顾洞河堤线布置原则及坝线方案的拟定

王晓光

(盘锦市双台子区农业发展服务中心，辽宁 盘锦 124000)

1 概况

顾洞河是大凌河中游的支流，治理段位于朝阳市双塔区桃花吐乡荒地村至大凌河入河口。距朝阳市内15 km。该河段总长11.228 km。该段位于地形图北纬41°42′03″～41°37′11″，东经120°32′24″～120°34′52″，海拔高程大约在147～202 m之间。该项目治理段右岸位于朝阳市总体规划图上北部边缘处，左岸为林地及河道边滩，两岸有邵三家、南荒地、小白窑、桃花吐、林四家、北白腰，扎兰营子、东坤头营子8个自然屯，保护1.2万人，1万亩耕地，林地0.8万亩。现有跨河建筑物有：西坤头营子的锦赤铁路桥，小白窑处的101线公路桥，邵三家处的京四高速公路桥三处建筑物。

2 建设规模

2.1 项目建设的必要性

2.1.1 历史洪水灾害

多年来，双塔子区的顾洞河流缺少计划科学的防洪工程、河道上游山洪暴发频繁, 两岸经常受到洪水的威胁。近几十年来，发生了几次大洪水，给当地造成了经济损失。

2.1.2 护岸坝工程现状及跨河桥

本次治理河段原来局部有一些石笼丁坝和土砂坝保护，但由于年久失修，基本上没有任何防洪能力。在顾洞河本次治理河段内已有桥梁3座，分别为锦赤铁路桥，101大桥，长深高速公路桥。

2.1.3 河床演变分析及治理规划

在自然条件下，古洞河床具有一般沙质河道的演变特征，即高水位年主河道冲刷、滩地淤积，中低水位年主河道淤积。该河流1994年以后均没有发生较大洪水，从而导致河道淤积较严重，平均淤积厚度在1.2 m左右。但于由顾洞河砂质较好，一直做为朝阳市建筑市场砂料取料场，采砂已有30多年的历史，多年以前由于无规划开采，使得现有的河床千疮百孔，虽然近几年进行过治理，但由于资金困难，没能达到现有的防洪标准。

本次顾洞河护岸工程项目区位双塔区境内，治理段上游起自该荒地村，下游止于大凌河入河口处。本次河道以疏浚为主，101线桥以上右岸修建险工险段2 km。

2.1.4 存在问题

河道存在的主要问题是防洪标准低[1]，河床被乱挖，没有固定的行洪主槽。部分河段虽有自然陡坡，但未达到设计标准，防洪标准不足10 a一遇[2]，此外，由于河两岸居住建筑拥挤，许多现有的河沟坝已被重建或掩埋，未能达到防洪的效果。

2.1.5 工程建设的必要性

顾洞河在桃花吐镇辖区内11.228 km,流经邵三家、荒地、小白窑、小桃花吐、林四家、北白腰、扎兰营子、东坤头营子八个自然屯，双塔区顾洞河河道左右岸均未达到设计防洪标准，不能满足防洪的要求。近年来，由于双塔区经济发展较为迅速，企业成为一股新兴力量，两岸保护用地规模也以每年20%的速度增长。其中右岸已建起了辽西第一农业园区，左岸101线桥头兴建了铁粉厂，经济发展和社会发展之间的矛盾以及防洪安全问题变得越来越突出。更严重的是河道经过30多年的开采，已没有成形的行洪范围，长深高速公路以上河道最深坑达10 m之多，拟治理河段的保护对象主要为现有人口2.2万人，耕地5.0万亩，林地1.8万亩，范围内的学校以及农业基础设施。因此，为了确保上述范围的防洪安全，必须对河道进行全面、彻底的治理。

2.2 防洪标准

2.2.1 防洪标准

本项目保护对象为村庄和耕地。根据国家颁发的“防洪标准”：根据人口和耕地面积设置4个防洪等级[3]，各等级防洪标准按照表1的规定确定。

表1 乡村防护区的等级和防洪标准

根据《防汛标准》，当保护人口≤20万，耕地面积在30万亩以下时，工程等级为IV级，防洪标准为10～20 a一遇。本项目确定为Ⅳ级保护[4]，防洪标准为10 a一遇[5]。对现有跨河建筑物的等级防洪标准拟不降低现状为原则进行布置。

2.2.2 工程项目规模

顾洞河在双塔区境内河道总长11.228 km。左岸和右岸的防洪标准是10 a一遇，防洪堤级别为Ⅴ级。右岸自101线大桥以上险工险段2 km建防洪堤，其余10.498 km河道以疏浚为主，断面形式为复式断面。

2.3 堤防工程

2.3.1 起始水位的确定

依据最不利组合原理,顾洞河与大凌河交汇处(断面0+000)的起始水位,由大凌河同频率洪水在此处的水位来确定。按照《朝阳市大凌河三期工程》中的1994年洪水验证成果中数据，顾洞河起始断面在大凌河实测断面C1与B39之间，断面间距740 m，断面C1至顾洞河起始断面380 m，因此，顾洞河起始断面水位可通过C1与B39断面的水位内插法求得，C1处断面水位为154.00 m，B39处断面水位152.09 m，所以求得顾洞河起始水位为153.02 m。

