白塔堡河胜利桥段堤防工程设计

邵帅

（朝阳市水务工程技术审查中心，辽宁朝阳122000）

随着经济社会的发展，城市水环境综合整治逐渐成为建设生态城市的重要内容之一。水环境综合治理包括污水截流、清淤、底泥处理、两岸绿化等方面。基于生态环境可持续发展的理念，河道治理规划和堤防结构形式是建设生态城市的主要内容，实践也证明，水利工程与生态紧密结合是未来重要的发展趋势。河流治理也从传统的“工程水利”走向“生态水利”“环境水利”的新阶段。

1 概况

1.1 流域概况

白塔堡河又称牛亡牛河，中上游河槽比较曲折，属于宽浅式河床，中下游比较顺直，属于窄深式河床。河流总长48.45 km，流域面积为182.09 km2。白塔堡河流域上游段为低山丘陵区，长29.40 km，流域面积为106 km2。

白塔堡河在浑河的左侧，是浑河的1级支流，发源于东陵区李相镇老塘峪村，流经李相、深井子、南塔、浑南新区、白塔、浑河民族开发区等6个乡镇（街区），在曹仲屯汇入浑河。流域面积为182.09 km2，河流总长48.45 km，河道比降0.110%。白塔堡河是季节性河流，平时无水或水量很小，如在汛期发生洪水时则洪峰流量很大，非常容易造成洪水灾害。白塔堡河流域没有实测水文资料,按无资料地区水文分析结果,该流域多年平均径流量为2 790万m3。

白塔堡河流域内上游段为低山丘陵区，从老塘峪至浑南新区教场桥，长29.40 km，流域面积为106.00 km2。上游无堤，河道现有标准相当于3～9年一遇，配套建筑物多为10年一遇标准。

该项目主要设计白塔堡河胜利桥向上至上游的公路桥段，及向下至下游铁路桥段，其中右岸全长1 026 m，左岸长926 m。此次规划从实际出发，以提高防洪排涝能力为重点，统筹规划，以生态美学价值为目标，使生态景观完整性和美学价值兼顾。并且与城镇防洪、城镇建设、“三园一龙”重点工程建设结合；工程措施与管理措施相结合，建管并重；与白塔堡河流域综合开发、利用相结合，为实现白塔堡河流域资源可持续发展起表率作用。根据国家和省市关于防洪排涝的规定，此次设计确定白塔堡河胜利桥防洪标准为20年一遇。

1.2 洪涝灾害

据资料记载，2002年7月12日，东陵区白塔堡河流域突降暴雨，上游李相镇24 h降雨量达到112.5 mm，其中2.5 h共降雨42.0 mm；下游白塔镇24 h降雨量达到132.0 mm，其中2.5 h共降雨82.0 mm，造成白塔堡河流域洪涝灾害。水灾造成3 880 hm2内涝，其中严重的有1 720 hm2，466 hm2绝收。共有120余户居民住宅进水。水毁区、乡两级公路2.50 km，冲坏桥涵48座，冲毁方塘5座、提水站4座、饮水井1眼。直接经济损失达3 800万元。

2 防洪工程现状及存在问题

2.1 防洪工程现状

白塔堡河分别由东陵区、浑南新区和铁路局管辖，其中新区管辖段长6 500 m。白塔堡河两岸目前有不连续堤防，现防洪能力为2～10年。由于经过多年治理，教场桥下游约有10.00 km堤防能够达到5年一遇防洪标准；约有5.10 km堤防能够达到10年一遇防洪标准；另在曹仲段还有一段回水堤4.00 km，能达到20年一遇的标准。据了解，近年来东陵区对教场桥以上部分河段进行了治理，规划设计标准为20年一遇。2021年汛期以前，浑南新区对辖区内的白塔堡河段进行了初步清淤疏浚，使得防洪标准有所提高。但设计段的防洪标准仍有些偏低，只能达到10年一遇，按照272 m3/s的设计流量计算，设计水位高于两岸，需要加高堤防，并且清淤河道。

2.2 存在问题

1）防洪能力低，与新区的发展不相适应。

白塔堡河胜利桥段目前防洪标准比较低，没有形成有效的防洪能力，防洪能力不足10年一遇，这与浑南新区的开发建设和其所处的重要地位极不相应，甚至会影响浑南地区的经济发展。浑南新区目前已建成沈阳高新技术产业区、乡镇企业为主导的长白工业区、虹桥工业区及一大批重要建筑；包括村镇住宅用地在内的新区现状建设用地一共23.07 km2；现有人口约10万人。为了保护新区的防洪安全，改善防洪问题显得愈发重要和紧迫。

