赤水河中段綜合治理工程防洪評價分析

韋世杰

（陜西金水橋工程設計有限責任公司，陜西 西安 710000）

渭南市華州區(qū)赤水河中段河道整治生態(tài)濕地綜合治理工程是利用華州區(qū)豐富的灘涂資源，通過對園區(qū)水系和交通的梳理，生態(tài)恢復和重建，融入休閑旅游服務功能，建成一處集科普宣教、生態(tài)保護、游覽觀光、休閑養(yǎng)生等功能于一體的國內(nèi)一流國家級生態(tài)濕地。

赤水河為渭河一級支流，工程設施分布于河道兩側(cè)及灘地上，為了保證設計洪水下工程設施安全和保護沿岸人民生命財產(chǎn)安全，減小損失，需要對工程設計進行防洪評價。

1 防洪評價

1.1 設計洪水計算

赤水河目前未設水文站，同為南山支流的羅敷河1955年1月設有羅敷堡水文站，控制流域面積122 km2，具有多年實測資料。設計洪水常用的計算方法有水文比擬法，經(jīng)驗公式法、暴雨推求洪水等方法。赤水河與羅敷河均為渭河南山支流，氣象、水文條件、產(chǎn)匯流規(guī)律基本一致，且羅敷河羅敷堡水文站控制面積與項目終點以上面積差異不大，因此，本次洪水計算選用羅敷堡站1955～2010年共56年的實測洪水資料，分別采用水文比擬法、經(jīng)驗公式法及推理公式法計算，經(jīng)分析比較確定。

1.1.1 推理公式法

暴雨是形成洪水的主要因素，在假定設計暴雨與設計洪水的頻率相應和暴雨全面積籠罩的前提下，分析產(chǎn)流和匯流過程，進而推求設計洪峰流量。求得赤水河20年一遇設計洪峰流量為530m3/s。

1.1.2 水文比擬法

通過分析羅敷堡水文站多年實測水文資料，計算出羅敷河20年一遇設計洪峰流量，再通過公式計算出赤水河設計洪峰流量。求得赤水河20年一遇設計洪峰流量為453m3/s。

式中：Q設為工程處設計洪峰流量；Q參為羅敷堡水文站設計洪峰流量；F設為工程處流域面積；F參為羅敷堡水文站控制流域面積，122 km2。

1.1.3 經(jīng)驗公式法

依據(jù)《渭南地區(qū)暨銅川市實用水文手冊》設計洪水經(jīng)驗公式計算，渭河南秦嶺山區(qū)，指數(shù)n為0.62。查出不同頻率的Kp值后，將F=290.4為km2代入，即可求得不同頻率的設計洪峰流量，見表1。

表1 地區(qū)經(jīng)驗公式法計算設計洪水成果表

1.1.4 成果合理性分析

對以上計算成果進行分析，3種方法計算差異相對較大，地區(qū)經(jīng)驗公式法數(shù)值最小，推理公式法最大，水文比擬法居中。本次水文比擬法成果與《陜西省渭河防洪治理工程可行性研究水文分析報告》等成果基本一致，因此，認為本次計算結(jié)果比較可靠，采用成果也是比較合理的。

可研設計計算成果赤水河20年一遇洪水的洪峰流量為460m3/s，本次計算結(jié)果453m3/s，考慮計算過程的誤差影響認為計算結(jié)果基本一致，因此，本次復核赤水河可研設計20年一遇洪水成果滿足要求。

1.2 設計洪水位計算

根據(jù)確定的河段糙率、起算斷面的水位和實測的斷面資料，采用用能量守恒方程的計算方法，從下游向上游逐斷面推求推算出設計洪水水面線。經(jīng)過計算設計洪水水面線與可研成果對比分析可知，各斷面的復核結(jié)果基本一致，可研設計成果滿足要求。

1.3 沖刷深度計算

通過選取代表性河道斷面，采用《堤防工程設計規(guī)范》GB50286—2013 D.2.2-1局部沖刷公式進行河道沖刷深度計算，計算得基礎沖刷深度為0.39m～1.07m。可研設計堤防與護坡基礎置于深泓點以下1.5m，基礎埋深滿足要求。

2 防洪綜合評價

2.1 法規(guī)及防洪規(guī)劃的適應性

本次新建生態(tài)濕地工程布置在河道堤岸以外，不會對河道造成影響，符合《中華人民共和國防洪法》、《陜西省河道管理條例》等法律法規(guī)。本工程確定為Ⅲ級旅游設施，其相應設防標準確定為20年一遇洪水，堤防級別為4級，符合《防洪標準》（GB50201-2014)要求。

2.2 對河道行洪的影響

本次新建生態(tài)濕地工程布置在河道堤岸以外，不占用河道的行洪面積，不會影響河道行洪。堤防工程堤線布置與天然河勢相適應，堤段之間平順銜接，堤防設計經(jīng)過計算滿足設計洪水行洪能力。而且，本次洪水計算沒有考慮上游水庫的調(diào)節(jié)作用，因此堤岸的防洪標準更偏安全。所以項目堤防、護岸工程實施后更有利赤水河河道行洪安全。

