.3 堤線選定

4.3.1 堤線布置安全性原則

該設(shè)計以疏浚河水為主要目的，使河流在經(jīng)過處理后可以安全地排放設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水，并保護(hù)河流兩岸的村莊，農(nóng)田和人民生命財產(chǎn)安全[1-3]，對于原有的堤防和建筑物，在不影響泄洪的前提下，可以使用。設(shè)計的主要目的是疏通河水，使河流經(jīng)過處理后可以安全地達(dá)到排放設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水，并保護(hù)河道兩岸的村莊，確保人民的生命財產(chǎn)安全， 堅決清理影響洪澇災(zāi)害的林地、堤防和建筑物，避免給以后帶來麻煩。新的堤防控制線主要以上下游，左右岸的總體規(guī)劃為基礎(chǔ)，并在土壤質(zhì)量較好，相對穩(wěn)定的地方建造[4-5]。

4.3.2 堤線布置經(jīng)濟(jì)性原則

河流治理應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)合理的，體現(xiàn)出最小的風(fēng)險、獲得最大的收益。在防洪安全的同時，應(yīng)努力滿足當(dāng)?shù)貙喔?，供水，生態(tài)，景觀等的需求[6]，并充分發(fā)揮投資效益，盡量占用或不占用耕地和林地，以減少由此所造成的經(jīng)濟(jì)損失，在條件允許的情況下，盡量將路堤與道路結(jié)合起來，以方便交通和防洪[7-9]。

4.3.3 堤線布置自然性原則

在考慮河流自然條件的基礎(chǔ)上，同時又考慮了上游、下游和左右兩岸，盡量尊重河流的原始自然形態(tài),確保堤防部分的連接輕柔，不允許有折線或急劇彎曲存在。

4.3.4 堤線布置生態(tài)性原則

恢復(fù)和保護(hù)河流的多樣性，滿足生態(tài)河流的邊界要求，為河流中的動植物棲息地的生長創(chuàng)造條件。

4.3.5 堤線布置景觀性原則

河流改善項(xiàng)目還應(yīng)考慮景觀要求，在堤防布置的同時，應(yīng)注意沿河綠化和環(huán)境美化工作，在充分發(fā)揮水利工程防洪效益的同時，努力使之成為美麗的環(huán)境工程景觀[10]。

4.3.6 堤線應(yīng)布置

堤線應(yīng)布置在耕地，拆毀房屋等建筑物少的地區(qū)，避開文物古跡，有利于防洪和工程管理。

4.3.7 排水涵布置

根據(jù)河道地形和現(xiàn)有工程條件，天然山洪溝可以使內(nèi)部排水順暢，此外，應(yīng)在低地形地區(qū)設(shè)置排水涵，以確保堤壩后不積水。

4.4 堤線布置、堤距及堤防斷面

顧洞河屬于丘陵地帶的河道，河道蜿蜒迂回，現(xiàn)狀兩岸沒有完整的堤防。岸邊坎高0.5～5 m不等。天然河道底坡鐵路橋以上2 km左右為5.25‰，101線公路橋上下底坡在2‰～3.5‰，高速路以上為5.7‰左右。從上游到下游的自然景觀、地形地貌變化不大。

5 壩線方案的擬定

因考慮到河道以疏浚和治理為主,所以河床糙率取綜合糙率0.037 5。本次設(shè)計以實(shí)際地形及現(xiàn)有的護(hù)岸為基礎(chǔ)分為兩部分，第一部分為大凌河入河口處以上0+000～6+240 m,此段河道較窄，左右堤距設(shè)計為150 m，疏浚后主河槽寬50 m；第二部分為樁號6+240～11+228，左右堤距為250 m，疏浚后主河槽寬100 m。右岸101線大橋以上2 km處為險工險段，修建護(hù)工程型式采用疏浚和砂礫料護(hù)岸壩型式，迎水坡采用人工生態(tài)格賓網(wǎng)護(hù)砌, 疏浚范圍采用主槽和二階灘地相結(jié)合的形式，主槽過洪水，兩岸按界定的邊緣向內(nèi)栽植生態(tài)林帶20 m，栽植樹種為速生楊。主河槽與漫灘之間栽植闊葉速生槐5 m。

6 結(jié)語

近年來，盡管顧洞河上游的植被狀況有所改善，但在汛期洪水仍容易泛濫，發(fā)病期兇猛，起伏陡峭，在一年之內(nèi)，洪水中有大量的沙土，在洪水地區(qū)侵蝕和淤積現(xiàn)象很嚴(yán)重。在防洪工程建設(shè)過程中，大堤的土壤材料的開挖在一定程度上破壞了當(dāng)?shù)刂脖唬绊懥松鷳B(tài)環(huán)境。施工應(yīng)基于盡可能減少植被破壞的原則，施工完成后，應(yīng)進(jìn)行海灘開挖區(qū)域，進(jìn)行平整和壓實(shí)處理，選擇堤防線和選擇壩線方案，以利于行洪。