河流防洪现状分析及防洪工程设计

马秋林，祝奇伟

（1江西省九江市修水县水利局；2江西省九江市修水县马坳镇人民政府）

0 前言

中国的基础设施种类较多，常见的基础设施有防洪工程、水利工程等等。其中防洪工程基础设施的建设直接关系到社会及人民的利益，是基础设施中较为重要的建设工程。当前社会，中国社会经济发展和城镇化建设的速度都是有目共睹的，建设一个坚固且坚实的河流防洪工程不仅可以维护当地的经济健康发展，还可以促进城市相关水环境的整体构建。这不仅是社会发展对基础设施及建设提出的必要要求，也是对防洪工程设计和建设提出的新标准。

1 防洪工程概况

江西九江地处赣北，位于江西省最北部，长江、鄱阳湖、京九铁路三大经济开发带交叉点。介于东经113°57′～116°53′、北纬28°47′～30°06′，全境东西长270 km，南北宽140 km，总面积19 100 km2，占江西省总面积的11.30%。

江西九江地理位置优越，襟江傍湖，水运较为发达，长江过境长度151 km，年流量8 900 亿m3，直入长江的河流流域面积3 904 km2，万亩以上的湖泊有10个，千亩以上31个，全省最大水库拓林水库库容达79.20 亿m3。中国第一大淡水湖鄱阳湖有70%的水域在江西九江内，面积近20万hm2。

2 河流防洪现状分析

2.1 现状

江西九江控制流域面积1 523 048 km2，主要控制鄱阳湖汇入长江前的长江干流水文情况。九江河段上游和下游均较为顺直，左岸大堤边有浅滩，右岸是石砌护岸防洪墙。在下游9 km处有张家洲横亘江中心，其河床的组成大部分为沙土。

2.2 存在问题

2.2.1 已有河堤工程防洪能力降低

现有的河堤护岸多为石砌形式，堤岸的地基埋藏的较浅，抗击洪水的冲刷能力较差，局部堤岸被洪水冲刷的较为严重，堤防高度也因时间的问题，逐渐下降，整体大堤的稳定性较差，不具备抵御较大洪水的能力。部分堤岸也出现堤距较窄，流水不畅的问题。当洪水流过时，洪水水位突然升高，流量变大，既影响了该区域的抗洪能力，也影响水域稳定性，给防洪工程带来极大隐患和安全问题。

有部分大堤长期缺乏系统性的治理和相关资金的投入，之前的洪水灾害并没有得到系统性的治理，存在一定的历史遗留问题。整体大堤的结构也因此很难稳固，经受不起大量洪水的冲刷，使得此部分大堤处于没有防洪措施的状态。部分水域的洪水预警系统和通讯系统也不完善，没有办法对雨水和水情及时掌握，不能提前发现洪水信息，从而不能掌握防洪抗洪的主动权，致使错过最佳的防洪抗洪时机。

2.2.2 筑堤材料选择问题

现阶段中国许多堤坝所采用的材料大多是土料。中国政府也相继出台了《堤防工程设计规范》等相关的规章和制度为河堤的建造材料在选择上做出了明确的规定。但是在一些较为特殊的区域，诸如偏远山区，是没有合适的材料去修筑大堤的。这就导致相关的施工人员在施工过程中为了节省资金，直接就近取材，使用不符合国家相关要求和标准的材料去修筑大堤，无法利用相关的技术措施来控制防洪大堤的整体质量。

当前，中国的土木工程建设和技术发展较为迅速，也陆续发明了新的建筑大堤的材料和技术，所以在实际建造大堤的时候，就需要考察当地的实际条件，选择适合当地地理条件和自然条件的方法和材料。例如，江西九江的防洪大堤在建设上，应考虑到江西九江的河流宽度和河床实际条件及当地实际具备的材料条件等。经过综合考虑之后，该地区的防洪工程在建设上应该使用砂砾石和级配不良砾来建造堤坝，与此同时要做好堤坝深层水泥的搅拌工作，防止因大堤壁薄而出现渗透现象。类似这种操作简单、原材料采集容易、成本也相对低廉的施工方案和施工方法是具有十分重要的应用意义的，应该在河流防洪工程建设中对其进行广泛应用。

