婺源县清华镇防洪综合整治措施研究

程淦泉

（婺源县水利局,江西 婺源 333200）

0 引言

在河道整治过程中需要统筹协调上下游、干支流、区域与流域的关系，针对河段不同情况科学设防，因势利导，综合采取新建堤防、河道疏浚、河势控制及护岸护坡等措施[1]。婺源县清华镇治理河段存在河道曲率大、过流断面偏小，河道萎缩，行洪能力不足及岸线缺乏堤防等问题。通过防洪综合整治以改善河道水流条件，提升保护区域防洪标准，减少洪灾危害。文章就清华镇河段采取的综合防洪措施展开研究，拟达到改善河道安全和生态环境，为地区发展创造良好的水利环境的目的。项目建设将有效提高清华镇防洪标准，保护农田免收洪水灾害威胁，促进当地经济社会发展，改善河流自然生态。

1 工程概况

婺源县清华镇防洪工程属江西省婺源县重点地区中小河流近期治理建设规划范围内的建设项目，是婺源中小河流防洪工程的重要组成部分。项目地点位于婺源县清华镇，工程所在河道属饶河支流清华水和凤山水汇合口段。工程范围区人口0.6 万人，耕地0.4 万亩。根据规范并结合清华村防洪规划，确定本工程等别为Ⅳ等，堤防工程的级别为4 级，堤段防洪标准采用20 年一遇设计洪水。

2 防洪整治措施

根据中小流域治理精神和工程具体情况确定清华河河道整治治理方案以“河道疏浚、卡口清障，局部护岸，维护、稳定现有河型、河势为主”，即综合采取河道疏浚及清障工程、护岸工程、堤防工程、陂坝工程和排涝工程，逐步强化河湾边界，规顺洪水河槽，使其逐步稳定，有利于洪水的通畅渲泄，以防御洪水泛滥，减少主流摆动范围，改善现有不利的河势，达到防洪保安的目的。

根据整治河段特点和两岸经济社会发展状况，河道防洪治理建设内容包括：河道疏浚4.396 km；护岸工程总长3.646 km；堤防工程总长1.375 km；新建改建陂坝4 座；新建排涝闸1 座，排水涵 2座。

2.1 河道疏浚清淤及清障工程

对治理河段的河心滩、边滩与弯道、桥底及其上游河底淤积进行清淤清障。沿自然岸线对两岸岸坡较陡处，根据地质查明的稳定边坡进行削坡处理，整治崩岸岸线，形成稳定边坡。对两河交汇口处及清华大桥下游段部分河床较窄段适当扩挖，保证洪水下泄通畅，采用挡墙护岸或扩挖边坡1∶3与两岸进行衔接。

由于拦河筑坝，现状河槽淤积严重。拦河坝上下游形成了局部的河心洲和岸滩沼泽，缩窄了原河道的行洪宽度，逼迫水流冲刷两岸。根据上下游主河槽确定清淤断面宽度进行清淤，对两岸进行固岸，以顺直河道，恢复原河道走势。

2.2 护岸工程

由于清华河河道为山区性河流，一次洪水过程较短，河道演变主要受造床流量的影响，确定整治流量时以常年水位或引水陂坝坝顶高程作为护岸的控制高程，并结合清华镇景区统一规划，对右岸集镇段岸线结合护岸工程设置亲水平台，平台宽3 m。防护段河道为弯曲型河道，河道走势为“S”型，为维持现有有利岸线稳定河道，结合现状河道走势，本次设计除局部顺直段和山体段不衬护外，其它段皆进行护岸保护。

根据现状河床演变和河势分析，确定采用常年水位或重建陂坝作为治导线，根据控制断面的常年水位和坝顶高程确定水位流量，综合分析计算常年水位的水面线。

由河道整治后河道水面线计算得知计算流速一般大于岸坡允许抗冲流速。为兼顾河势稳定、村镇防洪安全及工程投资等，设计采用M7.5 浆砌石挡墙护岸型式。常水位高程或引水陂坝顶高程下采用硬性护岸顶高程，至现状河岸高程部位采用草皮护坡，坡比为1∶2。整治后拟护岸河段岸坡高度2.5 m～3.5 m，护岸总长3.646 km。

2.3 堤防工程

2.3.1 堤防断面形式

根据20年一遇洪水标准设计水面线计算成果，除临河侧部分房屋有可能受淹外，清华镇镇区段地面高程基本满足要求。该段主要结合镇区规划道路要求新建堤防，结构型式根据现状地形和地质条件分段拟定。

