安塞县休闲广场防洪探析

李爱蓉

(安塞县水土保持监督站，陕西 延安 717400)

安塞县休闲广场防洪探析

李爱蓉

(安塞县水土保持监督站，陕西 延安 717400)

摘要：安塞县休闲广场是改善城市环境、服务民众的一项利民工程。文章分析了工程和河道基本概况，对河道行洪、河道冲淤、河势变化的规律进行了探讨，预估工程使用期限内河道冲淤变化趋势，核定工程所在河段的设计洪峰流量及相应洪水位，分析工程建设可能给河道防洪、河岸防护、安全渡汛、工程管理等方面造成的不利影响，对不利影响提出防治、补救和减免措施，并做出综合评价意见，以推进项目建设。

关键词：安塞；休闲广场；延河；防洪；评价

1概况

陕西省安塞县城位于延河干流上游，县城内石油资源丰富，钻探、采油、选油已形成规模化发展。根据安塞县城总体规划及注重景观环境的设计要求，将在城南端延靖高速匝道与环城路及墩滩延河大桥形成的三角地带，与县人民医院门口广场相对应，形成一个开放式休闲广场。拟在延河上建休闲广场,底部为钢筋混凝土结构，梁采用部分无粘结预应力混凝土，地基采用桩基，柱下布桩。地形为三角形，广场面积约为21 634 m2。广场地面高1059.231 m，拟采用盖板与填方相结合的方式建设，按50 a一遇洪水设计，相应洪峰流量为3117 m3/s，设计洪水位为1055.35 m，大桥梁设计高程为1057.43 m。

2河道概况及演变

2.1河道概况

延河为黄河二级支流，全长284 km，实测最大洪峰流量2710 m3/s，最大含沙量1140 kg，多年平均径流量为0.532亿m3，多年平均输沙量为0.128亿t，水量和沙量主要集中在汛期 6—9月。拟建休闲广场左岸为已成堤防，设防标准为30 a一遇洪水，右岸由现有部分堤防和自然岸坡组成，上游10 m处有延靖高速匝道大桥斜跨延河，桥长105 m，河槽宽度66.7 m，该桥设防标准为30 a一遇洪水，低于防洪规划要求，影响行洪，属碍洪桥。

2.2水沙特性

延河安塞县城段是典型降水补给型河流，洪枯水流量悬殊较大，具有陡涨陡落的特点。河流含沙量和输沙模数是上游到中游呈递减的趋势。大洪水主要来自安塞水文站以上的干支流，每年汛期6—9月水量和沙量比较集中，分别占全年的72%和93.4%，水沙比例基本协调，沙峰较水峰同步或滞后。

延河安塞县城段属于延河上游河段，根据距县城上游1200 m的安塞水文站1981—2006年实测大断面资料分析，多年冲淤变化幅度仅在0.2 m左右，局部最大冲淤变化为0.78 m，由于河床变迁与河槽纵断面有密切的相关关系，可以认为安塞水文站多年断面变化情况可以代表延河安塞县城段河道演变特点，河道近期变化不大，且多年冲淤保持平衡。

3设计洪水

3.1洪水分析

延河流域洪水由暴雨产生，年最大洪峰主要发生在7—9月，洪水历时12 h内，主峰一般在0.5～2 h之内，由于流域内山高坡陡，产汇流快，河槽调蓄能力较差，洪水一般来势凶猛，历时短，暴涨暴落，峰高量小，含沙量大，水峰沙峰相随。工程段以上流域洪水主要来自干流及支流。根据安塞水文站1973—2006年共34 a洪峰流量系列，通过水位流量关系，查算出安塞水文站基本断面50 a一遇洪峰流量为2660 m3/s，30 a一遇洪峰流量为2220 m3/s。经过壅水分析计算，延靖高速匝道桥前壅水高为1.75 m，墩滩延河大桥前壅水高为1.75 m，休闲广场工程桥前壅水高为0.4 m。所以休闲广场桥梁底部高程为1057.22～1057.32 m，而大桥梁设计高程为1057.43 m，高于桥位河段防洪要求的桥梁底高程，能满足防洪要求[1]。

