黄晓
(临沂市水利水电工程建设监理中心,山东临沂 276000)
临沂祊河大堤下穿通道工程防洪影响评价
黄晓
(临沂市水利水电工程建设监理中心,山东临沂 276000)
针对河道大堤下穿通道工程的自身特点,结合所在河道现状及有关规划,对项目的防洪影响进行了分析,并对后续工程使用和管理提出了建议。
祊河大堤;下穿通道;壅水分析;防洪影响
祊河是沂河最大的一级支流,临沂市祊河下穿通道工程位于临沂市城区段祊河上,凤凰广场下穿通道对应祊河中泓桩号为1+165、金盾花园下穿通道对应祊河中泓桩号为4+270。两处下穿通道均采用C50钢筋混凝土箱涵,断面尺寸为净6.0 m×3.2 m,壁厚为0.45 m,凤凰广场下穿通道长度为62.10 m,金盾花园下穿通道长度为45.60 m,堤外下穿通道入口平台与祊河堤防均采用平面衔接,通道设有集水坑,通过截水沟排入河道内。祊河下穿通道工程荷载标准采用公路Ⅰ级。堤防工程等别为3等,堤防级别为3级。因此,祊河滨河路过街通道工程等别为3等,建筑物级别为3级。
1.1 设计洪水计算成果
根据《临沂市城市防洪规划祊河、小涑河设计洪水分析报告》,报告收集了祊河角沂及其他代表性水文站1954—2000年47年的雨洪系列资料,将祊河上游1959年建库后的洪水资料还原为天然状态下的洪水资料,加入历史调查洪水资料进行频率分析,推求角沂站天然状态下的设计洪水;并以1993年洪水为典型年洪水组成,以同倍比放大典型洪水推求各设计分区的设计洪水过程及全流域天然设计洪水过程,然后结合流域内现行水库调度原则进行设计洪水的调算,求得各水库相应的泄洪流量过程,将调算后的水库泄洪流量采用马斯京根分段连续流量演算办法演算到角沂控制断面,与角沂区间相应设计洪水叠加得到角沂控制断面在未采用西线分洪方案时设计洪水计算成果:100年一遇洪水设计洪峰流量为9 145 m3/s,50年一遇洪水洪峰流量6 755 m3/s,20年一遇洪水设计洪峰流量为4 672 m3/s。计算成果见表1。
表1 祊河、小涑河设计洪峰流量成果表
本次祊河滨河路凤凰广场和金盾花园下穿通道工程亦采用《临沂市城市防洪规划祊河、小涑河设计洪水分析报告》中的计算成果,即凤凰广场和金盾花园下穿通道工程位置设计防洪标准均为50年一遇,设计流量均为6 755 m3/s,对应50年一遇设计洪水位分别为69.96 m、70.14 m。
1.2 壅水分析计算
项目处祊河河道现状治理标准为50年一遇,河道行洪时,洪水主要集中于主槽,滩地过流较小。祊河下穿通道工程的进出口布设在堤防的两边,分设有楼梯和挡土墙,出口处高程基本持平或略高于现状滩岸。凤凰广场及金盾花园下穿通道工程在堤内未占用防洪断面,因此工程建设基本不会产生壅水。故本次项目壅水只做定性分析,不再进行定量计算。
1.3 冲刷下穿通道工程处堤防渗流稳定分析
水对工程的破坏作用主要分为地表水和地下水两种破坏作用,如工程中提到的冲刷、淤积和河势属于地表水作用,因能够看得见,故常会引起人们的注意,也比较容易发现和补救;而地下水的渗流冲刷却常常被忽视,而且有时一经发现,就立即导致工程的破坏,难以挽救。所以,应对堤防的渗流稳定问题引起重视。
根据项目两处断面堤防渗流、抗滑稳定分析可知,现状堤防满足渗流稳定要求。工程穿越现有堤防,为防止渗流稳定破坏,箱涵采用C50钢筋混凝土;出口处挡土墙在迎水面铺设土工膜防渗,并于现在滨河大道堤防迎水面土工膜重合,形成完整的防渗体系,增加了现状堤防的渗径,减小了渗透坡降。此外,虽然祊河下穿通道工程穿越堤防时对大堤进行了开挖,但工程完成后严格按照相关规范要求进行复堤,且回填黏土压实度不低于0. 95;每隔30 cm铺筑一层玻纤格栅,防止新老堤基搭接裂缝,迎水侧采用M10浆砌片石护砌,堤防路面进行恢复,恢复堤防后可以保证现有堤防工程的安全。
1.4 河势定性分析
通过对祊河演变趋势的定性分析可知,项目所在该段祊河河道顺直,河床宽阔平坦,项目区域内基本上不存在水流的弯曲顶冲和横向环流作用。因此,祊河该段在自然状态下,横向和纵向不会发生较大的冲淤变迁和河道演变,河床和主流是比较稳定的,不会发生较大的变迁。在祊河下穿通道工程穿越祊河堤防,出口设置在两岸滩地,施工过程中对局部的滩地产生扰动,两岸堤防均已按50年一遇防洪标准实施完成,项目上下游滩地岸坡采取了一些相应的整治措施,施工完成后按原有护砌标准复恢滩地原貌,因此本次祊河下穿通道工程所在河段河势将不会发生较大的改变。
1.5 洪水对工程自身安全影响分析评价
祊河下穿通道工程穿越祊河两岸堤防,在堤防外侧和内侧的进出口分别设楼梯和挡土墙,进口与滨河大道平交相接,出口布置在滩地。项目所在处,祊河两岸滩地较宽,且滩地高程较高,河道行洪时,洪水主要集中于主槽中,漫滩流量较小。凤凰广场和金盾花园下穿通道工程出口基本平现在滩地,比洪水位低,滩地出口的电梯井挡土墙高程均高于50年一遇洪水位1.5 m以上,洪水不会倒灌进入通道。祊河属于山溪性雨源河流,汇流源短流急,洪水历时较短,因此在汛期限制通道的使用,对工程整体而言影响较小。
祊河下穿通道工程施工过程中对祊河两岸堤防进行了露天开挖,破坏了现状堤防的稳定性,下穿通道施工完成后将对破坏的堤防进行恢复,堤防恢复满足《堤防工程设计规范》和原有的设计标准;同时迎水坡采取了M10浆砌片石护砌,背水坡草皮护坡,加强了对两岸堤防迎水侧的防护。通过采取上述措施,将能够对河道堤防进行有效防护,不会对堤防安全造成影响。
1)祊河下穿通道工程处祊河洪水主要集中在主槽,两滩过流较小,且下穿通道的进出口布设在堤防的两边,分设有楼梯和挡土墙,出口处高程基本持平或略高于现状滩岸,因此河道行洪时,滩地工程的建设不会产生壅水。施工采用露天开挖方式,施工过程中对局部的滩地产生扰动,两岸堤防均按50年一遇防洪标准防护,施工完成后按原有护砌标准复恢滩地原貌,项目河段河势将不会发生大的改变。因此满足河道管理范围内建设项目的相关要求。
2)祊河下穿通道工程穿越堤防,施工过程中破坏了现状堤防,施工期间滨河路该路段暂时封闭,车辆绕行其他现有道路,能够保证交通顺畅;同时项目的施工安排在非汛期进行,因此发生汛情概率较小。
3)建议在下穿通道进出口设置提醒标识,在汛期设置警示牌,提醒周边群众和游客汛期中通道禁止通行,避免意外事故发生,确保人民生命财产安全。
(责任编辑 赵其芬)
TV87
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1009-6159(2017)-08-0030-02
2017-06-02
黄晓(1987—),女,助理工程师