衣杖子河金杖子段河道设计分析

汤玉苓

(辽宁省朝阳市喀左县水利勘测设计队，辽宁朝阳122300)

1 工程概况

衣杖子河是大凌河西支二级支流，流经喀左县大营子乡金杖子村、衣杖子村等、六官镇，由六官镇后坟村汇入大凌河西支。流域面积36.1 km2，河长11 km，平均比降29.7‰。水文分区属Ⅵ3区。流域内山多坡陡，石质山较多，植被较差，水土流失严重，河水含砂量较大。水流急，洪峰大，历时短。是一条典型的季节河，枯水期河道无水，汛期洪水泛滥。现无防洪措施，尤其是金杖子段受害最严重，每次洪水都给两岸很大损失。此次治理段位于大营子乡金杖子村，河道治理河长889 m。

2 工程建设任务及标准

本工程流域内山多坡陡，石质山较多，植被较差，水土流失严重，河水含砂量较大。水流急，洪峰大，历时短。是一条典型的季节河，枯水期河道无水，汛期洪水泛滥。现无防洪措施，尤其是金杖子段受害最严重，每次洪水都给两岸造成很大损失。为保护衣杖子河左右两岸居民的生命及财产安全，建立和谐社会，适应社会主义新农村发展的需求，经征求移民和原住村民的意见研究确定对衣杖子河进行治理。按照规范GB50201—94《防洪标准》，根据金杖子村的人口和耕地面积，工业化程度等多项指标确定防洪等级为Ⅳ级，确定设计洪水标准为10 a一遇。

3 工程设计内容

衣杖子河左岸修建砂堤847 m，其中第一段167 m，第二段680 m;右岸892 m。砂堤堤顶宽3 m，被水坡坡比1∶2.5，迎水坡1∶1.5，采用10 cm厚 C20、F200、Φ4@15 cm钢筋混凝土护坡，5 cm厚C10混凝土垫层，护坡伸缩缝设2.5 m一道伸缩缝;护脚采用浆砌石重力式挡土墙形式，墙身高1.2 m，墙顶宽0.5 m，坡比迎水坡采用1:0.5，被水坡为直立式，采用1个扩展墙址台阶:墙趾、墙踵台阶宽0.2 m，墙趾、墙踵台阶高0.4 m，墙趾、墙踵台阶面坡为直立式。护脚设10 m一道伸缩缝。

3.1 堤线布置与堤距

3.1.1 堤线布置原则

堤线布置总原则是依据规范，结合河道现状，从建筑物功能、造价、地质、主次要矛盾等方面综合考虑，尽可能使堤线确定达到方案最佳。衣杖子河金杖子段防洪堤线布置充分考虑衣杖子河河道现状及上、下游实际情况确定的，堤线布置遵循以下原则:堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。堤线应力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线或急弯。布置在占用耕地、林地较少的地带［1］。

3.1.2 堤线确定

衣杖子河河道治理段堤线布置原则是依据规范，结合河道状况，从建筑物功能、造价、地质，远近效益，主次要矛盾等方面综合确定考虑，尽可能达到最佳方案。起点是上窝铺段砂堤衔接处(0+000)，终点是与金杖子村口处(0+889)。治理后河道行洪更为畅通，在保证堤防功能可实现的前提下，尽量争取增加堤外土地利用面积。

3.1.3 堤距确定

衣杖子河治理段中无建筑，保证设计QP过水能力即可，两堤间距基本依据:①依此为堤距使得堤线坐落于河滩之上，不至于占用耕地良田;②堤线与公路结合布局显得和谐美观［2］。

3.2 水力计算

根据能量平衡方程式进行计算，计算过程中考虑沿程水头损失，一般采用均匀流沿程水头损失的公式计算河道渐变流的沿程水头损失，另外还有局部水头损失，由于本河段内堤线比较顺直，无明显突变堤段。故计算不考虑局部水头损失。桥壅水计算采用鲍式公式［3］。在计算机中用电子表格进行试算，最后得出水面线计算成果。

3.3 确定堤顶高程

按《堤防工程设计规范》计算Ⅴ级堤的超高。依据公式计算，风速资料采用喀左气象站资料1959—2000年实测资料。计算风速 V计=10.39 m/s×1.5=15.59 m/s。风向多为南、西向。左、右岸堤防的超高计算成果见表1、表2。

表1 堤顶超高及堤顶高程确定计算表

表2 堤顶高程计算表

3.4 护脚冲刷深度的计算

本段河道按照平顺护岸冲刷深度计算，安全超深t=0.5 m，经过计算，护脚深度取1.2 m。

4 结语

通过各方面的分析可以看出本工程无论从移民生命财产安全的迫切性，经济建设的需要性以及其本身所具有的可观的社会、经济效益等几方面来看，都是十分可行的，工程实施后将对大营子乡的社会经济发展，及自然环境的改善带来一个美好的前景。

［1］郝红科，王海，黄梦琪.城市堤防工程规划设计思路的探讨［J］.杨凌职业技术学院学报，2011(01):22-23.

［2］王洪霞，金德钢.宁波市生态河道护岸初探［J］.浙江水利科技，2006(01):56-59.

［3］韩玉玲，邵利萍，章胜军，王纪.浙江省河流生态修复的实践［J］.中国农村水利水电，2008(08):29-32.