3.2冲刷计算

根据《公路工程水文勘测设计规范》(JTC C30-2002)推荐的一般冲刷计算公式和局部冲刷计算公式[2],经计算可得，河道一般冲刷计算成果见表1，河床局部冲刷计算见表2。

表1　一般冲刷计算成果表

表2　河床局部冲刷计算表

因为一般冲刷、局部冲刷之间相互关系目前尚不清楚，河道断面形态难以准确预测，泥沙粒径粗化影响较为复杂，因此计算总冲刷深度从偏于安全考虑采用简化办法，按照两项数值叠加得出本次推荐数值，详见表3。

表3　大桥冲刷计算成果表　m

计算拟建工程大桥最低冲刷线高程为1043.73 m。根据地勘报告显示，河槽砂岩顶层埋深1.00 m，即砂岩顶层高程为1046.20 m。则拟建工程大桥最低冲刷线高程确定为1046.20 m。将我们在拟建桥位处的冲刷计算成果和大桥设计单位确定的大桥冲刷计算成果进行比较，大桥设计单位确定的最低冲刷线高程为1046.26 m，最深桩底高程1034.686 m，所以大桥桥墩埋深设计时安全的。

4防洪综合评价

4.1项目建设与有关规划的关系分析

根据安塞县县城总体规划及安塞县县城防洪规划，县城设防标准为30 a一遇洪水，堤距确定为80 m，安全超高1.3 m，改建阻水桥梁，禁止修建过水桥，新建桥梁按50 a一遇洪水设计[3]。经过分析，休闲广场拟建工程桥的建设不影响《安塞县城总体规划》、《安塞县县城防洪规划》等文件中确定的总体要求。

虽然休闲广场工程大桥跨延河，汛期在桥位断面上游一定范围内产生壅水，降低了现有堤防的设防标准和河道的挟沙能力，增加了河道的回水长度，对现有堤防的设防标准产生一定的不利影响。但在原设计洪水标准下仍能满足行洪要求。

4.2项目建设对现有防洪标准、技术要求的影响和河势分析

工程桥位河段延河两岸堤防目前是按30 a一遇洪水设计和实施的。工程大桥按50 a一遇洪水标准设计，防洪标准高于所在河段防洪标准，满足防洪要求[4]。

安塞县经过多年来对延河河道的整治规划，拟定桥位所在河段左、右岸主流初步得到控制，下游有天然河槽弯道控制，河势基本稳定。

4.3项目建设对河道泄洪的影响分析

根据本次复核计算，延河工程桥段50 a一遇水位为1056.17～1056.42 m，桥前最大壅水高度为0.40 m，壅水影响范围为123 m，大桥壅水对河道两岸防洪有一定的影响。根据大桥设计图纸，大桥设计的最低梁底高程为1057.43 m，高于50 a一遇设计洪水位1.26～1.01 m，能满足河道泄洪要求。桥位河段延河两岸堤防防洪标准为30 a一遇洪水。工程桥采用全桥渡方式跨越延河，在30 a一遇洪水时工程桥前最大壅水高度为0.17 m，原有堤防仍能够满足河道泄洪。

休闲广场建设期间，施工所用的机械设备及材料，以及产生的垃圾污水等会对河道行洪及水质产生一定影响。

4.4项目建设对堤防、护岸及其他水利工程和设施的影响分析

休闲广场工程桥跨延河，桥柱布置和主流线基本一致，但在一定程度上仍会改变主流线方向，引起河道主流偏离。按目前拟建桥位分析，大桥建成后，随着流量变化，加之桥墩的导流作用，顶冲点也会上下变动，必然引起河势的变化与调整，加大了对左岸堤防工程的冲刷。工程建成后，桥墩将缩窄河道行洪断面，桥前壅水将降低桥位以上两岸堤防的设防标准，对两岸的防洪安全有一定影响。

4.5项目建设对防汛抢险的影响分析

休闲广场工程大桥施工时的施工围堰、施工栈桥和施工道路，汛期会给防汛抢险带来一定的影响，增加防汛抢险工作的难度。大桥施工主河道内的桥墩施工期应该安排在非汛期，则给防汛抢险带来的影响不会太大。

