红海河山洪沟防洪治理工程设计综述

董明玥

(营口市水利勘测建筑设计院， 辽宁 营口 115000)

红海河山洪沟防洪治理工程设计综述

董明玥

(营口市水利勘测建筑设计院， 辽宁 营口 115000)

山洪沟防洪治理主要是通过实施工程措施，有效提高山洪沟两岸城镇、集中居民点或重要设施的防洪标准，以减少人员伤亡和财产损失。本文以红海河山洪沟为实例，通过对工程项目存在的主要问题、工程规模、建筑物设计等方面的介绍为其他相关工程提供参考。

山洪沟;防洪治理;堤防;护岸

1 工程项目必要性

营口市鲅鱼圈区坐落在辽东半岛中部的渤海之滨，是位于营口市南端的国家级开发区。红海河是穿越开发区的一条主要河流，该河下游从入海口至高速公路桥为城区段，高速公路桥以上河段为乡村段，其主流流经芦屯、红旗两个重镇。流经地区地形条件复杂，部分河道断面淤堵严重，行洪断面狭小，沿河周边环境恶劣，沿岸村落及人口较多。由于山洪沟有洪水陡涨陡落、历时短、流速快、冲刷力强、破坏力巨大的特点[1]，沿河村落、农田及房屋等建筑物经常遭灾，两岸居民的生产生活受到了严重的影响。近年来随着开发区主城区建设的不断向东部推进，建设完整的防洪工程体系是非常必要的。目前红海河入海口至高速公路桥段已经整治结束，设计防洪标准为50 a一遇，高速公路桥以上段存在诸多问题，如果不及时对河道进行整治，两岸居民生活及大面积农田将得不到有效保障。此外，随着人民物质生活水平的不断提高，对河道周边生态环境的要求也越来越高，为了提高居民生活质量，促进区域经济良性发展，应及时改善环境,所以对红海河高速公路桥以上河段进行综合治理是非常必要的。

2 存在的主要问题

红海河入海口至高速公路桥段已进行综合整治，其余河段均未治理，整个流域并未形成完整的防洪工程体系。目前未治理河段存在很多问题，主要体现在下面几个方面。

(1)防洪标准低

河道两岸没有标准堤防，未治理段周边村落较多，人口集中，耕地连片，由于河道两岸没有标准堤防，防洪标准较低，经常遭遇洪灾，淹没损失较大，需及时提高防洪标准，建设标准堤防。

(2)生态环境较差

目前河道内阻碍物较多，行洪断面窄小。村落段部分河段仅剩2.0 m左右，局部已堵死，生态环境较差，整体环境与拟建新城区不相称。

(3)2012-8-4洪水的破坏

2012年8月4日营口地区发生历史上罕见的洪水，由于开发区红海河没有标准堤防，河道宽窄不一，致洪水漫过滩地，淹没两岸大片村镇、农田，交通多处中断，居民被困，损失惨重。水毁后本工程段的防洪形势更为严峻，需及时进行清淤治理、河岸防护及堤防整形加固处理。

3 气象水文

红海河总流域面积为54.38 km2，发源于烙铁山，干流从入海口至金冷水3.3 km，金冷水处分成南、北两支。北支控制面积为14.75 km2，在金冷水以上1.9 km处郎屯村。南支分成南1支、南2支。南1支控制面积为15.75 km2，南2支控制面积为12.86 km2，郎屯村至金冷水区间面积为2.89 km2，金冷水以下平原区面积为8.13 km2。南2支为主河道，河长13.5 km。

流域内多年平均气温9.7 ℃，极端最低气温-28.1 ℃，极端最高气温36.6 ℃。多年平均降水量653.4 mm，年内降水分配不均匀，6—9月降水占全年总降水量的73.1%。暴雨多集中在7—8月份，大暴雨持续时间一般为1～2 d。多年平均年水面蒸发量为1798.8 mm。春夏季多西南风及东南风，夏季以东南风为主，最大风速29.0 m/s。最大积雪深度22 cm，最大冻土深度1.1 m。

红海河没有实测水文站，没有实测水文资料。山区暴雨、洪水计算按《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》进行计算[2]。平原区洪峰流量，按经验公式计算。全流域设计洪水成果见表1。

表1 全流域设计洪水计算成果表

4 工程地质及筑堤土料

红海河治理段总体呈东西分布，地势东高西低，勘察段地面标高在2.8～7.2 m之间。河堤两侧地势相对比较平缓，河道中间高低不平，有多处积水坑。整个勘察段地貌为河谷地貌。本场区勘察深度范围内，地层自上而下分为6层，即①回填土层;②黏土(灰绿色)层;③粉质黏土层;④中粗砂层;⑤黏土(黄色)层;⑥中粗砂层，组成多层结构地基土。根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)，本区地震基本烈度为Ⅶ度。堤防、护岸所需土料结合山洪沟治理情况，利用河道内开挖土方进行堤身填筑，料源比较充足，可满足工程需要。

5 工程任务与规模

红海河山洪沟防洪治理工程主要任务包括防洪、生态环境建设。工程总体布局是按照开发区总体规划的要求，结合河道的实际地形情况，拟定治导线，规划合理河宽及河道纵、横断面。

