浅谈吉安县油田镇防洪综合整治工程设计

李腾飞

（江西省吉安县水利局，江西 吉安 343100）

0 引言

小流域的气候环境、水文特点决定了治理的特殊性，流域防洪任务仍然是小流域治理的根本与核心。传统治理措施十分单一，导致治理效果不明显，并且破坏了原有的生态岸线和地形地貌，同时片面的采取硬化措施往往会造成绿化面积减少，土壤截蓄雨水的能力下降，使径流系数提高，增加了河道的洪涝风险。为达到人防与技防相结合的目的，防洪治理通常采用护岸防洪、堰坝防洪、水库调蓄、防洪监测和防洪预警等工程与非工程措施。

根据《江西省重点中小河流治理实施方案》，吉安县油田镇确定了综合防洪治理项目，河道治理方案以河道疏浚、卡口清障，维护、稳定现有河型、河势为主，对全河段进行清淤清障、岸坡规整、加固岸坡。项目始终以生态保护为主线，保护油田圩镇，统筹采取相关措施，提升工程经济效益和生态效益。

1 基本现状

1.1 工程现状

油田镇防洪工程位于吉安县同江上游，流域地形以丘陵盆地为主，森林植被较好。流域内水系发达，河道蜿蜒曲折，河底宽20 m～25 m。流域内多年平均降水量1540 mm，多年平均蒸发量为1050 mm。整治河段末端控制断面集水面积328 km2，工程区段河床纵坡降约为1/1170。工程河段内属高丘区河流，其河道平面形态为弯曲型，曲折多变，沿程宽窄相间，急弯卡口多，岸线和床面极不规则；河床纵剖面较陡，床面起伏大，存在多个折点。岸坡土质大都为砂壤土，表层有耕作土和人工填筑土，抗冲能力较差，两岸农田耕地和房屋经常遭到淹没和冲毁，部分河段已逼近居民住房，威胁当地群众的生命财产安全。

1.2 工程建设的必要性

油田镇为沿同江河右岸建设的集镇，集镇地势低洼，大部分河岸不满10年一遇防洪要求，每年汛期洪涝成灾，圩镇被淹，居民生活受洪水困扰频繁，内外交通受阻；河床床面起伏大，弯滩相间，冲刷与淤积交替；河道急弯卡口多，河势不稳，阻水、卡水现象普遍，河岸迎流顶冲，急流傍岸，岸线受冲严重，岸坡陡峻，崩岸现象屡屡发生。为保障人民群众生命财产的安全，提高城镇防洪减灾能力，保障区域防洪安全和粮食安全，促进乡村振兴建设，支撑区域经济社会可持续发展，建设吉安县油田镇防洪工程是非常必要的。

2 工程总体设计

为达到河道治理效果，以河道疏浚、卡口清障，维护、稳定现有河型、河势为目的，油田镇防洪工程整体设计思路为疏浚、清除河道卡口的障碍；对迎流顶冲及急流傍岸河段开展护岸及建设水坡的附属工程。结合油田镇建设规划需求，工程建设以河道疏浚、河道护岸、水陂加固为主，保护油田镇圩镇防洪安全。

吉安县油田镇防洪工程防护区为圩镇，主要保护1个乡镇，保护人口0.7万人，保护面积0.5万亩。根据《防洪标准》（GB 50201-2014）、《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013），河道及堤防工程设计洪水标准为10年一遇（P=10%）。工程为Ⅴ等，主要建筑物为5级，临时建筑物级别为5级。设计枯水位采用12月至次年2月多年平均枯水位。

工程河岸治导线基本沿河岸布置，与河势相适应，不侵占河道行洪断面，宽度基本保持现状河槽宽，治导线岸坡不陡于1∶2。

2.1 河道疏浚工程设计

河道曲折多变，沿程宽窄相间，急弯卡口多，岸线和床面极不规则，冲刷崩岸与淤积共存，影响河道行洪。本次设计结合整治河道范围内河床实际淤积，分段进行疏浚，疏浚以机械为主，人工为辅，疏浚总长度为6042 m。重点对以下河段进行整治：①修整沙洲，消除卡口；②对河床淤积较严重且纵坡不平顺河段进行重点清淤，调整底坡；③重点对河道弯曲段凸岸侧淤积严重的河段进行清淤；适当对不平顺河道沼泽化河滩进行规整，增大过水断面面积；④散点清淤。其余河段有较多散落的堆积物等，进行散点清淤。部分河段河槽大于或基本满足设计河道横断面要求，或一侧河岸岸坡不陡于1∶2，虽然河床不太规整，河床已淤的较小面积与洪水期大的行洪面积相比，可以忽略不计。天然河床已冲淤平衡，不对其进行人工疏浚整治。

2.2 河道护岸设计

油田镇大部分河岸未进行人工整治，在水流长期冲刷作用下，逐步形成紧靠堤脚的深水河槽，河水直冲堤脚，汛期风猛浪高，风浪直接破坏河岸坡脚，致使沿江岸坡塌岸严重，形成直立陡岸。对河道用干砌石进行护岸。

