梧州市城区钱鉴防洪堤总体设计方案比选

曾庆仪

（广西珠委南宁勘测设计院，南宁 530007）

1 工程概况

梧州市钱鉴防洪堤是梧州市防洪堤体系的重要组成部分，是广西西江干流治理工程13个子项目之一，位于梧州市万秀区的桂江左岸，起于桂江二桥下游的钱鉴公园，止于上游的冰泉食品总公司。

钱鉴堤段处于梧州市非重点区域或郊区，防洪标准为20年一遇洪水，自排按20年一遇年最大24 h暴雨洪水标准设计，抽排按雨洪同期P=10%最大24 h暴雨洪水标准设计。防洪堤、泵站、排涝闸等主要建筑物级别为4级。

2 防洪堤堤线比选

堤线布置原则是：①与城市规划相协调原则，在保证堤防行洪安全、防洪堤安全的前提下，满足城市规划要求，使其充分发挥地块的利用价值；②充分结合地形条件原则，即充分考虑工程地形、地质条件和水流条件，使得堤线布置顺畅合理；③减小工程影响原则，即根据现有用地条件，尽量少占地、少拆迁，减小工程影响，以节省工程投资和消除不稳定因素。

根据现场踏勘、测量资料、最新城市规划资料，在可行性研究报告推荐方案的基础上进行微调后，拟定内线、外线两个方案进行比选。

2.1 内线方案

2.1.1 封闭点选择

根据实测地形及水文条件，本方案堤线末端（上游）冰泉食品总公司三分厂处地面高程为29～30 m（黄基，以下均同）左右，满足防洪要求。上游封闭点唯一，不再进行比较，仅对下游起点拟定两个封闭点进行比较。

（1）方案一：污水中转站封闭点

该封闭点位于钱鉴公园下游侧的污水中转站，堤线基本沿河岸布置，布置二桥涵一座及二桥涵至鹧鸪冲泵站连通管656 m，与城市规划一致。

污水中转站位于钱鉴公园下游，地面高程28.14～29.84 m，其外侧边墙为衡重式浆砌石结构。经核算，该处防洪高程、边墙稳定及渗透压力均满足要求。方案一布置示意图见图1。

图1 方案一布置示意图

（2）方案二：二桥封闭点+斜坡连接二桥

桂江二桥引桥桥面高程30.50 m，防洪高程及稳定性均满足要求。该方案封闭点位于桂江二桥内侧引桥处，封堵现有交通道路，新建防汛道路与桂江二桥引桥连接，利用上、下堤步级连接桂江二桥上游与钱鉴公园，以满足附近居民的活动需求。同时，为满足建堤后温馨家园小区至二桥之间排涝需求，在低洼处设置集水井及连通管，将涝水排至鹧鸪冲泵站（同时满足自排及抽排要求）。方案二布置示意图见图2。

图2 方案二布置示意图

经比较，方案一投资最大，对钱鉴公园的景观有一定的影响，但该公园面积较小，仅为附近居民的活动场所，影响有限；且堤线基本沿河岸布置，占地类型基本为河岸，无需征地补偿，征地难度小，实施难度小，且与城市规划一致。方案二投资最少，但需征地拆迁面积约350 m2，且因防汛道路需与桂江二桥引桥连接，将影响到光华针织厂宿舍楼的进出口，需改建宿舍楼的进出口，与城市规划不一致。

经多方沟通协调，桂江二桥封闭点的方案二涉及私人及企业的用地，征地难度大，实施难度大，且与城市规划不一致。经综合考虑分析，方案一虽然投资最大，但其实施难度小。因此，推荐采用方案一。

