浅析户县涝河防洪工程堤线布置及断面设计

冯碧娜，张琳鹏

（西安景天水利水电勘测设计咨询有限公司，陕西西安710018）

浅析户县涝河防洪工程堤线布置及断面设计

冯碧娜，张琳鹏

（西安景天水利水电勘测设计咨询有限公司，陕西西安710018）

中小河流防洪治理项目中堤线的布置及断面的设计是该类项目的重点。结合户县涝河中游甘亭镇～玉蝉镇段防洪工程实际，分析堤线布置及断面选取设计方案，经比选，确定堤距为85 m，采用梯形断面，横断面选用投资小、行洪横断面小、弃土量小的方案四。设计方案满足河道行洪要求，符合两岸城乡规划、生产布局和群众利益，技术经济等方面的要求，可有效降低工程造价，方便施工以及运行管理。

中小河流；涝河；堤线布置；堤防断面

在中小河流防洪治理项目中堤线的布置及断面的设计是该类项目的重点也是难点，设计过程通过分析确定合理的堤距来布置堤线，对断面的设计采取多种方案对比选取最优断面，本文就户县涝河防洪工程中游甘亭镇～玉蝉镇段防洪工程堤线布置及断面选取设计方案进行分析探讨。

1 基本情况

1.1 工程概况

户县涝河防洪工程区治理范围上起甘亭镇户祖路橡胶坝以下已成工程末端，下至南北四号路桥，工程设防标准为20年一遇，工程治理长度为3.63 km。涝河上游河段20世纪70年代人为裁弯取直，将其束窄，现已渠槽化，将天然河道由近400 m束窄至不足100 m。

1.2 河道平面演变特点和规律

根据涝河历年河势图、陕西省地勘局1982年、1987年、1997年、2005年涝河1∶10000地形图比较，并对历次规划、改造、加固实测地形条带图套绘表明：涝河整治工程实施后的33年来，中游段顺直河段平面形态稳定，但存在桥梁下游河槽冲涮淘基等问题；个别弯道主河槽向弯道外偏移。据户县涝店管理站多年观测，主槽不稳定的河段有13处，其中8处经整治后已基本稳定，另5处遇洪变化较大，平均年偏移1~2 m，是历年度汛的重点防护点，列为险工险段，遇洪观测。但从整体上看，涝河中游河道平面基本处于稳定状态。

通过分析涝河中游整治河段的河床演变发展趋势是：

受拦河坝及东西四号路桥大洪时碍洪的影响，户祖路至东西四号路桥段，存在整后淤积的趋势（建议进行处理），对弯道顶冲点河段进行防冲处理，以保证河势的稳定。

东西四号路桥以上河段整治后，边滩与现状形态相仿，基本处于冲淤平衡状态。河势的表现也和现状河势的表现相当，仍是主流多变的部位。因此，应加强河势监测，为整治后河道的运行管理服务。

总之，通过本次防洪工程建设后的堤防断面，恢复河道设计行洪能力，临水边坡具有一定的抗冲能力，能确保河段平面形状、河道纵横向及输沙能力的基本稳定。

2 工程设计总体布局

涝河防洪工程上起为甘亭镇户祖路橡胶坝以下已成工程末端，下至南北四号路桥，工程治理长度为3.63 km。本次设计以防洪保安为重点，总体布局上维持现状格局，河道采用护岸工程拦挡洪水，现存拦河滚水坝作为固床节点工程，保证河道纵比降的基本稳定。堤线布置充分考虑工程现状和区域发展，基本不改变现有河道走向和位置，避免挤占河道。遵循“涝河流域防洪规划”将堤距不满足要求段拓宽。

3 堤距、堤线确定

3.1 堤线布置原则

（1）河堤堤线应与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行，两岸堤线间距不宜突然放大或缩小。

（2）堤线力求平顺，各堤段平缓连接。

（3）尽可能利用现有堤防和有利地形，避开不良地基和深水地带。

（4）尽量减少占压耕地、拆迁房屋等地面建筑物。

（5）堤线布设要考虑经济合理的原则。

3.2 堤距、堤线的确定

本项目涝河段于2011年2月已经完成可行性研究设计，并经户县发改委批复并立项，设计依据《堤防工程设计规范》、《城市防洪工程设计规范》，上游陕西省水利厅批准的《户县涝河石井至天桥重点段（含支流甘河重点段）防洪工程初步设计》批复的堤距为100 m，下游段陕西省水利厅《户县涝河下游西宝路桥～入渭口段防洪工程初步设计》批复的堤距维持现状，在75~150 m范围之间。本段现状堤距为34～88 m，考虑到行洪、占地问题，以及上下游衔接，本次设计将采用两岸加高、两岸加高拓宽和两岸拓宽三种不同方案进行对比，并选取最终方案。

