河道治理工程规划设计及评价

李 敏

（江苏省高邮市水利局，江苏 高邮 225600）

1 概述

湖源溪发源于浦江县西部花桥乡高塘村的天岭岩西麓，海拔828.0 m，干流经常安镇到场口镇的青江口汇入富春江，干流全长102.80 km，流域面积760.90 km2，溪道平均比降6.6‰。富阳市境内干流河长36.8 km，流域面积203.5 km2。湖源溪窈口景观大道段溪道宽度80.4 m～104 m[1]。

钱塘江水系图见图1。

图1 钱塘江水系图

2 水文计算

2.1 设计暴雨

对流域资料系列较长的东岭、杭口坪、海姆口、寺前、场口等8 个站雨量进行同场取样[2]，分别分析统计年最大一日与三日暴雨，系列为1956 年～2000 年，流域面雨量采用泰森多边形加权计算得，24 h 降雨与日降水的倍比系数采用H24=1.15H1d，统计参数及成果见表1。

2.2 设计洪水

洪水计算单元按流域水系分布，设计仅需要湖源溪窈口村段控制断面洪峰流量即可。

暴雨日程分配最大1 d 在第二天，第一、第三两天分别为（H1d-H24h）的50%。根据设计流域实测资料分析，并参照《浙江省可能最大暴雨图集》暴雨衰减指数NP等值线图，本规划NP值取值：重现期 T≥100 年，NP=0.60；重现期 T＜100 年，NP=0.63。

表1 流域设计暴雨（年最大）成果表单位：mm

产流计算采用蓄满产流简易扣损法。初损I0=25 mm，最大1 d 暴雨后损每小时1 mm，其余2 d 每小时为0.5 mm。流域设计暴雨成果表见表2。

图2 杨家溪出口控制节点单位线及设计洪水过程线图

表2 流域设计暴雨成果表单位：mm

设计流域各区块集雨面积大于50 km2，采用浙江省瞬时单位线法推求洪水（见图2），临界雨强取35 mm。经分析计算（假定雨洪同频P=10%,计算过程见表3），流域控制断面杨家溪出口处各频率洪峰见表4[3]。

表3 杨家溪出口控制节点设计（P=10%）洪水计算表

表4 杨家溪出口控制节点处洪峰流量

集水面积小于50 km2的，采用小流域推理公式推求洪水。公式如下：

式中：hR为 t 时段设计暴雨，净雨量，mm；F 为集雨面积，km2。

根据壶源江规划，窈口段（窈口村前）防洪标准重现期为10 年，因此本次溪堤工程设计按照10 年一遇洪峰流量进行设计。

3 工程规划设计要素

3.1 工程等级和建筑物级别

本工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5 级。

3.2 防洪标准

根据湖源乡窈口村的规划和景观工程设计的需要，该段堤防保护对象为较大村庄，且经济发展较好，因此防洪标准确定为 10 年一遇[4]。

3.3 工程各水利建筑物水文要素计算

3.3.1 堤顶高程的确定

根据《壶源江流域综合规划报告》规划，杨家溪出口处10 年一遇设计洪峰流量为1930 m3/s（相对应水位95.57 m），以此洪峰流量为计算依据,计算出各控制断面洪水位，成果见表4（各控制断面洪水位计算表），河流纵断面图见图3。

本次工程区域为杨家溪汇入湖源溪处环金线上的公路桥至南石大桥，总长500 m。工程区交叉建筑物较多，有三座堰坝、一座桥梁，分别为庙潭堰坝、1#景观堰坝、2#景观堰坝和南石大桥。

窈口段右岸溪堤按照10 年一遇进行设计，左岸为数量不多的农田，因此左岸按照防冲不防淹的原则，允许洪水漫过堤顶，即左岸不设防。

表4 各控制断面洪水位计算成果表 单位：m

图3 河流纵断面图

3.3.2 堤防断面型式的拟定

综合考虑行洪安全、窈口村村镇规划需要及景观要求等因素，本次设计采用M7.5 浆砌卵石贴面，堤顶高程为94.54 m～97.13 m，溪底高程为92.38 m～88.40 m。

右岸溪堤堤脚设2.0 m 宽的人行平台，平台顶高出常水位0.20 m，其中迎水坡侧考虑溪道防冲，增设齿墙，齿墙深度为设计溪底高程以下1.0 m，宽0.50 m，齿墙为C15 埋石砼。贴面采用M7.5 浆砌卵石，根据窈口村规划需要，堤顶为景观大道，迎水侧设置青石护栏，同时在两个新建堰坝顶端位置设置下堤踏步，踏步边设置青石护栏，踏步面粘贴青石板。贴面下部设双排Φ100UPVC 排水管，横向间距2 m，墙背侧管口采用400×400土工布包扎[5]。