4.6建设项目防御洪涝的设防标准与措施是否适当

休闲广场工程大桥按50 a一遇洪水设计，其防洪标准符合国家《防洪标准》对公路大桥防洪标准的要求。本次防洪评价对拟建工程大桥按50 a一遇设计洪水标准进行了复核，设计洪水流量为2809 m3/s，相应单位确定的50 a一遇设计洪水水位为1055.35 m，最低梁底高程为1057.43 m，高于本次复核最低梁底高程0.21～0.11 m，拟建工程大桥防御洪水的标准是适当的，设计梁底高程高于本次复核最低梁底高程，能满足50 a一遇设计洪水的行洪要求[5-6]。

4.7项目建设对第三人合法水事权益的影响分析

工程大桥上下游两岸影响范围内，除堤防和河道整治工程以外，桥梁影响涉及的其他工程和设施主要为延靖高速匝道大桥。该桥设防标准为30 a一遇洪水，低于防洪规划要求，影响行洪，属碍洪桥。建议将该桥拆除后重建，设防标准提高到50 a一遇洪水。

大桥上下游两岸影响范围内，修建有堤防和河道整治工程，桥前壅水和桥下冲刷对现有河道工程及堤防工程有一定的不利影响。

5结论与建议

通过对该休闲广场大桥所在河段水文、泥沙特性、河床冲淤演变以及大桥建设地所在河段防洪影响情况的分析，可得出如下主要结论：

(1)该工程大桥建设，是为了改善城南环境，使安塞以亮丽的面貌出现在人们面前。因此，工程建设是非常必要的。

(2)经过分析计算，工程大桥处50 a一遇洪峰流量为2809 m3/s，相应设计洪水位为1056.17～1056.42 m。延河工程大桥采用全桥渡跨越延河，在河道内垂直河道投影桥长为77～86 m，工程桥上游由于受两岸堤距的限制，桥长自上而下逐渐扩散，下游与墩滩延河大桥两岸堤距相吻合。根据防洪规划确定的行洪宽度(堤距80 m)要求，基本满足防洪规划要求。

(3)经过分析计算，工程大桥最低梁底高程按50 a一遇洪水计算 为1057.22～1057.32 m，设计大桥梁底最低高程1057.43 m，能满足河道50 a一遇洪水行洪要求。

(4)大桥建成后，下游左岸的堤防将会受到较大的冲刷，影响工程安全，同时，因为桥前壅水降低了现有堤防工程的防洪能力，建议对左岸大桥以下堤防进行加固，对壅水影响范围内上游两岸堤防进行加固，确保安全。

(5)大桥施工期要制定合理的渡汛方案，经河管部门批准后严格执行，以确保顺利施工和安全渡汛，并采取一定的防治措施，减小对防洪和周围环境的不利影响。

(6)大桥建成后，为防止出现较大洪水时因漂浮物在大桥处出现堵塞使洪水无法排泄，而造成两岸人民生命财产受损。建议在大桥上游建设漂浮物打捞设备，同时要制定在大桥出现因漂浮物发生堵塞情况下的应急预案及措施。

(7)建议在大桥运用初期加强工程观测与防护，并建立大桥防汛安全预警系统，及时发现并消除各类隐患，确保桥位附近河段的防洪安全。

参考文献：

[1]武春龙，江忠善，郑世清.安塞县纸坊沟流域土壤侵蚀类型遥感制图[J].水土保持通报，1990，10(4):6-12.

[2]交通运输部.公路工程水文勘测设计规范:JTC C30-2002[S].北京：人民交通出版社，2002.

[3]惠帅先，陆永洪，章振平，等.开化县水域保护规划[R].衢州:衢州市水利水电勘测设计有限公司，开化县水利局，2009.

[4]姚新民.城市化与城市防洪若干问题探讨[J].浙江水利科技，2003(5):60-63.

[5]钱楚敏.当前城市防洪规划的原则与方法[J].科技信息，2008(27):314-315.

[6]魏保义.城市防洪规划编制方法研究[J].北京水务，2008(4):1-3.

作者简介：李爱蓉(1979-)，女，工程师，主要从事水土保持治理工作。

中图分类号：TV87

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)04-0068-03