徐庆云

（金溪县水利局,江西 金溪 344800）

1 防洪堤现状

某市城西防洪工程位于赣江左岸,现状主要为百岁联圩内的沙滩地,百岁圩堤上游起于胜利泵站,下游止于龙头山西侧,堤线长约10.95 km。该堤于1978 年兴建,1982 年汛期从桩号1+625 m～2+506 m段破口行洪。目前,胜利泵站至绳湾村段存在一个长约881 m 无防洪堤的缺口,仓前村南侧至龙头山段长约1877 m也基本无堤防,致使圩内的曲江镇7 个村1.5 万余人、2.36 万亩土地及某市工业园区受赣江洪水的威胁,得不到保护,严重制约了某市的经济发展。工程防洪标准为20 年一遇洪水。工程等别为Ⅲ等,防洪堤工程建筑物级别为4 级。

2 防洪堤堤轴线方案布置

2.1 堤轴线方案布置

百岁堤现状堤顶高程在29.8 m～27.4 m 间,存在行洪缺口,基本不具备防洪功能。根据该段河道情况及防洪堤工程布置原则,拟定5 个堤线方案,见图1。通过物理模型试验[1],进行各堤线方案防洪影响分析研究,并与百岁堤现状情况进行比较,模型试验观测项目及观测断面见图2。各堤线布置方案简述如下：

图1 防洪堤堤轴线布置方案示意图

图2 模型试验观测项目布置示意图

方案1：沿百岁堤现状堤线修建满足20 年一遇洪水标准的新堤防,堤线长11.11 km。

方案2：百岁堤绳湾段长约1.4 km堤线外移,最大外移距离200 m,其它段采用百岁堤现状堤线。该方案堤线长11.01 km。

方案3：在河道窄处蔡家至红门段长约3.1 km堤线外移,最大外移距离400 m,其它段采用百岁堤现状堤线。该方案堤线长10.84 km。

方案4：在河道左岸凸咀处蔡家绳湾段长约1.8 km堤线外移,最大外移距离350 m,吴村至蔡家段堤线平均后退约100 m,其他段采用百岁堤现状堤线。该方案堤线长10.95 km。同时考虑河道行洪需要,在河道蔡家绳湾段实施开挖,根据对邻近水位站的多年水位变化情况的分析,拟对河道滩地高程20 m 以上部位进行开挖,以增大河道行洪断面。

方案5：吴村至蔡家段堤线后退约100 m,河道凸咀处蔡家绳湾段长约1.8 km 堤线最大后退约360 m,剑邑大桥上游长约300 m 堤段最大后退约30 m,其他段采用百岁堤现状堤线,堤线长10.92 km。同时考虑河道行洪需要,在河道蔡家绳湾段实施疏浚,拟疏浚河道滩地控制高程为20 m,以增大河道行洪断面。

2.2 堤轴线方案比选

根据模型试验成果,与工程现状比较,方案1 实施后对赣江水位壅高值及影响范围最大；方案2 堤线虽在蔡家绳湾处有所后退,其壅水影响仍较大；方案3 在蔡家至红门一段堤线调整较大,由于没有采取疏浚措施,壅水影响仍较大；方案4 在堤线后退的同时,结合疏浚高滩的工程措施,工程后水位壅高值及水位壅高影响范围相对较小,赣江不同频率洪水流量条件下（P=1%、2%、5%、10%）赣江河道的最大水位壅高值分别为9 cm、7 cm、4 cm 和3 cm,壅水影响范围为某市水位站上游约9 km 的范围；方案5 较方案4 堤线又有所优化,工程后水位壅高值及水位壅高影响范围均较小,赣江不同频率洪水流量条件下（P=1%、2%、5%、10%）赣江水位最大壅高值分别为9 cm、6 cm、4 cm 和2 cm。

从工程对河道流速流态的影响来看,整治工程实施后,工程附近河段河道流速有所调整,工程上游河段流速减小,工程下游局部河段流速略有增加,方案4、方案5 实施后对河段的流场影响较小。

