白塔堡河勝利橋段堤防工程設計

邵帥

（朝陽市水務工程技術審查中心，遼寧朝陽122000）

隨著經濟社會的發展，城市水環境綜合整治逐漸成為建設生態城市的重要內容之一。水環境綜合治理包括污水截流、清淤、底泥處理、兩岸綠化等方面?；谏鷳B環境可持續發展的理念，河道治理規劃和堤防結構形式是建設生態城市的主要內容，實踐也證明，水利工程與生態緊密結合是未來重要的發展趨勢。河流治理也從傳統的“工程水利”走向“生態水利”“環境水利”的新階段。

1 概況

1.1 流域概況

白塔堡河又稱牛亡牛河，中上游河槽比較曲折，屬于寬淺式河床，中下游比較順直，屬于窄深式河床。河流總長48.45 km，流域面積為182.09 km2。白塔堡河流域上游段為低山丘陵區，長29.40 km，流域面積為106 km2。

白塔堡河在渾河的左側，是渾河的1級支流，發源于東陵區李相鎮老塘峪村，流經李相、深井子、南塔、渾南新區、白塔、渾河民族開發區等6個鄉鎮（街區），在曹仲屯匯入渾河。流域面積為182.09 km2，河流總長48.45 km，河道比降0.110%。白塔堡河是季節性河流，平時無水或水量很小，如在汛期發生洪水時則洪峰流量很大，非常容易造成洪水災害。白塔堡河流域沒有實測水文資料,按無資料地區水文分析結果,該流域多年平均徑流量為2 790萬m3。

白塔堡河流域內上游段為低山丘陵區，從老塘峪至渾南新區教場橋，長29.40 km，流域面積為106.00 km2。上游無堤，河道現有標準相當于3～9年一遇，配套建筑物多為10年一遇標準。

該項目主要設計白塔堡河勝利橋向上至上游的公路橋段，及向下至下游鐵路橋段，其中右岸全長1 026 m，左岸長926 m。此次規劃從實際出發，以提高防洪排澇能力為重點，統籌規劃，以生態美學價值為目標，使生態景觀完整性和美學價值兼顧。并且與城鎮防洪、城鎮建設、“三園一龍”重點工程建設結合；工程措施與管理措施相結合，建管并重；與白塔堡河流域綜合開發、利用相結合，為實現白塔堡河流域資源可持續發展起表率作用。根據國家和省市關于防洪排澇的規定，此次設計確定白塔堡河勝利橋防洪標準為20年一遇。

1.2 洪澇災害

據資料記載，2002年7月12日，東陵區白塔堡河流域突降暴雨，上游李相鎮24 h降雨量達到112.5 mm，其中2.5 h共降雨42.0 mm；下游白塔鎮24 h降雨量達到132.0 mm，其中2.5 h共降雨82.0 mm，造成白塔堡河流域洪澇災害。水災造成3 880 hm2內澇，其中嚴重的有1 720 hm2，466 hm2絕收。共有120余戶居民住宅進水。水毀區、鄉兩級公路2.50 km，沖壞橋涵48座，沖毀方塘5座、提水站4座、飲水井1眼。直接經濟損失達3 800萬元。

2 防洪工程現狀及存在問題

2.1 防洪工程現狀

白塔堡河分別由東陵區、渾南新區和鐵路局管轄，其中新區管轄段長6 500 m。白塔堡河兩岸目前有不連續堤防，現防洪能力為2～10年。由于經過多年治理，教場橋下游約有10.00 km堤防能夠達到5年一遇防洪標準；約有5.10 km堤防能夠達到10年一遇防洪標準；另在曹仲段還有一段回水堤4.00 km，能達到20年一遇的標準。據了解，近年來東陵區對教場橋以上部分河段進行了治理，規劃設計標準為20年一遇。2021年汛期以前，渾南新區對轄區內的白塔堡河段進行了初步清淤疏浚，使得防洪標準有所提高。但設計段的防洪標準仍有些偏低，只能達到10年一遇，按照272 m3/s的設計流量計算，設計水位高于兩岸，需要加高堤防，并且清淤河道。

2.2 存在問題

1）防洪能力低，與新區的發展不相適應。

白塔堡河勝利橋段目前防洪標準比較低，沒有形成有效的防洪能力，防洪能力不足10年一遇，這與渾南新區的開發建設和其所處的重要地位極不相應，甚至會影響渾南地區的經濟發展。渾南新區目前已建成沈陽高新技術產業區、鄉鎮企業為主導的長白工業區、虹橋工業區及一大批重要建筑；包括村鎮住宅用地在內的新區現狀建設用地一共23.07 km2；現有人口約10萬人。為了保護新區的防洪安全，改善防洪問題顯得愈發重要和緊迫。

