李学宏

(富锦市水务局，黑龙江 富锦 156100)

二龙涛河防洪工程规划的研究

李学宏

(富锦市水务局，黑龙江 富锦 156100)

二龙涛河暴雨洪水集中，洪水陡涨陡落，防洪基础设施薄弱，防洪堤标准低，堤防不连续，一些重要河段还处于不设防状态，遇到常遇洪水即可造成较大洪涝灾害。二龙涛河治理规划和建设相对滞后，已有前期工作不能满足治理建设需要，难以有效指导近期河流的治理和保护，同时由于缺乏投资机制和渠道，治理建设资金严重不足，防洪形势更加严峻。文章针对二龙涛河流域洪涝灾害严重、建设治理滞后等突出问题提出建设治理需要，制定工程规划，提出建设计划。

二龙涛河；防洪工程；水面线推求；治理规划

1 工程概况

随着经济建设发展和人口增长，沿河城镇规模逐渐扩大，工农业生产能力大幅度提高，对防洪保安的要求也越来越高。目前，泰来县己修建防洪堤34.16km。泰来县属开阔平原，为保护广大地区免受洪水淹没，早在建国以前就修建了防洪堤，现有堤防从扎旗前三合屯开始，经泰来县的牛万山屯、侯长林屯，末端到新建三村，长34.16km，保护泰来县229个村屯，人口8.12万人，农田3.77万hm2，草原1.92万hm2。此段堤防列入黑龙江省的重点河流堤防。左侧堤上段长17.5km，从老郝家屯(0+000)到侯长林屯(17+500)，平均堤高1.5m，顶宽3m左右，迎水坡边坡为1∶3左右，背水坡边坡为1:4左右，按照防御1957年洪水(建国后发生的最大洪水)设计，尚未达到设计标准，险工弱段较多，计划进行整修加固。下段从侯长林屯(0+000)到新建三村(16+660)，长16.66km，按《二龙涛河流域规划》其防洪标准为10a一遇现己达标。

泰来县于2000年修建了一座排水闸站，位于二龙涛河左侧堤防下段13+700处。水泵选型为3台900ZDB-125型轴流潜水电泵，闸站装机500kW。闸站为穿堤三孔1.5m×2.0m方涵。本次设计左侧堤防下段不再考虑穿堤排水闸。二龙涛河右堤下段有12km民堤，修建标准低，堤顶宽3m左右，平均堤高lm，迎、背水坡坡比1∶1.5。位于8+650处有一现状排水闸，结构型式为二孔1.5m×1.5m方涵。

2 存在问题及防洪要求

2.1 存在问题

本次二龙涛河防洪规划，主要针对黑龙江省境内泰来县的二龙涛河部分行治理。目前该段存在问题如下：①堤防断面不足，标准偏低，有的河段主流改道、冲向堤脚，威胁堤防安全。②左堤上段缺少穿堤建筑物，内水不能及时排除，和平公社一带耕地受没。

2.2 防洪要求

二龙涛河防洪基础设施薄弱，工程年久失修，设施少，标准低，遇到常遇洪水即可造成较大洪涝灾害。特别是随着经济建设发展和人口增长，一些沿河的乡村建成了城镇，原有的城镇规模日益扩大，社会财富日益聚集，工农业生产能力大幅度提高，对防洪保安的要求也越来越高[1]。然而二龙涛河规划和前期工作相对滞后，已有前期工作不能满足治理建设需要，难以有效指导近期河流的治理和保护，同时由于缺乏投资机制和渠道，导致二龙涛河治理资金严重不足，特别是取消以工代赈等政策后，群众投劳农田水利投入机制和组织形式发生较大变化，对河流的治理日趋减少，使河流治理工作面临的问题日益突出，防洪形势更加严峻。

3 防洪工程布局

3.1 现有防洪工程布局

目前泰来县段二龙涛河堤防左侧上几段有17.5km的现状堤防；左侧下段16.66km为改线后堤防(已达标)，左侧下段堤防13+700处有一现状排水闸站；右堤上段有6.0km的高地之间的连接堤，右堤下段有12.0km的民堤，8+650处有一现状排水闸。

3.2 规划防洪工程总布局

左堤上段17.5km为现有提防，下段16.66km为改线后堤防(己达标)；右堤上段6.0km结合现有高地之间的连接提，下段12.0km为民堤。

左堤：从老郝家屯到侯长林屯，该段取桩号0+000-17+500，总长17.5km。侯长林屯向下，主河槽基本消夫，比降变缓，行洪断而加宽，宽度在3km-6km，致使草原退化为苇草。泰来县为了增加堤防的保护效益，于1989年规划将侯长林屯以下的河道向西改线，挖河筑堤，新线最后接新建三村。改线提段从侯长林屯西(0+000)向下末端至新建三村(16+600)

长度为16.6km。侯长林下游段改线后已经达到10年一遇的防拱标准，满足本段的保护对象的防洪要求，本次不做设计[2]。

右堤：从三合屯至牛万山、季家粉房及联合桥下游等段，结合现有高地修筑了连接堤堤防长6km。为了保护新村和三门李屯才一带耕地和村屯从三门李下至刘俭房框，右侧下段民堤段12.0km，本次不做设计。