红海河主要保护对象为开发区，现状乡村段保护人口约1万人。根据《防洪标准》(GB 50201-2014)关于城市、乡村防洪区的等级和防洪标准，结合新区规划人口规模、发展形势及现状人口情况，确定该工程按照防洪标准为10 a一遇进行设计。

本次工程按照洪水设计标准及开发区规划要求规划整治河道，主河道整治长度为5.856 km，根据地形条件确定老堤加固段3.991 km，新建护岸工程7.721 km。老堤加固、新建护岸工程段及岸别见表2。

表2 老堤加固、新建护岸工程段及岸别

6 主要建筑物设计

6.1 河道规划方案及设计

红海河高速公路桥上至隆华村段，现状河道底宽为2.0～60.0 m，规划设计河道宽度为4.0～60.0 m，河道治理长度为5856 m，桩号从下游高速公路桥上0+000至上游隆华村5+856止，设计堤距15.0～75.6 m。

(1)河道横断面型式确定

本次河道整治范围内，河道规划为单式梯形横断面，底宽为4.0～60.0 m，两岸迎水侧设计边坡为1∶2.5，背水侧设计边坡为1∶2.5。

(2)河道纵断面的确定

本次河道治理河床基本维持原状，局部修整。河道实测纵比降0+000～2+649为1.94‰，2+649～5+296为3.46‰，5+296～5+856为1%。

6.2 堤防、护岸设计

6.2.1 河岸防护的分类

河岸防护一般可分为坡式护岸、坝式护岸、墙式护岸和其他防护型式。

坡式护岸，也称平顺护坡，用抗冲材料直接铺设在岸坡及堤脚一定范围内，形成连续的覆盖式护岸。它对河床边界条件改变较小，对近岸水流的影响也较小，是一种常见的护岸型式[3]。

坝式护岸，依托堤身、滩岸修建丁坝、顺坝导引水流离岸，防止水流、风浪、潮汐直接侵袭、冲刷堤岸，保证堤防安全，是一种间断性的有重点的护岸型式。并且它有调整水流的作用，在河堤、海堤防护工程中常常被采用。

墙式护岸，顺堤面设置，断面小占地少，但要求地基满足一定承载能力的要求。对河道狭窄、堤外无滩易受水流冲刷、保护对象重要或受地形及已建建筑物限制的塌岸堤段宜采用墙式护岸。

其他防护型式，包括桩式护岸、杩槎坝、生物工程等。

6.2.2 堤防、护岸断面设计

根据治理河段特点、现场实测地形条件及生态环境的要求对堤防、护岸工程进行横断面设计，老堤加固段采用单式斜坡梯形断面，堤防顶高程为10 a一遇设计洪水位加1.0 m超高，设计顶宽3.0 m，迎水坡坡比1∶2.5，背水坡坡比1∶2.5；护岸断面采用单式斜坡式结构型式，护岸设计顶高程为10 a一遇洪水位加0.5 m超高，迎水坡坡比1∶2.5。迎水坡护坡分为两种结构型式，分别是播洒草籽加沙地柏生态护坡和绿滨垫护坡，背水侧边坡播洒草籽。生态护坡段播洒草籽，并种植灌木，灌木选择耐寒品种，根据当地栽植经验确定为沙地柏，穴行间距为0.5 m，栽植前进行穴状整地，灌木整地规格为0.3 m×0.3 m×0.5 m(深)，苗木要求植株健壮，无病虫害症状及外来损伤，主干挺拔圆满，枝条茁壮，顶芽健壮，组织充实。绿滨垫护坡段，采用5.0 m×2.0 m×0.3 m绿滨垫护坡，绿滨垫防护高程为10 a一遇洪水位加0.5 m超高，采用2.0 m×1.0 m×1.0 m固滨笼护脚。

6.3 穿堤及跨河建筑物设计

根据实测资料统计，本次工程整治范围内共有跨河建筑物6座，分别为高速公路桥、202国道桥、辽南大街桥、创业大街桥、长大铁路桥及望儿山大街桥，桩号分别为0+000、0+393、0+982、1+901、2+881及4+300。经验算10 a一遇洪水位均满足梁底净空要求，不存在阻水现象。

该河道治理主要是按照现状边坡进行护岸整治，对村庄段穿岸坡排水涵管影响不大，不做接长处理，在桩号3+503左岸、5+121右岸有支流汇入，考虑工程投资情况，不新建穿堤涵，该处采取绿滨垫护岸，左、右岸均向支流上游延伸10.0 m，保证汇合口处水流衔接及岸坡稳定。

7 结 语

随着近几年来国家对重点山洪沟治理项目的重视与资金投入，营口地区对重点山洪沟综合治理取得明显成效。通过实施重点山洪沟防洪治理项目与山洪灾害监测预警系统和群测群防体系相结合，增强了防护对象的山洪灾害综合防御能力，改善了当地的生态环境，为人们的生产生活安全提供了可靠的保证。

[1] 陈涛.浅析辽宁省重点山洪沟防洪治理原则[J].湖南水利水电，2015(4)：49-50.

[2] 辽宁省水文水资源勘测局.辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法[Z].沈阳：辽宁省水文水资源勘测局，1998.

[3] 郭维东.河道整治[M].沈阳： 东北大学出版社，2003.

董明玥(1984-)，女 ，工程师 ，主要从事水利工程设计方面工作。

TV871;TV861

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2096-0506(2016)12-0075-03