2）河水污染嚴重。白塔堡河屬于季節性河流，非洪水期基本成為生活污水和工業污水的排污河道，水質污染嚴重。所以對河道水質進行凈化也將是以后河道治理的一個方向，此次設計選擇的三維網護岸技術就有凈化水體、促進河流生態修復的功能。

3 堤線總體布置

3.1 河堤堤距的確定

1）新建河堤的堤距應該根據流域防洪規劃來分河段確定，上下游、左右岸最好統籌兼顧；

2）河堤堤距應該根據河道的地形、地質條件和水文泥沙特性，河床演變特點，根據沖淤變化規律的不同，堤距的技術經濟指標，綜合權衡有關自然因素和社會因素后再分析確定；

3）在確定河堤堤距時，應該根據社會經濟發展的要求，根據現有水文資料系列的局限性，對灘區長期的滯洪、淤積作用及生態環境保護等，留有余地；

4）由于受山嘴、磯頭或其他建筑物、構筑物等的影響，排洪能力明顯小于上、下游窄河段的時候，應該采取展寬堤距或者清除障礙的措施。

3.2 堤線和堤距布置

此次設計在不改變原有土堤堤線的基礎上，加高培厚，以求達到20年一遇的防洪標準。堤距（內肩線）為40.0～50.0 m，堤腳線間距為16.5～26.0 m，基本保持原來河道的走勢，避免大量開挖土方，節省了投資。

4 水面線推求

勝利橋段水利計算按渠化斷面考慮，斷面底寬為16.5～26.0 m，邊岸坡度為1∶2，糙率選0.03，設計中考慮到了3座橋的過流情況，設計標準為20年一遇,流量為376.1 m3/s，水面線推算的成果見表1。河道縱斷面圖見圖1。

圖1 白塔堡河勝利橋段縱斷面圖

表1 白塔堡河（勝利橋段）P=5%水面線成果

5 堤防工程設計

5.1 綠濱墊護岸

土堤迎水岸坡度為1∶2，綠濱墊厚0.4 m，坡腳布置固濱籠固腳，固腳頂寬1.0 m，埋深1.2 m，綠濱墊底部設置400 g/m2無紡土工布一層，無紡布上鋪15 cm厚砂石墊層；背水岸坡度為1∶2，草皮護坡。堤頂砂石路面凈寬3.0 m，單向排水，排向迎水側，坡比為2%。，路邊設路緣石，頂寬15 cm。具體布置見圖2。

圖2 綠濱墊護岸

5.2 混凝土六棱塊護岸

護岸的上下兩個迎水岸坡度均為1∶2，緩步臺下護面為單層混凝土六棱塊，厚度為20 cm；六棱塊下設置400 g/m2無紡土工布一層，無紡布上鋪20 cm厚砂卵石保護層；設計水位以下用六邊形空心混凝土預制件護砌，空心處植花草，設計水位以上種植草皮；背水岸坡度為1∶2，種植草皮；緩步臺用5 cm卵石混凝土鋪蓋，下設400 g/m2無紡土工布一層，無紡布上鋪5 cm砂石保護層。

堤頂草皮路面寬3.2 m，在距迎水岸0.7 m處種樹，樹間距4.0 m，具體布置見圖3。

圖3 混凝土六棱塊護岸

從景觀、生態和經濟角度上，綠濱墊護岸的生態性較好，投資較小。綠濱墊柔性的結構比剛性結構具備更好的安全穩定性，能適應邊坡的變動而不被破壞；綠濱墊護岸抗沖刷能力較強，能承受最大的水流速度可達6 m/s；綠濱墊結構本質上都具有透水性，能夠對地下水的自然作用及過濾作用具有較強的包容性，使得水中的懸移物和淤泥能夠沉淀于填石縫中，從而有利于自然植物的生長，使其逐步恢復原有的生態環境。綠濱墊具有高強度的抗腐蝕性、穩定性、持久性，工程造價更經濟。

所以經過比較，此次設計選用了綠濱墊護岸。

6 結語

工程的實施加強了白塔堡河的行洪能力，提升了河流的水質，進一步完善了河道的防洪體系，穩固了岸線，明確了河道管理范圍，恢復了河道的生態環境，對該地區的經濟發展起到了有力的推進作用。