堤防整治水利血防工程设计

2015-04-05成永华

水利技术监督 2015年3期

成永华

(江西省水利规划设计院，江西南昌 330029)

血吸虫病是一种严重危害人类健康的慢性寄生虫病。血吸虫病严重威胁着疫区人民的身体健康和生命安全，阻碍了经济发展和社会进步。

在血吸虫病疫区进行的河道、湖泊整治，应结合整治工程措施类型，采取防螺、灭螺措施，使河湖整治工程既满足防洪安全、河势稳定、航运畅通及开发利用等要求，达到整治的目标，又要达到防螺、灭螺，防止血吸虫病扩散的目的。

江西省是全国血吸虫病流行严重的省份之一，结合江西省疫区的实际情况，水利血防工程主要的工程措施为护坡的硬化处理、建筑物增加沉螺池等。鄱阳县在江西省内属血吸虫病流行严重的区域之一，属于疫情未控制县。结合鄱阳县中洲圩工程实例，重点介绍其堤防整治水利血防工程的设计。

1 工程概况

中洲圩位于上饶市鄱阳县境内，饶河支流昌江下游，由昌江南北两支流所包围。圩堤全线长33.60km。圩堤起自刘凤嘴，沿昌江北支而下，经坑刘、南湖、北丰，至曹家嘴滩下村，再沿昌江南支而上，经大渡、永平街、其林，止于刘凤嘴。圩区内地形平坦，地势低洼。

圩堤保护面积23.8km2，保护耕地1.98×104亩，保护人口3.09×104人。区内地形平坦，土地肥沃，水土资源丰富，盛产粮食及农副产品，为重要商品粮基地。圩区为鄱阳县昌洲乡所在地，有通信、线路等较重要基础设施。

圩区位于扬子准地台中的高台山穹断束构造单元中。圩区地表水系发育，地下水类型主要为孔隙性潜水，赋存于第四系全新统冲积层的砂、圆砾层中，与河水水力联系密切，汛期时具承压性。填土主要由粘性土、砂壤土及粉细砂等组成。圩堤段堤基基本由第四系全新统冲积层组成。

2 工程现状及工程目标

2.1 工程现状及存在的问题

(1)中洲圩兴建于1949年，经过1954年在昌江中心3个小洲的基础上围垦重建，不断加固、培修而成的，至1989年基本达到现有规模。其水利设施较差，特别是防洪工程，不能保证区内居民生活、农业生产的需要。

(2)中洲圩保护区地势低洼，受昌江洪水的影响，频繁的洪、涝、旱等灾害的侵扰，造成该地区的相对贫穷与落后。

(3)圩堤现状堤身断面低矮，边坡陡，达不到设计要求;局部堤段堤身土质差，汛期出现渗漏滑坡险情;堤基未进行防渗处理，基础出现渗漏、管涌险情;风浪水流对堤坡、岸坡冲刷严重;影响大堤防洪安全。

(4)现状堤顶大部分均已设混凝土路面，均为当地农民逐年集资建设和施工;路面宽度不一，厚度薄，设计施工不规范;由于年久失修破损严重。

(5)堤防坡面无硬化护坡处理，杂草丛生，给钉螺的生存提供了条件，为当地血防安全和灭螺工作带来不利影响。

(6)穿堤建筑物老化失修，涵管管身短，裂缝漏水，不能正常运行，影响大堤防洪安全;且在设计布置时均未考虑血防要求。

2.2 工程目标

为了维护人民身体健康，减少洪涝损失，防治血吸虫病，合理利用水资源，改善河道水环境，加快鄱阳县中洲圩堤防整治(血防)工程建设是十分必要和迫切的。

根据圩堤存在的问题，结合考虑防螺灭螺，进行血吸虫的防治，中洲圩堤防整治水利血防工程建设内容主要包括:按设计标准加高加固河堤及堤坡硬化护坡处理，并对存在防洪隐患的建筑物进行除险加固处理。

3 工程设计

按《江西省鄱阳湖区水利建设规划》及批复和《江西省1～5万亩圩堤除险加固规划报告》，江西省1～5万亩一般圩堤为5级堤防，确定该工程为5级堤防。

防洪标准为防御昌江10年一遇洪水。穿堤建筑物的级别根据其规模按相应建筑物设计标准和SL265-2001《水闸设计规范》确定，但不应低于5级，建筑物的设计洪水位比所在堤段设计洪水位提高0.5m。

3.1 圩堤加高培厚设计

该设计堤段土堤采用土堤标准断面为:设计堤顶超高为1.30m，临水坡为1∶2.5、背水坡为1∶3.0;设计堤顶宽4.0m，堤顶混凝土防汛公路路面宽3.5m。

根据实测资料，圩堤断面都达不到设计要求，该次设计按设计断面进行加高培厚。对堤身土料的要求如下。

从外侧加宽加高的，要求选取防渗性能好的土料，至少与原堤身土质相当的土，新老土结合面必须先疏松土层，并清除表面杂物和不合格土料。

从背水侧加宽加高的，选防渗性能稍差或与原堤身相同的土，亦须逐层夯压密实，新老土结合面处理方法与上述方法相同，以利于圩堤防渗及降低堤身浸润线，增加堤身抗滑稳定和渗透稳定。

堤身填土填筑含水量按最优含水量控制，压实度要求不小于0.90。

3.2 护坡固岸

为防止圩堤迎水坡遭受波浪和水流冲刷和侵蚀，结合考虑防螺灭螺，进行血吸虫的防治，对该次设计的堤段迎水坡进行硬化护坡，背水坡均采用草皮护坡。

区内块石运距较远，干砌块石护坡不满足血防要求，相比浆砌石预制混凝土护坡，造价较为经济，且防风浪及防螺效果好，施工简单，进度快，较为美观，施工质量容易控制，因此该次设计推荐采用混凝土预制块护坡。

混凝土护坡厚度经计算，采用厚10cm，下铺10cm的砂卵石垫层。混凝土预制块护坡规格型式:厚10cm，边长30cm的正六边形预制块，采用M10水泥砂浆勾缝，护坡下铺设10cm厚砂卵石垫层。混凝土护坡范围:下至堤脚，上至最高无螺高程线(该工程为设计洪水位)以上0.5m。

护坡下设现浇混凝土齿槽，上设现浇混凝土压顶。

根据《江西省鄱阳湖区水利建设规划》及批复、《江西省1～5万亩圩堤除险加固规划报告》及江西省类似工程经验，对迎流顶冲、急流傍岸、堤外无滩，直接危及圩堤安全的河段，采用平顺式抛石护岸形式进行处理。平顺护岸主要采用水下抛石固脚处理稳定河势。

根据实测地形资料，设计枯水位以下部分抛石固脚，抛石体顶高程为设计枯水位以上0.5m。岸坡陡于1∶2的抛石体顶宽1～2m，边坡1∶2，再外抛厚0.6m，宽2～6m的水平护脚，具体宽度视河道宽度、流速的大小和冲刷程度及抛石体高度而定。坡度缓于1∶2的陡岸，按原坡抛护，斜坡上抛石厚度按0.6m控制，抛到缓于1∶3平缓处或河深泓。