（1）型式一：行洪断面按多级阶复式断面整治

清华水右岸桩号0+241 m～0+665 m位于乡镇集镇区，为凸岸段，结合乡镇后期规划情况，设计采用路堤墙结构，第一阶基础采用重力式挡墙固脚，墙顶高程结合下游新建用水陂坝，初定97.5 m，在设计常水位高程加超高设亲水平台，宽度3 m，亲水平台采用鹅卵石路面铺设，平台邻水侧设置C20 砼栏杆,高1.1 m，该平台以上5 m范围内采用草皮护坡，并结合景观设计，栽种乔灌木。

（2）型式二：行洪断面按单级阶复式断面整治

清华水右岸桩号0+665 m～1+375 m，长711 m，位于乡镇集镇区，为凸岸段，结合乡镇后期规划情况，设计采用路堤墙结构，下部基础采用重力式挡墙固脚，墙顶高程设亲水平台，高程为97.5 m，宽3.0 m，亲水平台采用鹅卵石路面铺设，亲水平台至堤顶采用草皮护坡（结合景观要求，栽种乔灌木），堤顶高程为设计洪水位+0.7 m，堤顶宽4 m，设砼路面，在堤顶迎水面设置C20 砼栏杆，高1.1 m，土堤背水面采用草皮护坡。

2.3.2 稳定计算

防洪堤根据结构型式选取典型断面进行结构计算，挡墙主要进行抗滑稳定、抗倾覆稳定、墙基应力计算。

抗滑稳定按以下三种工况进行计算：

工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力；

工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的墙前墙后静水压力+风浪压力；

工况三：外河洪水降落时，荷载组合为自重+土压力+扬压力+外河设计水位骤降1 m时的水压力+墙背水压力或水位降至墙顶高程相应的墙前墙后静水压力（路堤墙）；

抗滑稳定计算公式：

式中：Kc为抗滑稳定安全系数；［Kc］为规范要求的抗滑稳定安全系数最小值；∑W为作用于墙体上的全部垂直力的总和；∑P为作用于墙体上的全部水平力的总和；f为墙体底板与全强风化岩之间的摩擦系数，根据地质建议取值。

根据所选典型断面，按不同荷载组合分别计算得挡墙的抗滑稳定安全系数，根据三种工况稳定计算的结果分析可知：工况三的荷载组合对防洪墙稳定最不利，为控制工况。挡墙的抗滑稳定安全系数计算成果见表1。

表1 挡墙抗滑稳定、抗倾稳定及墙底基底应力成果表

2.4 陂坝工程

本次整治河段涉河建筑物较多，沿线有6 座引水陂坝（其中含3 处已水毁）。根据现状河道纵横断面可知，由于陂坝水毁导致淤积较为严重，且沿岸坍塌堆积河中，致使淤积进一步加深。

（1）本次设计整治河段内对清华水现状3处卵石堆坝进行拆除，集中一处新建清华坝（桩号1+187）。

根据实际情况及乡镇景观要求，该坝采用连拱式结构，在右岸设一孔冲沙闸，孔净宽2 m，闸底高程根据现状河床高程确定。闸门采用叠梁门进行布置。冲沙闸与现状坝头采用砼浇筑衔接。

（2）为满足当地村镇用水要求，本次对整治河段另外3 处水毁陂坝进行重建，其中清华水两座（东园坝桩号1+529、上坦头坝桩号2+574），浙源水1 座（高奢坝0+000）。并对陂坝两岸新建挡墙与设计堤防或护岸进行衔接。

2.5 排涝工程

2.5.1 排涝闸

保留现状河流、小溪和排涝渠，并采用工程措施加于改造整治，使小溪和排涝渠成为泄洪渠，同时结合乡镇雨水工程排放系统，把山洪安全排入清华河。本次设计范围内新建1座排涝闸（清华排涝闸桩号为0+818 m）。

2.5.2 排水涵

清华镇防洪工程在现有的沟渠位置设置排水涵，为维持原有排水功能，确保保护区内农作物及居民的安全。由于沿岸农田排水未渠化，设计结合护岸工程在现有低洼处增设排水涵。设计范围内新建2 座排水涵。涵管纵坡1/200，涵管出口接0.5 m厚M7.5 浆砌石护坦，见表2。自排涵埋设后四周采用粘土回填。

表2 各排涝闸及排水涵特性表

3 结语

河道防洪是一项系统工程，除了优化好堤防选型设计外，还需格外关注相应的配套措施，如河道疏浚清障、护坡、排涝工程等，协同配合以发挥最佳效益。清华镇防洪工程实施以来，稳定了清华镇区范围内河道的走势，增大了常水位流量，适当提高了清华镇区及沿岸村庄的防洪标准，改善区内人口及农田的防洪状况，给当地人民生命财产及经济社会发展安全提供了有力保障。