3 防洪工程设计

3.1 设计洪水位

对相关河流的洪水位进行合理且科学的设计是整个防洪工程的首要前提。在实际进行设计的时候，要考虑到各项防洪工程需要保护的对象的重要性，要根据国家对此部分设计制定的相关规范及河流的整体规划、城市的整体规划、城市的防洪规划，河段不同堤段的洪水标准等方面进行设计。但是要意识到，这里所说的防洪标准是一个动态的概念，洪水的变化幅度是在不断改变的，尤其是在一些偏远山区，洪峰特别大，但是持续时间较短，因此洪水的涨落浮动也比较大。如果对此类地区的洪水位设计过高的话，会使得该地区的防洪工程整体投入增加，对当地的经济造成一定影响，这显然是不行的。防洪标准的具体制定是要在当地实际经济发展水平和洪水过境后的风险之中找到一个相对平衡的点，根据这个平衡点来制定。

3.2 设计堤顶超高

依据《堤防工程社会规范》中对堤顶超高的规定，应该是波浪爬高、水面高度、安全加高这几个条件相加得到的。相关防洪工程设计人员要结合堤顶防洪工程的实际情况，在保证防洪大堤安全的前提下，按照规范中的标准进行提防设计。在计算波浪爬高的时候，由于风的影响，传统的做法都是按照最不利的因素进行叠加计算，这样对堤顶超高的计算是片面的。正确的做法应该是，在洪水流经较短的地方，可以自主降低波浪爬高，也可以将波浪对大堤的影响忽略不计，仅仅按照提防的实际安全等级来增加高度。在某些防洪堤段的工程设计中，有一些工程的地面基高基本可以保持与设计水位平齐或者不低于设计水位30 cm，在这样的情况下，如果对此堤段重建防洪大堤工程的话，不仅占用了土地，还会使原来的排水系统发生改变，从而带来新的内涝问题。针对上述防洪工程设计可以按照实际情况取消新建，仅进行对原有堤岸的防护和加固，并修建防洪道路。另外，相同安全级别的水域两岸和水域上游及下游的防洪工程的堤顶超高应该是统一的，以保证沿河群众的生命财产安全。

3.3 筑堤材料问题

目前中国在筑堤材料的选取上大多数都是以土料为主，在《堤防工程设计规范》中对各类筑堤材料选择有明确的要求和规范，在实际设计时，直接按照实际要求选择就可以了。但是在某些地区尤其是偏远山区或者土料缺少的地方，想要满足筑堤材料的要求相对来讲是困难的。所以，在实际筑堤中为了保证工程质量、减少工程投资，可以采取就近取用材料的原则。随着中国社会的发展，不但在筑堤技术上有了新突破，也有越来越多的新材料被应用到实际项目施工中去，所以，在做防洪工程设计的时候，既要结合当地的实际情况，也要考虑材料的选择对当地产生的一系列影响等。

3.4 统一规划，综合治理

对于相关的防洪工程设计应该由当地的政府部门负责组织和指导，并监督相关实际施工单位按照相关规定进行设计和施工，应在工程开始之前向政府出具设计方案，以便政府部门进行方案比对和方案挑选。政府也可以通过公开招标的方式来选择设计单位和施工单位，这样做可以从众多的设计单位和施工单位中选取技术最强、实力最雄厚的单位进行统一规划和综合治理。相关政府部门也应该对各流域的防洪工程设计进行定期或不定期的抽查，以保证实际工程能够严格按照设计方案的要求进行。当防洪工程设计出现重大变更的时候，要督促相关设计单位或施工单位及时上报相关部门进行审批。

4 结语

综上所述，及时对河流防洪现状进行分析并进行合理且科学的防洪工程设计，不仅是新时代对中国基础设施建设的新要求，也是方便人民生产生活、保障人民生命财产安全的最佳途径。在实际防洪工程设计的时候，要充分考虑到实际水域的地理、经济等方面情况，在深入了解当地实际条件下，针对当地出现的问题进行有针对性的防洪工程设计，以达到保障当地人民基本生活的同时，促进当地社会经济的健康发展。