根据行洪的需要，对溪道进行拓宽处理，同时在左岸修建M7.5 浆砌卵石护坡，坡度1∶1.5，并在堤下修筑人行平台，使之与右岸堤脚的人行平台、1#、2#景观堰坝上的汀步形成环水面的人行道，左岸堤脚人行道与右岸堤脚人行道顶高程相同，均是高出常水位20 cm。

3.3.3 景观堰坝工程

为改善庙潭堰坝至南石大桥之间河床裸露的窘境，须修建拦水堰坝，以保证该段河道始终有水。

堰顶高程：1#堰坝与庙潭堰坝下游消力池之间形成一定水深的人工水面，2# 堰坝与1# 堰坝尾坎之间形成一定的水面，庙潭堰坝消力池尾坎顶高程为90.10 m，1#堰坝尾坎顶工程为89.45 m，为保证这一区域形成水面，且水深较浅，确定保证1# 堰坝前水深比庙潭堰坝下游消力池尾坎顶不小于20 cm，保证2#堰坝前水深比1#堰坝下游尾坎顶不小于15 cm，即新建1#景观堰坝堰顶高程需在90.30 m 以上，2#堰坝顶高程需在89.60 m 以上。而从防洪角度考虑，堰顶高程应尽可能降低，尽量减少抬水位。综上考虑，确定1#堰坝堰顶高程为90.30 m，2#堰坝堰顶高程为89.60 m。

4 评价

4.1 防洪效益评价

工程实施后（自2015 年1 开工，工期4 个月，工程量7.15万m3），河道行洪通畅，洪水位降低，从而有效提高河道两岸防护区的防洪能力（从5 年一遇提高到10 年一遇）。当遭遇设计标准内的洪水时，防护区内的居民、公共基础设施、农田等可以得到有效保护，并可减轻超标准洪水可能带来的危害。同时还刻意缓解每年用于防汛的人力、物力和财力的消耗及紧张形势，提高防灾抗灾能力，防洪效益明显。

4.2 排涝效益评价

河道整治建设工程实施后，洪水位降低，有利于沿岸村镇、企业、农田涝水的外排，减轻灾害损失，从而获得较好的排涝效益。

4.3 环境效益评价

通过本次河道整治，改变了原来河道曲折杂乱的外观，取而代之的是“水清、流畅、岸绿、景美”的和谐优美水生态环境，满足了利民村汪村自然村对河道水环境的需要，对提高利民村汪村自然村区域的环境品质和人居环境都将起到积极的推动作用[6]。

伴随本工程的实施和堤防两岸的绿化，为当地居民增添了一个休闲、散步、观赏和娱乐的场所，从不同程度上满足了人们对精神和文化生活不断提高的追求，丰富了附近居民的精神生活。

4.4 对生态效益评价

4.4.1 对植被的影响

由于工程建设区域基本位于河道两岸，无原生植被覆盖区，也无珍稀保护植物，不会对当地整体的植物生态环境造成大的影响。

4.4.2 对野生动物的影响

建设区域附近也有一些野生动物出没，较多见的有野兔、蛇及鸟类等。施工时，可能会对野生动物的生活规律造成一些影响，特别是施工时的汽车行驶和机械施工等产生的噪声会对周围动物带来很大的惊扰，夜间施工的噪声也会影响动物的休息[7]。

工程建成后，对当地野生动物影响较小，对野生动物的生活及物种迁移造成的影响不大。

4.4.3 对区域水土流失的影响

堤防建设过程中永久占地和临时占地面积较大（共计0.869 hm2），还有大量的土石方开挖，这些使施工区内的植被遭到严重破坏，表土受到大面积扰动，各开挖面水土流失急剧加大，工程中开挖的土石方部分还有一些将废弃，如处理不当，也会造成水土流失。工程弃渣若不合理处置，会引起河道的淤积和堵塞，影响水质。因此需采取措施加以防治，如工程开挖面在设计中要考虑稳定性因素，施工中要加以防护，弃渣场要搞好护坡、挡墙等工程措施，尽量减少水利工程建设过程中产生的水土流失量[8]。

5 结语

工程实施后，可提高村镇的防洪排涝能力，美化窈口村的区域环境，为居民的安居乐业及农家乐休闲娱乐旅游的开发提供保障。工程施工期间，废水、废渣的排放以及施工噪声都将对周围环境带来一定影响，土石方的开挖将损坏局部植被，可能产生水土流失，使生态环境受到一定程度的影响。但通过相应的水土保持措施，能够使影响减少到最低程度，工程实施后有利于当地生态环境的改善。其有利影响是主要的，不利影响是次要的、局部的、暂时的，且不利影响可采取一定措施加以控制。