吉水桃花岛景观改造提升工程防洪评价分析

梁艳红

（江西省水投勘测设计有限公司，江西 南昌 330029）

随着经济的发展，处于河道管理范围中的兴建项目也随之增多，工程防洪评价已经成为此类项目建设的重点。吉安市为顺应全民自助游、旅游、自驾游的发展趋势，实现“全域旅游、全景吉安”战略，提出吉水桃花岛开发与保护项目。结合桃花岛景观改造提升工程，依据《吉水县库区旅游发展总体规划》与《河道范围内建设项目管理的有关规定》等现行法律、文件，通过定性和定量分析工程对河道行洪及河势稳定的影响大小[1]。

1 项目概况

1.1 工程概况

桃花岛旅游项目景观改造提升工程，地处江西省峡江水利工程库区，与工程坝址上游相距46 km左右，位于赣江主河道右侧。桃花岛左岸是峡江库区樟山防护区，右岸是峡江库区砖门抬田区。桃花岛属于自然冲击而成，为中部宽厚，上下游尖的地形外形，顺水流宽0.30 km左右，长2.50 km左右，47.00 m～51.00 m为岛内一般地面高程。项目分为亲子互动区、桃花风谷区、综合配套区、爱情公园区，总面积达20 hm2，游步道长6000 m，亲水驳岸8000 m2，滑索长300 m，桃花广场3500 m2，爱情乐园、婚纱摄影、法式花园、儿童体验占200亩，游客有5个休闲活动场地，配置相应景观绿化工程、环保旅游厕所等设施，可供水、供电、排水。图1为工程位置图。

图1 工程位置图

1.2 河道概况

拟建项目位于赣江中游吉水段，处于赣江主河道右侧，吉水赣江特大桥在其上跨岛而过，桃花岛尾端与桥下游相距650 m，上游支流面积为9103 km2的禾水相距16.50 km，从左岸汇入赣江，下游面积3883 km2的乌江与面积360 km2的文石水相距2.50 km～3.00 km，分别从右岸与左岸汇入赣江。

河道边界条件，左岸桩号7+800～10+880为均质土堤，堤顶高程50.96m～51.25m，右岸是天然岸坡，高程为52m～60m。赣西堤顶高程 53.51 m～54.21 m，外坡 1∶1.5～1∶2，内坡 1∶1，设计防洪标准为50年一遇，而现状防洪能力仅为30年一遇。

峡江水利枢纽工程位于赣江中游峡江县巴邱镇上游6 km处，上距本项目工程57.5 km，坝址控制流域面积62710 km2。峡江水利枢纽正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m；当主汛期4月～6月坝址以上来水流量小于5000 m3/s时抬高至正常蓄水位46.0 m运行。峡江水库防洪库容6.0×108m3，调节库容2.14×108m3，水库总库容11.87×108m3；电站安装9台水轮发电机组，装机容量360 MW。流域水系图见图2。

图2 流域水系图

2 防洪评价计算

2.1 防洪标准

2.1.1 人口规模预测

根据《吉水县总体规划》（2014-2030），吉水县属于工贸型滨海生态城市，参考历年中心城区人口增长情况，根据基准期2014年中心城区人口，采用综合增长率法推算规划期末中心城区城市人口。其计算公式：

式中：Pt为预测年份人口；P0为基准期人口，15.76万人；t为规划预测年数；X为规划期内综合增长率。

近期综合增长率X取4%，远期取3.0%。则中心城区城市人口2020年为20万人，2030年为27万人。

2.1.2 防洪标准的确定

根据《防洪标准》（GB 50201-2014）及《城市防洪工程设计规范》（GB/T 50805-2012），由城市性质及人口分析吉水县属于中等城市，城市防洪工程等别应划为Ⅲ级，则城市防洪标准为大于或等于50年一遇，小于100年一遇。因此确定桃花岛拟建项目规划防洪标准为50年一遇。

2.2 防洪评价计算

2.2.1 设计洪水

峡江水文站位于峡江县老县城龙王庙，万安水利枢纽位于峡江水文站上游172 km处，于1992年投入发电，1993年下闸蓄水达到94.11 m，坝址流域面积为36900 km2，占峡江坝址总控制流域的58.70%，正常蓄水位为98.11 m，防洪限制水位为88.11 m，调节库容为7.65×108m3，因为水库具有调节作用，峡江站洪水基础并不一致，为保证资料准确，通过马斯京根法验算万安入、出库时洪水量，与峡江站、吉安实测洪水相叠加。经还原计算，峡江站和吉安站具有1953年～2010年共58年不受万安水库调蓄影响的洪水系列。依据各站实测洪水年最大洪峰流量系列和历史洪水洪峰流量组成的不连续系列资料，采用P－Ⅲ型曲线适线，进行频率分析计算。