2.3.2 历史洪水及洪水特性

顾洞河洪水均由暴雨所形成，由于上述天气系统和地形影响，经常发生局部暴雨。此外，目前,河流严重堵塞,长满杂草。与此同时，人类对河流的占用、河流用地堵塞、沙河开挖等常见现象，严重影响了泄洪能力，历史上1949、1964、1984、1991、1994等年份曾出现过大洪水，每次都给沿河两岸造成巨大的经济损失。

顾洞河是典型的山区性河流，具有暴雨集中、源头短、流速快、起伏大的特点，一次洪水持续时间1～2 d，洪峰持续时间更短，一般为几个小时。

3 堤线选定

3.1 堤线布置安全性原则

设计的主要目的是河道疏浚，确保河流得到安全处理，排放设计标准的洪水。为了保护沿岸耕地和人民的财产[6]，只要原来的堤防和建筑物不影响泄洪，便可以使用; 清除影响排涝的林地、堤防和建筑物。新堤控制线应根据上游和下游的整体规划与左右岸互利；施工应在土壤质量更好且相对稳定的地方，尽量避免地基薄弱地区，如深水区、古河道等渗透性强的地区。

3.2 堤线布置经济性原则

河流管理应经济合理，达到风险最小，收益最大，在确保防洪安全的前提下，尽可能满足当地各种用水需求，发挥社会和经济效益，尽量减少占用，减少拆迁甚至不拆，以减少由此造成的经济损失；如果条件允许，尽量结合堤坝和公路交通便利和防洪。

3.3 堤线布置自然性原则

基于河流的自然状态，使上下游和左右岸尽可能尊重河流的原始自然形态，堤防线应尽量平整。

3.4 堤线布置生态性原则

河流的边界要求是在满足生态需求的前提下，保护河流形态多样性，为河流植物和动物栖息地的生长创造有利条件，避免河流渠化和河流不连续，尽可能保护河流的原始条件。

3.5 堤线布置景观性原则

河流治理工程还应考虑景观要求，在布置堤防的同时，要注重沿河绿化和园林绿化，使之成为环境工程的美丽景观，同时充分发挥水利工程的防洪效益。堤防线宜布置在建筑物较少的地区，如占用农田、拆迁房屋等，有利于防洪和工程管理。

根据地形和现有工程条件对排水涵洞进行布置，天然山洪沟使水顺利排出。

3.6 堤线布置、堤距及堤防断面

顾洞河属于丘陵地带的河道，河道蜿蜒迂回，现状两岸没有完整的堤防。岸边坎高0.5～5 m不等。天然河道底坡铁路桥以上2 km左右为5.25‰，101线公路桥上下底坡在2‰～3.5‰，高速路以上为5.7‰左右。从上游到下游的自然景观、地形地貌变化不大。

顾洞河堤防设计方案的拟订，充分考虑了以下因素：

(1)来水洪峰峰高水急历时短。

(2)河道比降较缓，该河段河床是由中、粗砂砾组成的，抗冲能力较差，洪水时期岸滩易坍塌。

(3)桃花吐地处辽西干旱地区，境内山区较多，人多地少的现实使村庄和耕地都集中于沿河两岸。

4 工程总体设计

4.1 设计指导思想及原则

顾洞河治理工程是双塔区发展和河道治理总体规划的重要组成部分，要在确保邵三家、荒地、小白窑、小桃花吐、林四家、北白腰、扎兰营子、东坤头营子八个自然屯的1.2万人、1.0万亩耕地、0.8万亩林地的防洪安全的前提下，结合乡镇建设规划，进行综合开发治理。

规划原则：

(1)坝线应与河势相适应，护岸坝间距不宜突然放大或缩小。

(2)坝线应平整，坝段应平缓连接，不得有断线或急弯。

(3)坝线布局应尽量少占用耕地，并利于防洪救援和项目管理。

4.2 坝线方案的拟定

本次设计河道治理段位于朝阳市双塔区桃花吐乡荒地村至入大凌河口处。该河段总长11.228 km，疏浚段河长10.498 km，堤距150～250 m，因考虑到河道以疏浚和治理为主,所以河床糙率取综合糙率0.037 5。本次设计以实际地形及现有的护岸为基础分为两部分，第一部分为大凌河入河口处以上0+000～6+240 m,此段河道较窄，左右堤距设计为150 m，疏浚后主河槽宽50 m；第二部分为桩号6+240～11+228，左右堤距为250 m，疏浚后主河槽宽100 m。右岸101线大桥以上2 km处为险工险段，修建护工程型式采用疏浚和砂砾料护岸坝型式，迎水坡采用人工生态格宾网护砌, 疏浚范围采用主槽和二阶滩地相结合的形式，主槽过洪水，两岸按界定的边缘向内栽植生态林带20 m，栽植树种为速生杨。主河槽与漫滩之间栽植阔叶速生槐5 m。

5 结语

该工程位置处于河漫滩之上。沿堤线河滩地势较为平坦。没有施工外界妨碍。无施工干扰，无不良地势、地貌。外围及场地内交通畅通。施工、生产、生活方便。砂、石、土料等运距均较近。附近村屯也有多余劳动力，人力资源充裕。如果使用当地劳动力，分期分段施工，可相对减少临时工程设施规模。本工程施工条件各方面均较便利，具有良好的施工环境。