2）河水污染严重。白塔堡河属于季节性河流，非洪水期基本成为生活污水和工业污水的排污河道，水质污染严重。所以对河道水质进行净化也将是以后河道治理的一个方向，此次设计选择的三维网护岸技术就有净化水体、促进河流生态修复的功能。

3 堤线总体布置

3.1 河堤堤距的确定

1）新建河堤的堤距应该根据流域防洪规划来分河段确定，上下游、左右岸最好统筹兼顾；

2）河堤堤距应该根据河道的地形、地质条件和水文泥沙特性，河床演变特点，根据冲淤变化规律的不同，堤距的技术经济指标，综合权衡有关自然因素和社会因素后再分析确定；

3）在确定河堤堤距时，应该根据社会经济发展的要求，根据现有水文资料系列的局限性，对滩区长期的滞洪、淤积作用及生态环境保护等，留有余地；

4）由于受山嘴、矶头或其他建筑物、构筑物等的影响，排洪能力明显小于上、下游窄河段的时候，应该采取展宽堤距或者清除障碍的措施。

3.2 堤线和堤距布置

此次设计在不改变原有土堤堤线的基础上，加高培厚，以求达到20年一遇的防洪标准。堤距（内肩线）为40.0～50.0 m，堤脚线间距为16.5～26.0 m，基本保持原来河道的走势，避免大量开挖土方，节省了投资。

4 水面线推求

胜利桥段水利计算按渠化断面考虑，断面底宽为16.5～26.0 m，边岸坡度为1∶2，糙率选0.03，设计中考虑到了3座桥的过流情况，设计标准为20年一遇,流量为376.1 m3/s，水面线推算的成果见表1。河道纵断面图见图1。

图1 白塔堡河胜利桥段纵断面图

表1 白塔堡河（胜利桥段）P=5%水面线成果

5 堤防工程设计

5.1 绿滨垫护岸

土堤迎水岸坡度为1∶2，绿滨垫厚0.4 m，坡脚布置固滨笼固脚，固脚顶宽1.0 m，埋深1.2 m，绿滨垫底部设置400 g/m2无纺土工布一层，无纺布上铺15 cm厚砂石垫层；背水岸坡度为1∶2，草皮护坡。堤顶砂石路面净宽3.0 m，单向排水，排向迎水侧，坡比为2%。，路边设路缘石，顶宽15 cm。具体布置见图2。

图2 绿滨垫护岸

5.2 混凝土六棱块护岸

护岸的上下两个迎水岸坡度均为1∶2，缓步台下护面为单层混凝土六棱块，厚度为20 cm；六棱块下设置400 g/m2无纺土工布一层，无纺布上铺20 cm厚砂卵石保护层；设计水位以下用六边形空心混凝土预制件护砌，空心处植花草，设计水位以上种植草皮；背水岸坡度为1∶2，种植草皮；缓步台用5 cm卵石混凝土铺盖，下设400 g/m2无纺土工布一层，无纺布上铺5 cm砂石保护层。

堤顶草皮路面宽3.2 m，在距迎水岸0.7 m处种树，树间距4.0 m，具体布置见图3。

图3 混凝土六棱块护岸

从景观、生态和经济角度上，绿滨垫护岸的生态性较好，投资较小。绿滨垫柔性的结构比刚性结构具备更好的安全稳定性，能适应边坡的变动而不被破坏；绿滨垫护岸抗冲刷能力较强，能承受最大的水流速度可达6 m/s；绿滨垫结构本质上都具有透水性，能够对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性，使得水中的悬移物和淤泥能够沉淀于填石缝中，从而有利于自然植物的生长，使其逐步恢复原有的生态环境。绿滨垫具有高强度的抗腐蚀性、稳定性、持久性，工程造价更经济。

所以经过比较，此次设计选用了绿滨垫护岸。

6 结语

工程的实施加强了白塔堡河的行洪能力，提升了河流的水质，进一步完善了河道的防洪体系，稳固了岸线，明确了河道管理范围，恢复了河道的生态环境，对该地区的经济发展起到了有力的推进作用。