2.2.1 干砌石护坡厚度计算

说是机遇，是因为整个行业高端化转型的提速，推动了市场准入门槛的大幅提升，一些低端产品、山寨品牌被快速淘汰，而它们空出来的市场份额，则成为了有实力的龙头企业新的市场增长空间。同时，急速变革的市场，也刺激消费需求的多元化、理性化，赋予了市场更大的增长潜力和想象空间，厨电企业拥有了更广阔的发展平台。长远来看，步入调整期的厨电市场，为行业巨头的诞生提供了更多的契机。

干砌石护坡厚度按《碾压式土石坝的设计规范》（SL 274-2001）计算，见下式：

式中：D为块石的换算球形直径，m；Kt为随波率变化的系数，查表取值 1.4；ρk为块石密度，t/m3；ρw为块石密度，t/m3；m为坡率；hp为累积频率为5%的波高，m；t为护坡厚度，m。

因Lm/hp＞15，取t=1.82D/Kt。

经计算，干砌石护坡厚度t=0.28 m。参照其它工程经验及满足施工要求，取0.3 m。

2.2.2 护岸工程砂卵石反滤层厚度的确定

参照已建工程经验，干砌石下反滤层厚度为0.15 m。

2.2.3 护岸工程上、下限的确定

式中：Δhp为从河底算起的局部冲深；α为水流流向与岸坡交角，α=50°；m为防护建筑物迎水面边坡系数，m=2；d为坡脚处土壤计算粒径，d=1 cm；VJ为水流的局部冲刷流速，m/s；Q为设计流量，m3/s；W为原河道过水断面面积，m2；Wp为河道缩窄部分的断面面积，m2。

本河段设计洪水时，水流平均速度为1 m/s～1.8 m/s，取1.8 m/s，经计算得：Δhp＜0。根据全省经验，本工程护岸固脚下限置于河床最大冲刷线0.5 m以下。交通桥下游挡墙下限置于河床最大冲刷线1 m以下。

2.2.4 干砌石护岸的标准断面

干砌石护岸的标准断面为：先将陡于1∶2的岸坡削成1∶2边坡，局部坑洼回填混合砂卵石。干砌石厚0.3 m，其下设砂卵垫层厚0.15 m。封顶为干砌石，宽1 m，厚0.3 m。

2.3 附属工程水陂设计

2.3.1 陂堰过流能力

陂堰过流能力按堰流计算，见下式：

式中：b为溢流堰每孔净宽，按溢流堰总宽61.6+2=63.6 m；H0为堰上总水头，m；m为自由溢流流量系数，本设计按Ⅲ型折线堰的流量系数取值，m=0.378；σs为淹没系数，按克-奥型低堰取值，均有hs/H0＜0.5,σs=1；σc为侧收缩系数，σc=1；n为孔数，n=1；Q为流量，m3/s。

2.3.2 消能防冲计算

收缩断面水深hc按下式计算：

式中：E0为上游总水头，m；φ为流速系数，取0.8；q为单宽流量，m3/（s·m）；g为重力加速度，m/s2。

2.3.3 稳定计算

闸坝抗滑稳定按抗剪公式进行计算，见下式：

式中：K为抗剪计算的抗滑稳定安全系数，要求基本组合时K≥1.05；f为根据工程地质提供的设计参数，坝基砼与建基面的抗剪摩擦系数取0.40；∑W为作用于计算截面以上坝体的全部荷载（包括扬压力）对滑动平面的法向分值，104N；∑P为作用于计算截面以上坝体全部荷载对滑动面功向分值，104N。

水陂由多种闸堰组成，平面上似异形堰，经设计计算，溢流堰堰体为圆角折线型堰体（Ⅲ型），为20%埋石C20砼，堰宽64 m，堰顶高程40.70 m，顶宽1 m，上游圆角半径为0.25 m，下游圆角半径0.8 m，堰与消力池连接圆弧半径1.25 m，顶圆弧与底圆弧间为直线连接，底面深入岩层，底高程为36.00 m，底宽4.5 m，底部上游外伸1.0 m，上游面高程38.00 m为折坡点，以上为1∶0，以下为1∶1；控制段边墙为20%埋石C20砼，顶高程42.92 m，底高程为36.00 m。

3 结论

（1）小流域防洪具有特殊性，洪水期间会有短时间的暴涨暴落，若不能很好运用其特点，可能导致小流域范围内民众财产受到损毁，生命受到威胁[1]。因此，生态小流域治理应将工程措施与非工程措施结合，形成小流域防洪的安全网。

（2）吉安县油田镇防洪综合整治工程，针对河道流域特点，采取疏浚、河岸护理和水坡重建等措施，发挥联动综合效益，使各项经济指标均满足工程经济评价合理性的要求，具有较好的防洪效益、社会效益和生态环境效益。