新桥水龙东至新风段防洪减灾能力初探

黄春培

（广东益鑫源工程建设管理咨询有限公司，广东 江门529000）

1 工程概况

1.1 工程布局

开平市水口镇龙东至新风段河道整治项目，是为提高新桥水龙东至新风段的防洪减灾能力，保障区域防洪安全及粮食安全，兼顾河流生态环境，在坚持“防灾减灾、岸固河畅、自然生态、安全经济、长效管护”的治理原则下，开展清淤疏浚、护岸护坡、堤防加固等内容的综合性治理。本次治理河长6.5 km，其中全线清淤长6.5 km，护岸长度3.429 m，堤防加固1.253 km。主要建设内容包括：

（1）对治理河长6.5 km范围内河道，进行全线清淤疏浚。

（2）对长安里至聚龙水闸段，进行堤防加高、加厚及护岸，护岸型式采用草皮护坡，同时对该段低矮堤防进行加高加厚，为方便日后巡查管理、检查抢险等工作，设置堤顶路及路缘石；该段总长为3.047 km。

（3）对榄冲村、凤翔村段进行护岸；该部分河道右岸处于河流凹岸，受冲刷严重，因此于榄冲村段设置抛石护岸长0.265 km；于凤翔村段，设置预制波浪型桩护岸长0.117 km。

（4）对相应河段进行堤防加固，设置堤顶路及路缘石，背水坡设置排水沟；位于新环市路公路桥至已建挡墙式岸坡段，长1.274 km。

（5）生态修复及景观改造。在沿河重要村庄段，结合乡村振兴战略、美丽乡村建设、新农村建设的要求，修复河道生态环境，提升河道景观功能，满足人民群众对河流安全性、生态性、美观性及亲水、休闲的综合需求。

1.2 建设标准

根据《防洪标准》（GB 50201-2014）规定，乡村防护区人口小于20万人，耕地小于2万hm2，工程等级为Ⅳ级，防洪标准重现期为20～10年一遇，本工程防护任务远小于《防洪标准》（GB 50201-2014）最低标准规定，另外《广东省中小河流治理工程设计指南》（试行）中提出“对于《防洪标准》未明确规定区域，保护农田区的河段治理宜以岸坡防冲、疏通和稳定河槽为主要目的，允许洪水在农作物耐受时间内淹浸农田。乡镇人口密集区的防洪标准取10～20年一遇；村庄人口集中区的防洪标准取5～10年一遇；农田因地制宜，按照5年一遇以下防洪标准或不设防考虑。”

本工程新桥水K0+000—K0+677河段保护对象为农田，桩号K0+677—K2+706河段保护对象为村庄及农田，桩号K5+007—K6+226河段保护对象为村庄及农田，其余河段保护对象为农田；新桥水支流（支K0+000—支K0+461）段保护对象为村庄及农田；综合考虑本工程实际情况，本次工程堤防加固（桩号支K0+000—支K0+461、K0+000—K2+706、K5+007—K6+226）的防洪标准采用5年一遇洪水，其余河段为不设防。

河道桩号K0+000—K2+706段及支K0+000—支K0+461段，设计加固桩号为DA0+000—DA3+047起于社冲坪桥侧，终于聚龙水闸，堤防终点可接下游较高堤防，但上游段（西岗村往上）现状堤防较低矮，且在本工程治理河段内，即使按设计洪水加高后也无法形成闭合，不能完全发挥应有的防洪效益，所以该段本次建设为加高加厚现状低矮堤防（设计堤顶高程采用设计洪水位加堤顶超高值）及护岸，并为方便日后巡查管理、检查抢险等工作，设置堤顶路及路缘石；因此，该段以消除现状低矮堤防段安全隐患，方便管理工作等为主要任务，不以挡水防洪为主要任务。

2 工程规模

2.1 清淤疏浚

根据工程计划，通过分析测量图并结合现场调查，本工程河道清淤疏浚长度为6.5 km，河道中心桩号为支K0+000—支K0+461及K0+000—K6+226（其中K3+259—K3+446，长度187 m为沈海高速桥下部分，由公路部门建设，不纳入本工程）；按照原天然河道比降，采用复式断面进行河道断面清淤；河道断面尽量体现形态的多样性，在满足行洪排涝等基本功能的基础上，尽量维持原有浅滩、深槽和植物群落等。本次河道清淤疏浚量为52 692.63 m3。