3.2.1 新建堤距方案

方案一：保持原河道堤距不变，分别对两岸加高；

方案二：两岸加高的同时拓宽，确定堤距为85 m；

方案三：依据河道两岸现状，分别拓宽两岸，确定堤距为100m。

3.2.2 新建堤距方案比较

方案比较见表1。

经方案比较，三个方案各有优缺点，方案一虽然过洪断面较窄，水位较高，护坡工程量较大，但不涉及征地问题；方案三行洪断面扩大，水位较低，护坡工程量小，但占地较大，投资较高；方案二行洪断面有所扩大，总投资稍小，水深减小，考虑到防洪工程的行洪，便于与上游衔接以及占地问题，方案二为本次推荐方案，确定堤距为85 m。

表1 堤距方案比较表

3.3 断面型式

根据本次工程区的地形地质条件，按照经济实用、就地取材、便于施工、满足防洪和管理等要求，设计拟定了梯形断面结构和直立式挡土墙护岸结构二种不同的工程防护形式进行了经济技术比较，具体如表2。

表2 堤防断面形式方案比较

图1方案一断面型式

图2方案二断面型式

图3方案三断面型式

图4方案四断面型式

表3 河道横断面方案比较

经过以上方案比较，二个方案各有利弊，经综合考虑，梯形断面结构，可就近取材，造价相对较低、适应性强，故本次堤防工程全部采用梯形断面。

3.4 横断面设计

横断面设计考虑到工程现状、工程量、工程施工难度、工程投资和运行管理等多方面因素，采用四种断面型式（见图1、图2、图3、图4）进行比选，其比选结果见表3。

经过四个方案的比较，方案一未开挖河道中间的土方量，仅对河道两岸护堤，进行开挖回填，该方案弃土量较小，但护坡工程量最大，行洪断面小，未开挖掉的土方易淤积河道，不利于行洪；方案二为在深泓点以上2 m高处设个台子，减少了土方的开挖量，加大了行洪断面，但外运土方量仍较大；方案三进行全断面开挖，行洪断面最大，但土方开挖量最大，弃土方量最大，总投资最大；方案四在方案二的基础上，把弃土重新利用回填于两岸岸堤上，既增加了防洪标准，又减少弃土外运，而且投资为最小。经过分析本次设计确定采用方案四的断面型式。

4 结论及建议

（1）由户县涝河防洪工程得出堤线布置需在河道断面满足行洪能力要求的情况下，堤防原则上以原有堤防除险加固为主，尽量维持原堤线及堤距。原堤距不满足河道行洪要求的，经分析论证后堤防可适当退建；现有堤防原则上不得向河滩地进建，不得缩窄河道行洪断面。

（2）确需新建（改建）堤防的，堤线选择应按照治导线要求，综合考虑堤线顺直、与上下游协调、与原有堤防平顺衔接等因素，尽量兼顾两岸城乡规划、生产布局和群众利益，经技术经济比选确定。

（3）断面的选择需结合项目区河段已成堤防的堤型及水流特性，从降低工程造价，减少占地，方便工程施工、运用和管理要求等方面进行选择。

Analysis on Enbankment Line Construction of Flood-proof Project of Lao River and Its Section Design in Hu County

Feng Bina,Zhang Linpeng
（Xi'an Jingtian Water Conservancyand Hydropower Surveyand Design ConsultingCo.,Ltd Xi’an 710018,Shaanxi）

The arrangement of the embankment line and the design of the cross section of the small river flood control project are the focus of the project.Combined with the actual flood control project of towns of Gan Ting~Yuchan section in the middle reaches of Lao River.It analyzes the embankment layout and cross-section selection design.By comparison,it determinse the embankment distance of 85m,the use of trapezoidal cross-section,cross-section selection of small investment, flood cross-section of small,small amount of spoils program four.Design to meet the river flood requirements,in line with cross-strait urban and rural planning,production layout and the interests of the masses,technical and economic aspects of the requirements,can effectively reduce the project cost,tofacilitate the construction and operation and management.

The small river；Laoriver；embankment layout and embankment section

TV871

B

1673-9000（2017）03-0162-02

2017-04-05

冯碧娜（1988-），女，陕西西安人，助理工程师，主要主要从事水利工程设计工作。