方案4、方案5 实施后,由于堤线后退及河滩疏浚,河道的水流动力轴线在工程局部河段调整较大,流量为22800 m3/s（P=2%）和24800 m3/s（P=1%）时,受整治方案影响,在蔡家、绳湾及某市老城区束窄段内,水流动力轴线左移幅度较大。但由于大洪水持续时间短,加之堤防的加固、加高及岸线的守护等,整治工程的实施虽使得局部河段的河势有所改变,但对工程其余河段及相关河段的河势不会产生明显不利影响,对河道航运影响相对较小。方案4、方案5 实施后,某市束窄段河道右岸部分减缓了主流顶冲作用,减轻了该处的防洪压力。

方案4、方案5 在河道蔡家绳湾段实施疏浚,据对某市水位站的多年水位变化情况的分析,疏浚河道滩地高程为20 m以上。河道高滩疏浚后,汛期主流近岸,流速相对较大,定性上分析,泥沙回淤可能性较小。

通过河工模型试验研究分析,修建堤防对工程所在河段的洪水位、水流流速、水流动力轴线都有所影响,减少这些影响的主要措施为：堤线后退及河滩地疏浚。5 个堤线方案中,方案3 局部堤线后退最大,若辅以河滩地疏浚措施,其对河道防洪影响最小,但该方案涉及搬迁人口多、房屋拆迁量大；方案5 堤线后退适中,堤线较平顺,涉及的人口搬迁、房屋拆迁量较小,对河道的防洪、河势影响有限,综合比较分析,选择方案5 作为某市城西防洪综合整治工程防洪堤建设推荐方案。

3 防洪堤建设工程影响分析

3.1 满足城市防洪规划要求

根据《某市城市防洪规划报告》（2010 年修订）,百岁圩内的沙滩地将规划为某市新城区,百岁堤目前堤身低矮单薄,存在缺口,基本不具备防洪能力,规划对其进行整修,使之形成满足城区防洪标准的防洪堤,设计洪水标准为20 年一遇。因此,本工程满足防洪总体规划要求。

3.2 防洪安全影响分析

根据模型试验成果,推荐的堤防建设方案（方案5）实施后,50 年一遇洪水赣江局部河段最大水位壅高值为6 cm；百年一遇洪水局部河段最大水位壅高值9 cm,对所在河段水面线影响不大；而且对河段流速影响较小,因此,基本不会影响该段河道防洪安全。

3.3 河势稳定影响分析

1）河段近期演变情况

河道平面形态和河床组成是决定河床稳定性的重要因素。某市河段位于赣江下游,为弯曲型河道。本河段的河床构成上部为厚约4.8 m 的中粗细砂和亚砂土、下伏约6 m 厚的卵石土及1.4 m 厚的强风化粉砂岩。从1985 年～2009 年20 多年的河床演变分析,本河段河道断面虽然有冲有淤,但断面形态变化及河床自然变形均较小,河段岸线稳定。

河段上游投入使用万安水利枢纽及正在规划设计的峡江水利枢纽的兴建,赣江下游输沙量明显减少,本河段将产生一定的冲淤变化及纵向变形,但因相距较远,对本河段直接影响较小,随着河道来沙条件的逐渐平稳,河道的纵向变形也将趋于平稳。

2）对流速及水流动力轴线的影响

工程实施后,河段流速略有调整,断面流速总体变化不大。受堤线后退及滩地疏浚影响,蔡家、绳湾及某市老城区束窄段内,汛期大洪水条件下,赣江水流动力轴线左移幅度较大,由于大洪水持续时间短,加之堤防的加固、加高及岸线的守护等,整治工程的实施虽使得某市河段局部河势有所调整,但对工程其余河段及相关河段的河势不会产生明显影响。

3.4 对已建涉河工程的影响分析

1）对已建堤防工程的影响

洪工程所在的河段已建的堤防工程有赣江右岸的赣东大堤、左岸的万石联圩和罗湖堤。

赣东大堤位于赣江下游右岸,是江西省重点圩堤之一,根据模型试验成果,整治工程（推荐方案5）实施后,50 年一遇洪水,赣江某市河段水位最大壅高值6 cm,对赣东大堤某市段堤防的安全基本不会产生明显不利影响；防洪工程实施后右岸近岸流速变化较小,虽然局部河段水流动力轴线有所调整,某市老城区顶冲段位置有所改变,但有赣东大堤的保护,不会产生明显不利影响。