桃花岛景观提升工程断面设计洪峰流量依据吉安站设计洪峰流量成果采用水文比拟法计算，各设计频率公式中面积比指数依据吉安水文站相应的设计洪峰流量成果与集水面积分析计算，计算成果见表1。

表1 控制断面设计洪峰流量成果表

2.2.2 壅水分析计算

在河道江心洲开发建设项目，由于工程布置构筑物存在，河道行洪断面发生变化，将可能对行洪产生影响。因此通过壅水分析计算来评价工程建成后对上游及其附近水利工程和其它工程设施的防洪、排涝影响及其影响程度。经调查，影响区域各工程设施现状与规划防洪排涝标准为10年～100年一遇，因此，本次防洪评价对P=1%、P=2%、P=5%和P=10%四种频率洪水采用水面线法推求工程前、后各频率洪水水面线，以此分析计算壅水高度。

由于工程位于峡江库区内，峡江水利枢纽现已建成，因此，工程后对其上游的壅水影响分析仅考虑峡江水利枢纽工程建成运行后的情况。

（1）峡江水库洪水调度运行方式

峡江水库洪水调度运行方式又分降低坝前水位运行方式、拦蓄洪水为下游防洪运行方式和敞泄洪水运行方式[2～4]。

①降低坝前水位运行方式。当坝址来水流量介于5000 m3/s～20000 m3/s之间时，峡江水库采取降低坝前水位运行并对坝前水位进行动态控制的洪水调度运行方式进行调度。

②拦蓄洪水为下游防洪运行方式。当库水位低于防洪高水位49.0 m、坝址来水流量介于20000 m3/s～26600 m3/s之间时，峡江水库依据坝前水位、上游来水流量和坝址至防洪控制断面区间流量3个判别指标进行拦蓄洪水，控制下泄流量为下游防洪的洪水调度运行方式进行调度。

③敞泄洪水运行方式。当库水位达到防洪高水位49.0 m、坝址来水流量超过峡江水库的特大洪水敞泄起始流量，且洪水继续上涨时，开启全部泄洪闸敞泄洪水，以保闸坝安全，但应控制其下泄流量小于当次洪水的洪峰流量。

峡江水库根据以上运行调度方式，经调洪演算，各频率洪水的调节计算成果见表2。

表2 峡江水库洪水调节成果表

（2）工程壅水计算

根据峡江水库设计情况，各频率峡江水库设计回水水面线取相应设计频率流量与起推水位形成的回水水面线的上限值作为水库回水水面线的最终采用成果。

桃花岛工程改变现有地形，将部分断面窄缩，河道行洪宽度减小，故过水断面也随之减小，提高了工程上游河道水位，工程典型断面布置见图3。经计算可得P=1%、P=2%、P=5%和P=10%四种频率洪水最大壅高分别为0.05 m、0.05 m、0.04 m和0.03 m。

图3 工程典型断面布置图

2.2.3 冲刷分析计算

根据《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2015）推荐的64-1修正式[5]进行分析计算。由工程地质勘探资料可知，河床从上至下主要分布有粉砂、粉质粘土、卵石等，根据河床质的分布及层厚，河床质平均粒径取0.08 mm，根据工程设计布置，水流侧向压缩系数μ取为0.95。

经冲刷计算可得结果见表3。由表3可知：赣江当遭遇20年～100年洪水，其冲刷深度在2.74 m～3.82 m之间；冲刷深度相对较大，经分析是由于工程局部断面泥沙淤积严重，床沙粒径小，抗冲刷能力弱导致。

表3 冲刷计算成果

3 结论

（1）根据壅水分析计算，吉水桃花岛景观改造提升工程的实施，各设计频率最大壅水高度仅为0.05 m，因此对上游及其附近水利工程和其它工程设施的防洪、排涝的影响及其影响甚微。

（2）由于工程断面河道冲刷严重，为保障河势稳定，需采取补救措施，建议采取清淤疏浚和抛石固脚等工程措施对桃花岛河岸进行防护。

（3）工程建成后，应加强运行期的管理，由于游船是通往桃花岛景区的主要交通工具，尤其是旅游旺季来往游船倍增，游船行进及靠岸停泊产生水流冲击对右岸冲刷加重，建议采取必要的护坡固岸措施，确保岸坡的稳定和安全。