4 水面线推求

4.1 断面资料

2010年1月根据二龙涛河地方工程初设要求布置测量了22个河道大断面，及22.6km河道纵断，编号为Cs1-Cs22。

本次控制断面选取图牧吉水库断面作为堤防设计洪水断面，根据图牧吉水库上游产汇流条件的不同，分塔子城以上山丘区和塔子城-水库区间平原区两部分分别计算其设计洪水。 用洪水参数等值线图查算出山丘区及平原区20年一遇的洪水参数Cp、B1、B3、B7及相应的Cv值，并点绘Cv-T关系线进行适当修正。控制断面设计洪水成果见表1。

表1 控制断面设计洪水成果表

4.2 起推断面水位流量关系

利用曼宁公式计算Cs22断面水位流量关系，实测二龙涛河段纵断比降为i=1250，分析断面平均糙率为n=0.026，计算Cs22断面水位流量关系，见表2，并以Cs22作本次水面线计算的起推断面。

表2 起推断面Cs22设计水位流量表

4.3 图牧吉水库回水分析

根据1994年编制《二龙涛河流域规划报告》，对图牧吉水库论证了三个方案:小型水库方案，20a一遇设计洪水位138.78m，库容6600万m3；中型水库方案，20a一遇设计洪水位138.92m，库容7 500 万 m3；大型水库方案，50a一遇设计洪水位139.92m，库容15000万m3；而本次起推断面Cs22的20a一遇水位为140.81m，因此不管图牧吉水库将来采用什么规模均不会对堤防末端产生回水顶托影响。

4.4 糙率分析

二龙涛河流域无水文站及实测资料，因此本次推算的水面线糙率成果依据天然河道糙率表，并以《黑龙江省嫩江干流堤防工程可行性研究报告》中的嫩江干流江桥至富拉尔基段糙率试算成果表为参照；结合二龙涛河主流河段顺直段较长，断面较规整，水流较通畅，基本无死水、斜流、回流，两侧岸壁为土沙，略有杂草、小树，形状较整齐；滩地上下游有缓弯，纵、横面尚平坦，种有农作物，或有稀疏树林的状况，确定二龙涛河糙率的变化范围主槽一般在0.025-0.029之间，滩地在0.050-0.070之间。

4.5 水面线计算公式

稳定非均匀流计算公式如下:

(1)

流量模数按主槽和滩地分别计算，公式为：

(2)

(3)

式中：n为主槽糙率；R为主槽、滩地水力半径：A为主槽、滩地断面面积；α、β为主槽、滩地断面偏角；φ为河道弯曲系数，

4.6 桥梁雍水计算公式

桥梁雍水计算公式采用铁三院公式计算：

△H=η(Vm2-V02)

(4)

式中：ΔH为雍水高度；η为雍水系数；Vm为桥孔压缩断面平均流速，m/s；V0为桥孔扩散断面平均流速，m/s。

壅水系数按流量压缩比在0.05-0.15范围内插值，压缩比>0.6时均采用0.15，<0.3时均采用0.05。

本次设计堤防范围内共有两座桥梁即六合桥和联合桥，桥宽分别为2m×8m、2m×12m，每座桥梁均有较长路面横穿河道滩地，2005年洪水期间均有过水现象发生，过水宽度分别为1200m、150m。桥梁水位雍高雍高成果表见表3，设计水面线和现状水面线具体成果见图1、图2。

表3 桥梁水位雍高成果表

图1 二龙涛河设计水面线成果图

图2 二龙涛河现状水面线成果图

5 结 论

六合桥雍高水位正常，联合桥异常水位偏高，分析其原因：联合桥段本身就是此段堤防堤距较窄的地段，由于单文礼屯的存在，村民自己修筑的河堤占据了几乎一半的河道滩地，再加上桥梁及过水路面的雍水影响，导致该处雍高水位10a一遇的洪水便达到0.58cm。洪水调查中，得知此处桥梁在1988年大洪水、2005年大洪水时均被冲毁，也验证该断面雍水影响的严重性，因此建议有条件的情况下，将单文礼屯迁走，以缓解本段左岸堤防的防洪压力。

二龙涛河堤防在Cs14断面、联合桥断面及Csl4断面3个断面处堤距均小于此段堤防堤距的平均值，导致这3处断面雍水效果明显，在本次推算的设计水面线成果中也反映出来，说明本次推算的水面线成果符合本地区地形地貌特点；同时由于原规划水面线并没有计算桥梁雍高，且精度不足，综上所述，本次推算的设计水面线成果满足初步设计精度要求，可以采用。

[1]孙翔.安徽省南陵县城市防洪工程规划方案[J]中国水运：下半月,2012(12):188-189.

[2]中华人民共和国水利部.GB50286-2013堤防工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

1007-7596(2017)06-0035-03

2017-05-20

李学宏(1974-)，男，黑龙江富锦人，高级工程师。

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