平定县红岩岭景区河道工程防洪分析

刘新华

（平定县河长制办公室工作处，山西 平定 045200）

1 工程概况

1.1 地形地貌

阳泉市平定县地貌类型复杂多样，山地、丘陵、阶地较多，平川、沟地较少。地形为中高山地，间有河谷及狭小盆地。属温带大陆性季风气候，受日照和冷暧气流交替影响，一年中气候变化明显，四季分明。区内矿产资源蕴藏丰富，优质无烟煤储量大，埋藏浅，易于开采，煤炭灰份低，含硫少，发热量大，煤质优良，其他的矿藏资源如煤层瓦斯气，紫砂陶土地、铁矿、砂岩也十分丰富。

1.2 气象

流域属暖温带大陆性季风气候，封冻期一般在12月中旬至次年3月中旬，多年平均封冻期为90d。每年5月日照时数最大，2月最短，年均实照时数为2732.3h，高于10℃期间的日照时数为1695.5h。年均气温在 10℃～11℃之间，7月最热，平均气温为23.5℃；1月最冷，平均气温-5℃左右，春秋气温变化较大，回升或下降均较快。无霜期约为160～180d，平均风速2m/s，最大风速28m/s。

1.3 项目建设情况

红岩岭自然风景区位于山西省平定县东北部的岔口乡，为太行山秋林山脉腹地，地处平定、盂县与井陉县交界地带，位于阳泉市东偏北50km处，景区群峰隽秀，松柏青翠，四季皆美。

黄杨河是冶河的一条支流，起源于岔口乡的西头岭村、向西北经小岭、西家庄村、神灵台、神水泉、杨树庄出县境入河北省后流入滹沱河。红岩岭景区河道工程，位于黄杨河河道上，上游河道长10km，控制流域面积57km2，河道比降34.2‰。

红岩岭景区河道工程，地处黄杨河神水泉段，为平定县红岩岭景区玻璃栈道配套景观工程。河道宽15m，堤坝河底以上4.5m，基础埋深1m，堤防埋设在基岩上。景区河道工程于河道上新建两座单孔拱桥，分别是前桥与里一号桥，桥梁与河道正交，桥长均为15m。

1.4 河道历史演变概况

河床演变规律与河道特征密切相关，不同特征的河道呈现不同的演变规律。影响河床演变的因素包括来水、来沙条件，河床、河岸地质地貌等边界条件以及下游侵蚀基准点的影响等。这些因素又与河流本身的特点相结合，使河流处于不断变化中。一般河道在长期水流的作用下，会达到动态冲淤平衡，导致输沙不平衡的因素，除地区的地质、地貌、气候、土壤、植被等自然特征外，人类活动也是重要原因之一。

2 防洪分析

2.1 防洪评价标准的确定

根据《防洪标准》（GB50201-2014）规定，红岩岭景区景源级别为市县级，保护价值、防护等级为Ⅳ级，受淹损失小。防洪标准可选30～10年一遇，由于桥梁为外围配套设施，故本次防洪标准采用20年一遇洪水标准。项目区河道防洪标准，项目区所在河道均为乡村段河道，河道标准为10年一遇（P=10%）。

2.2 水文分析

黄杨河流域面积57km2，主河道长10km，流域平均坡度34.2m/km。根据《山西省水文计算手册》流域水文下垫面产流地类图、汇流地类图，工程段河道以上流域水文下垫面产流灰岩森林山地9.0km2，灰岩灌丛山地48.0km2；下垫面汇流森林山地9.0km2，灌丛山地 48.0km2。

工程段流域属无资料地区，本次评价设计洪水采用山西省2011年编制完成的《山西省水文计算手册》中的流域模型法、推理公式法和经验公式法，分别进行了计算。黄杨河10年一遇（P=10%）洪峰流量，流域模型法计算结果为80m3/s，推理公式法为69m3/s，经验公式法为78.9m3/s；20年一遇（P=5%）洪峰流量，流域模型法为134m3/s，推理公式法为121m3/s，经验公式法为122.2m3/s。

三种方法结果接近，三种方法中流域模型法汇流计算方法理论最为严谨，对流域经过产汇流计算，能够得出较为理想的设计洪水值；另外，从安全的角度考虑，流域模型法计算结果偏大，故本次选用流域模型法计算结果，即黄杨河10年一遇洪峰流量80m3/s，20年一遇洪峰流量134m3/s。

2.3 水面线分析计算

本次评价按明渠恒定非均匀流进行水力计算，采用试算法推求工程上下游的水面曲线，并比较工程处上下游河段工程建设前后变化，河道水面线计算成果见表1。

表1 河道水面线计算表（P=10%） 单位：m

2.4 桥梁高度及冲刷复核

桥梁工程为拱桥，发生20年一遇洪水时，里一号桥水面线高程683.66m，桥底面板高程686.81m，净空高度3.15m；前桥水面线高程672.26m，桥底面板高程675.38m，净空高度3.12m。故发生20年一遇（P=5%）洪水时，洪水可从桥下通过，不会漫过桥梁，满足净空要求。