2.3 對河勢的影響

根據(jù)工程布置可知堤線設計盡可能的順應天然河勢，大部分河段是在天然河堤的基礎上加高培厚或者護岸，局部地方縮窄原始河道，可能引起水流的邊界條件和水沙條件的微小變化，改變河流斷面形態(tài)，對現(xiàn)狀河勢影響不大，河勢基本穩(wěn)定。

2.4 對現(xiàn)有防洪工程、水利設施及其它設施的影響

工程段河道沿線有大小橋6座，經(jīng)過設計洪水位的推求和沖刷深度計算，橋下凈空均滿足河道行洪，基礎埋深滿足沖刷，因此設計洪水不會對沿線便橋造成影響。

2.5 對防汛搶險的影響

根據(jù)可研設計，項目堤岸建成后，可以抵御20年一遇的洪水，堤頂寬度8 m，堤頂設置道路，跨河設置交通橋，連接附近交通道路，更有利于項目區(qū)防汛搶險，對防汛搶險不會產(chǎn)生不利影響。

3 消除或減輕洪水影響的措施

3.1 對防洪影響的補救措施

（1）項目工程施工場地均距公路較近，若需汛期施工，應確保各類設備遠離道路，以防造成防汛搶險道路堵塞。

（2）施工將占用部分行洪河道，必須和當?shù)睾拥乐鞴懿块T簽訂防汛責任書，確保防汛安全，施工完成后及時拆除臨建設施，清理場地，盡可能恢復河道原貌，以利河道泄洪暢通，并會同河道主管部門共同驗收。

（3）在運行管理期間，及時與防汛、氣象部門聯(lián)系。確保在設計標準洪水下，不發(fā)生安全事故。

3.2 工程安全影響補救措施

（1）盡量避免汛期施工，雖然本工程不會對防汛造成較大的影響，但也可能因各種原因發(fā)生超設計標準洪水，為確保施工設備和人員安全，應提前與防汛部門聯(lián)系確定施工時間，制定施工期防汛預案，報防汛部門審批后方可施工，確保施工安全和施工質(zhì)量；

（2）施工期可能遭遇暴雨洪水，對施工人員及設施可能帶來較大的威脅，應注意天氣預報及與上游水庫等水情部門保持密切聯(lián)系，確保洪水到來前，人員及設施及時撤離轉(zhuǎn)移，確保防汛安全。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）赤水河中段河道整治生態(tài)濕地項目建設有利于生態(tài)環(huán)境的改善，促進區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對當?shù)亟?jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護具有重要意義，并符合當?shù)亻L遠發(fā)展規(guī)劃。發(fā)展休閑農(nóng)業(yè)，有利于促進城鄉(xiāng)融合，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，建設和諧農(nóng)村，因此該項目建設是十分必要的。

（2）赤水河中段河道整治生態(tài)濕地項目建設符合國家及地方法律法規(guī)的要求。本工程確定為Ⅲ級旅游設施，其相應設防標準為20年一遇洪水，堤防級別為4級，符合《防洪標準》（GB50201-2014)要求。

（3）經(jīng)過計算和可研設計對比分析，堤線布置合理平順，堤頂高程、堤基埋深滿足要求。設計標準洪水下，堤岸工程建成后，能夠滿足行洪要求，但是對河勢會造成輕微影響。生態(tài)濕地工程布置于堤岸以外，不會影響河道行洪安全。

（4）經(jīng)過復核，公路橋和鐵路橋的基礎埋深滿足沖刷要求，設計洪水位均低于橋底高程，工程實施不會對公路橋和鐵路橋造成影響。

（5）在項目施工期間，由于一些臨時設施和施工垃圾占用部分行洪河道，將對河道行洪造成不利影響，因此，應盡量避開洪水期5~10月，并采取必要的防護措施，確保人員與施工設施設備安全。

4.2 建議

（1）建議施工應盡量在非汛期，根據(jù)分期設計洪水計算成果可知，赤水河11月至5月份洪水較11月至4月份洪水量值偏大一倍以上，從人員及施工機械安全、施工期圍堰等工程措施考慮，建議在5月份前完成施工。同時應按規(guī)定制報批度汛預案。赤水河上游建有水庫，施工時應與上游水工程單位保持信息暢通，一旦上游放水危及施工安全時能采取相應措施，確保施工安全。

（2）要加強施工管理，在兩岸灘地盡量減少堆積施工物料，施工廢棄物要及時清理到指定的棄渣場，嚴禁倒入河道，施工結(jié)束后，臨時工程要及時拆除清理干凈，恢復河道原貌。

（3）先進行堤防工程施工，后建設的生態(tài)濕地工程應滿足堤防管理要求。