万石联圩位于工程上游,受工程壅水影响,两岸近岸流速略有减小；防洪工程实施后产生的壅水值较小,因此,对万石联圩没有明显不利影响。

罗湖堤位于工程下游,工程实施后该河段流速略有调整,水位变化较小,因此防洪工程不会对罗湖堤带来明显不利影响。

2）对桥梁安全的影响

防洪工程河段共有三座横跨赣江桥梁,自上游至下游依次为赣江铁路大桥、赣江大桥和剑邑大桥。

赣江铁路大桥位于防洪堤起点（胜利泵站）上游约2.8 km,赣江大桥位于防洪堤起点（胜利泵站）上游约960 m。处于整治工程的壅水影响范围内,工程实施后,河道流速略有减小,不会加大桥墩的局部冲刷,对赣江铁路大桥及赣江大桥不会产生不利影响。

剑邑大桥位于某市水位站下游约1.3 km。根据模型试验流速观测资料,工程实施后断面平均流速有所增加,50 年一遇洪水时,断面平均流速较工程前最大增加0.03 m/s,主流区最大表面流速较工程前增加0.02 m/s,剑邑大桥桥墩附近的流速增加幅度较小,对桥墩的局部冲刷影响不大,对大桥的安全不会产生明显不利影响。

3）对某市电厂取水排水设施的影响

电厂位于某市赣江左岸的石上镇,装机容量2400 MW,电厂从赣江取水。根据各级流量的水位观测成果,工程实施后某市电厂取水口附近水位有所壅高,左岸近岸流速较工程前有所减小,这些都对电厂取水有利,对电厂排水基本无不利影响。

4）对码头的影响

轮渡码头位于剑邑大桥上游约1.1 km 处,根据各级流量的观测成果,工程实施前后水位无明显变化,流速变化不大,工程对轮渡码头不会产生明显不利影响。

曲江码头位于某市龙头山渡口下游约150 m 的赣江左岸,为钢筋混泥土重力式码头。根据各级流量的水位观测成果,工程实施前后水位无明显变化；在通航设计流量（22800 m3/s）条件下,工程前后码头所在断面平均流速变化不大,因此,工程对船舶出港和停靠码头基本没有不利影响。

5）对某市水位站的影响

水位站位于工程河段某市老城区右岸,是赣江某市段的一个重要水位观测站,已有长系列的水位观测资料。根据各级流量的水位观测成果,工程实施前后该水位站处水位无明显变化,流速变化不大,说明工程对某市水位站基本不产生影响。

6）对防洪排涝闸的影响

某市万石联圩内现有涵闸6座,电排站2 座；罗湖堤圩内现有涵闸6 座；龙头山下游4.5 km处设有防洪排涝闸一座,名为小港闸；泉港分洪闸位于赣东大堤桩号45+000 处,位于赣江某市河段上游；市汊防洪闸位于赣东大堤桩号97+810 处,位于赣江某市河段下游游。整治工程修建后,根据各级流量的水位观测成果,因各涵闸处于工程的上下游,受工程壅水影响较小[2],因此,工程的实施对其附近上下游的排涝闸及其它建筑物不会产生明显不利影响。

7）对自来水厂取水的影响

赣江某市区附近建有自来水公司下属三个水厂,取水点的位置分别位于东岸码头上游100 m（属岸边取水泵房）、中洲右汊出口位置（属潜水式取水泵房）和丰源二路路口。防洪工程实施后,基本对水厂取水没有明显不利影响。

综上所述,某市城西防洪工程对其所在河段涉及的堤防、桥梁、码头、涵闸、取水等建筑物基本上没有不利影响。

4 结语

某市城西防洪片区现状百岁堤存在防洪缺口,给区内人民生命财产带来严重的安全隐患,本文根据工程实际情况,拟定五个防洪堤堤轴线比选方案,通过物理模型试验,选择最佳方案,并经过防洪影响分析研究,确定所选堤轴线方案没有任何不利影响。