黄杨河10年一遇（P=10%)冲刷处的水深1.01m，平均流速5.54m/s，冲刷深度0.64m，埋深1.0m，满足冲刷要求；20年一遇（P=5%）冲刷处的水深1.43m，平均流速6.67m/s，冲刷深度0.98m，埋深1.0m，满足冲刷要求，河道水面线计算成果见表2。

3 防洪综合评价

3.1 与所在河道流域规划的关系及影响

工程项目位于阳泉市平定县，工程段河道为天然河道，无其他水利及流域规划。

3.2 与现有防洪标准和有关技术要求的适应性分析

本工程防洪标准为20年一遇，工程段河道标准为10年一遇。符合《防洪标准》（GB50201-2014）要求。

3.3 建设项目对河道行洪及河势的影响

两座拱桥均在河道以上建设，不占用河道行洪断面，施工完成后将按原地貌恢复河道现状，工程在运行期内基本不影响河道行洪。但施工时将会在施工期对河道行洪造成影响，建议工程建设施工安排在非汛期。通过对河道历史演变与近期演变概况分析，并结合河道横纵向现状，认为河道现状河势基本稳定。

3.4 对堤防、护岸的影响

本工程施工过程中对堤防有一定的扰动，应采取相应保护措施避免损毁堤防及桥梁。应及时恢复堤防原貌，并采取相应措施尽量减少对堤防质量的影响。10年一遇洪水时，工程处产生最大壅水高度为0.22m，壅水长度418m。20年一遇洪水时，工程处产生最大壅水高度0.34m，壅水长度441m。

3.5 工程建设对第三人的合法水事权益影响

两座拱桥均在河道以上建设，不占用河道行洪断面，施工完成后将按原地貌恢复河道现状，对河道水面线没有影响。工程建设安排在非汛期施工，减小对河道行洪的影响。施工单位在施工前应与有关单位积极协调，制定合理的施工方案，不得影响第三人的合法水事权益。

表2 河道水面线计算表（P=5%） 单位：m

3.6 对防汛抢险的影响分析

工程运行期间基本不会影响汛期的防汛抢险。施工期间将会对汛期河道防洪构成威胁。因此，工程应安排在非汛期施工。

3.7 工程建设对环境的影响

在施工期间，由于施工道路的修建、河槽土石方开挖、浆砌石护岸及施工留下的其他各种废弃物等，将对河道的环境、水土保持产生一定的影响。同时，在施工期间，施工弃渣、施工单位生产生活废水和污水的排放对水质会有一定影响。

工程完工后，一般情况下不会对河道水环境及周边环境产生不利影响。

3.8 冲刷对工程的影响

黄杨河工程段河道基础埋设在基岩层上，且埋深满足冲刷要求。

4 防治与补救措施

4.1 降低对河道行洪影响的措施

工程施工期必须安排在非汛期进行，施工单位要与河道主管部门、水情部门保持密切的联系，根据洪水预报，合理安排工期，以确保安全顺利施工。施工完成后，应及时清除施工便道等临时建筑物，所产生的弃渣、废料也应及时清理出河道，集中处理，并按有关规范要求恢复河道原状，以保证汛期行洪畅通。

4.2 降低对河道防洪工程影响的措施

为保证河道防洪工程的安全运行，在本工程完成后，工程建设单位应及时恢复阻塞、破坏河槽处。

4.3 减小对第三人的合法水事权益影响措施

工程建设单位应做好工程范围上、下游排水口等设施的调查工作，并与其积极沟通，避免施工可能对第三人的水事权益造成影响。

4.4 降低对环境影响的措施

加强施工期间的管理，禁止弃土、弃渣排入河道，禁止施工期间生产、生活污水直接向河道排放，以减少施工期对环境的影响程度；切实做好水土保持工作，尽量减少临时占地和周边生态环境的破坏程度，防止工程施工中对河道的破坏，同时避免拖延施工进度和出现意外事故造成重大损失。

切实做好水土保持工作，防止对河道的破坏。工程建成以后，工程管理部门及当地环保、水行政部门应加强河道的管理措施和环保力度，以免给河道环境造成破坏。应做好河道环境保护、避免水体污染和不能影响河道行洪等工作。

5 结语

通过对红岩岭景区进行防洪分析、综合评价，结果表明两座桥不占用河道行洪断面，工程在运行期内基本不影响河道行洪。河道工程针对工程建设可能产生的水利影响，提出了可行的补救措施，为河道工程施工提供了可靠依据。