2.2 堤防加固

根据实地调查可知，新环市路公路桥至现有挡墙式岸坡段的河堤经常漫堤（河道中心线桩号K5+007—K6+226），经复核现状堤顶高程不满足现行防洪要求，需进行堤防加固。

桩号K5+007—K6+226段起点接于新环市公路桥下游侧，终点接于现有挡墙式岸坡侧，可形成防洪闭合。本工程共加固长度为1.253 km，堤防设3.5 m堤顶路（配套路缘石），于背水坡设置排水沟，以利排除坡面水流。

2.3 岸坡整治

对长安里至聚龙水闸段进,行堤防加高加厚及护岸，护岸型式采用草皮护坡，同时对该段低矮堤防进行加高加厚，为方便日后巡查管理、检查抢险等工作，设置堤顶路及路缘石；该段河道桩号为支K0+000—支K0+461、K0+000—K2+706（工程设计桩号为DA0+000—DA3+047），该段总长为3.047 km。

对榄冲村、凤翔村段进行护岸；该部分河道右岸处于河流凹岸，受冲刷严重，因此于榄冲村段设置抛石护岸长0.265 km；于凤翔村段，设置预制波浪型桩护岸长0.117 km。

3 水面线推算

3.1 推算条件

（1）计算范围

新桥水水面线推算范围为起点（上游）,位于水口镇与址山镇交界处，终点（下游）位于现有挡墙式岸坡末段处，河道桩号为K0+000—K6+226。

（2）起推水位

本次水面线推算的起推水位,采用经开平市水务局批准的《开平市新桥水（沈海高速桥下～新桥水出口段）行洪控制线规划》（开平市水务局、江门市水利水电勘测设计院有限公司，2014年10月）（以下简称《行洪控制线规划》）的水面线计算成果；《行洪控制线规划》中桩号K2+851处为本工程下游终点，即为本工程河道桩号K6+226处；该处P=20%水位为3.24 m（国家85高程）。现状水面线计算成果见表1。

表1 新桥水P=20%治理前后水面线成果

（3）河道断面

本次水面线推算采用实测河道断面，共采用35个断面，断面平均距离200 m。现状水面线成果见图1。

图1 新桥水P=20%现状水面线图

（4）河道糙率

由于缺乏糙率相关资料，根据《水力学》（清华大学，余常昭主编）中河流糙率系数，本河段采用糙率值在0.025～0.030之间，综合考虑，采用0.028作为模型区现状糙率，采用0.025作为治理后糙率。

3.2 计算方法

由于天然河道底坡沿程有一定的变化，断面形状也不规则，河槽断面宽窄不一，河底高低不平，因此本次设计洪水水面线推算，通过河道恒定非均匀流计算方法，以控制断面起始断面，采用伯努利能量方程，向上游推算出各断面不同频率下的水面线。

（1）伯努利能量方程如下：

式中：Y1，Y2——断面水深；

Z1，Z2——主槽高程；

V1，V2——平均流速（总流量/总过流面积）；

α1，α2——速度加权系数；

g——重力加速度；

he——能量水头损失。

两个断面之间的能量水头损失，由摩擦损失和水流收缩（放大）产生的水头损失组成。能量水头损失he方程如下：

式中：L——断面间距；——两断面间摩擦比降；

C——收缩（放大）损失系数。

实际计算时，采用广东水文水利设计计算软件平台（HydroLab1.0版）进行水面线计算。

（2）水面线计算成果

根据上述计算原则方法，分别计算出新桥水现状水面线和设计水面线，并比较确定疏浚效果。设计水面线计算成果见表1。

（3）流量资料

采用各断面计算的流量资料。每个支流处选取一个断面计算流量，每两个断面之间的流量都用下游处断面的流量。设计水面线成果见图2。

图2 新桥水P=20%治理后水面线图

4 结论

将现状水面线计算成果和设计（治理后）水面线计算成果进行比较，治理前后水面线变化情况见表1。由表可知：治理后（P=20%），水位落差比较明显，最大降落0.39 m。提高了部分堤防的防洪标准，解决了暴雨漫顶问题和农田受浸危害，统筹了水利工程设施建设和非工程措施建设，为体系防洪、环保、生态、文化、旅游等多种功能进行有机整合提供了基础。［1］徐静波.内河航道整治工程生态环境影响评价——以三峡库区抱龙河为例［J］.环境与发展,2018，143（06）:37-38.