东洋河城镇段综合整治工程优化设计

仇延林，李明双

（1.辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110006；2.辽宁省水利厅，辽宁 沈阳 110003）

东洋河城镇段综合整治工程优化设计

仇延林1，李明双2

（1.辽宁润中供水有限责任公司，辽宁 沈阳 110006；2.辽宁省水利厅，辽宁 沈阳 110003）

本文论述了采用刚性三级低堰方案替代橡胶坝设计的特点、设计目标、工程布置等，为城市段河流整治提供了新的思路和方法。

整治工程；优化设计；东洋河

1 设计优化说明

辽宁省岫岩县东洋河原4号橡胶坝工程位于东洋河干流，北洋桥上游约232 m处，为该河段四级橡胶坝的第一级。随着岫岩县城镇建设的发展需要，原设计4号橡胶坝回水范围内对右岸滩地（景观滩地）淹没较大，对周边的浸没影响也不可避免。应建设单位要求，在满足原有设计标准的前提下，对原4号橡胶坝结构进行设计方案调整，以求更好地解决原设计与现状要求存在的问题。

2 坝型确定

为减少蓄水对右岸滩地及周边浸没影响的范围，设计对防洪安全、回水水面线计算、景观效果和运行管理等因素进行确定，经分析，确定采用刚性低堰分三级将水面抬至80.60 m高程，随地面高程的变化，减少淹没最大水深达2.5 m。三级低堰挡水高度分别为79.20，79.70，80.60 m。

3 刚性低堰特点

3.1 优点

1）刚性低堰方案作为该河段蓄水方案，在技术上是可行的。通过刚性低堰与河道主槽护岸相结合，保护大片右岸林木岸滩，从而细化河床结构，理清河床层次，丰富河床色彩，使河床最大可能的接近原生态景观。

2）刚性低堰可以减轻泥沙对下游橡胶坝的淤积问题。三道堰可以有效拦截推移泥沙，对改善下游3座橡胶坝运行条件，特别是对3号橡胶坝的保护是有利的。

3）刚性低堰方案可以逐级提高水位，解决拦河雍水高水位造成的岸边浸渗问题。

4）刚性低堰方案施工方便、使用寿命长。

3.2 缺点

1）刚性低堰的蓄水量要少于橡胶坝的蓄水量，水面景观没有橡胶坝的宏伟壮观。

2）东洋河属于典型北方山区河流，四季降水不均匀，河床流量在一年中可以由4 100 m3/s变化到1.75 m3/s，同时，该河段处于哈达、偏岭两河的汇河口的下游，河流由西北向东南方向转弯处，河床受两座山头（冷家隈子山、炮台山）束窄影响，河床水流条件恶劣，泥沙问题突出，河床冲淤变化剧烈，将来清淤工作量大是不可避免的。

3）修建刚性低堰，要做好河床滩地的工程防护，降低复杂水流和泥沙的冲淤对滩地的影响程度。景观设计要关注相应洪水泄流要求。同时洪水过后，局部人工清扫和整理（如人行道、人工花圃、局部冲沟和部分淤积等）工作不可避免。

4 设计目标

在满足水面景观、拦挡大部分泥沙和防洪安全的前提下，刚性低堰设计应尽量满足以下要求：

1）突出亲水性。整个工程在设计理念上要方便游人进入和人、水互动。注重各功能区域的完善，如码头、游乐区等。

2）接近原生态。基本保留原河床滩地，用挡土墙固定部分河床，同时改换部分高大乔木为耐水的观花赏叶丛生灌木。河床左岸的防洪设施主要以植物措施为主，在原来已有的防护林基础上，补植一些具有景观效果的树种。

3）以曲为美。刚性低堰、两岸的护岸的轴线均设计成曲线，使之具有流曲之美，更接近原生态。

4）注重和谐、综合利用。达到景观和防洪要求的和谐统一、工程设施和周围环境的和谐统一、注重工程的综合利用，既保证游乐需要，也要保证能顺利通过设计洪水。

5）加强工程管理。该工程位于山区河流，根据现场勘察和多年河道演变观察，汛期河流泥沙含量较高，但由于缺少统计资料，暂不能对泥沙进行定量分析。建议上游水文站能针对不同季节对泥沙进行观测，工程运行后定期清淤，保证工程正常发挥作用。

5 基本资料

该工程岫岩站设计洪水成果见表1，工程设计堤防高程计算成果见表2。

表1 岫岩站设计洪水成果表

表2 岫岩城市段堤防设计高程成果表m

6 工程布置及建筑物

方案是在原4号橡胶坝址上游613.70 m处开始，向上游依次修建3道刚性低堰来抬高河床水位，保证形成连续水面，回水到铁路桥下80.60 m高程，并考虑景观效果的拦河蓄水工程。

6.1 工程设计

6.1.1 建筑物级别及洪水标准

东洋河右岸城区防洪标准为50年，堤防工程等级为2级；左岸城区防洪标准为20年，堤防工程等级为4级。拦河雍水建筑物级别为3级，设计洪水标准为20年，校核洪水标准为50年。设计洪水成果见表3。

表3 设计洪水成果表

6.1.2 工程布置

1）3道低堰工程。此段河道的拦蓄设计采用3道混凝土曲线堰，从下游堰址至上游堰址依次为第一道堰、第二道堰和第三道堰。

2）河道主槽护岸工程。河道主槽护岸顶高程确定，将非汛期5～10年洪水控制在河道中，护岸采用浆砌石重力式挡土墙结构，挡墙顶宽50 cm，迎水面直立，背水坡1∶0.3。左岸护岸总长1 751.17 m，右岸护岸总长1 800.98 m。

6.2 水力计算

1）堰顶高程复核。

天然河道按恒定流确定水面线，设计标准洪水流量为2 990 m3/s，校核标准洪水流量为4 110 m3/s，河道比降i=14/1 000，糙率n=0.03，3道低堰水面线与左右堤防顶高程对应成果见表4。

表4 3道堰左右堤防设计高程比较成果表 m

由计算可知：此次设计要求堤顶高程比规划设计的堤顶高程偏高，但现状堤顶高程均高于此次设计要求堤顶高程，因此右岸堤防现状满足防洪要求，左岸滩地今后若建堤防应考虑低堰完建后对洪水位影响而确定堤顶高程。

2）3道低堰水力计算。

东洋河常年来水量为20 m3/s，此次3道低堰堰顶高程及回水高程确定按此流量确定。堰上水深定为H=0.3 m，堰顶顺水流宽度δ=1.0 m，2.5＜δ/H=3.33 m＜10，为宽顶堰过流。经计算，当低堰垂直水流宽度0.5 m，隔墩宽度1.0 m时，满足过流20 m3/s的要求。

3）3道低堰工程规模确定。

3道低堰均采用折线型堰，上游堰面直立，下游堰面1∶1.0，堰顶顺水流长度1.0 m。上游铺盖顺水流长度5.0 m，为钢筋混凝土结构，厚0.4 m。第一道低堰顺水流长度5.4 m，第二道低堰顺水流长度5.05 m，第三道低堰顺水流长度5.5 m。均为钢筋混凝土结构，护坦厚0.4 m。下游抛石防冲槽顺水流长度3.4 m，埋置深度0.8 m。3道低堰特征指标见表5。

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1002－0624（2012）06－0014－02

表5 三道低堰特征指标

2012-04-01