2.1.2 堤线布置

在保证河道岸坡稳定、河道原生态的前提下，尽可能对现有的城区、工厂、村落进行防护。根据《梧州市钱鉴片控制性详细规划》的规划成果，规划临江路从钱鉴公园边的污水中转站起，从下游往上游临江布置。为保证汛期临江道路的通行，本次堤线延伸至钱鉴公园下游侧的污水中转站，沿规划路外侧布置。即堤线从污水中转站起，沿桂江左岸台地前缘布置（桩号K0+000～K0+531段）；从桩号K0+531起结合城市规划道路，沿桂江造船厂内侧（即造船厂围墙以外）布置，途径桂江造船厂、钱鉴小学，止于冰泉食品总公司三分厂（桩号为K1+505），全长1.505 km。

2.2 外线方案

外线方案下游封闭点与内线方案相同，上游封闭于桂江造船厂中部。堤线桩号K0+000～K0+569段与内线方案一致，从桩号K0+569起，沿桂江造船厂外江侧布置，最后抵达桂江造船厂中部台地，终点为桩号K1+494，全长1.494 km。该方案将桂江造船厂厂区全封闭保护起来，在桂江造船厂下船轨道处布置一个通往外江的下船交通闸。

2.3 堤线方案选择

两个堤线方案的主要工程量、拆迁占地和总投资比较见表2。

表2 钱鉴堤桩号0+569至堤尾段堤线比较表

根据堤线方案的特点，从技术、经济、社会环境、施工及实施难易等方面对堤线方案进行评价。

（1）内线方案堤线绕过桂江造船厂，虽然将船厂置于堤防保护区之外，但是船厂厂区大部分地面高程都较高，大部分高程在26.0 m以上，均在10年一遇洪水位以上，洪水期损失较少。该方案堤线较外线方案长11 m，不用设下船交通闸，施工难度小，征地难度小。

（2）外线方案堤线比较顺直，可以把桂江造船厂全部封闭保护起来；该方案需在船厂段采用桩基础的砼堤，同时需在桂江造船厂下船轨道处要设一座最少宽30 m，高6 m的下船交通闸，投资及施工难度均较大，同时对以后船舶下水形成了极大的困难，而且堤防穿过大型的门式起重机与船舶安装场地，拆迁及施工十分困难，投资也大。

综上所述，认为内线方案投资较少，实施难度小，推荐内线方案。

3 排涝方案比选

根据排涝闸及排涝泵站的任务、规模及相关规范确定排涝方案原则是：①尽量靠近相应堤防、冲沟出口处，以缩短出水管路；②布置充分考虑经济性及运行管理方面的因素；③尽可能选择地面高程适当、地势平坦开阔、水文地质条件较好的场地，以减少开挖及砌护工程；④站址对外交通方便。

3.1 可研阶段成果及城市规划情况

可研阶段将钱鉴堤保护区作为一个排涝区，在鹧鸪冲出口位置设1座防洪排涝闸及1座排涝泵站。本阶段根据最新实测地形，钱鉴堤范围内分2个排水区，较大的排水区位于北侧，出口位于鹧鸪冲，集雨面积约0.95 km2；另外一条较小的冲沟位于南侧，原出口位于桂江二桥，但桂江二桥建设时改变其天然排水口，现状该分区雨水均从地表向桂江排入，集雨面积约为0.65 km2。

根据《梧州市钱鉴片控制性详细规划》，在鹧鸪冲设置一座防洪闸及排涝泵站，在桂江二桥及桂江二桥下游约100 m处各设置1座防洪闸。

3.2 排涝方案

根据排水分区，结合可研阶段成果及《梧州市钱鉴片控制性详细规划》，拟定以下3个方案进行比较。

（1）方案一：1座排涝泵站+两座排涝涵闸+堤后连通管。本方案拟在鹧鸪冲布置排涝泵站1座，对钱鉴堤保护范围内的涝水进行抽排；设置鹧鸪冲排涝闸1座，排除北侧排涝分区雨水，流量为16.7 m3/s。在桂江二桥下游地势较低处设置二桥涵1座，排除南侧排涝分区雨水，流量为11.3 m3/s，并在堤后设置连通管，在自排闸关闸后将雨水排入鹧鸪冲，通过鹧鸪冲泵站抽排。

（2）方案二：1座排涝泵站+1座排涝闸。根据可研阶段成果，将钱鉴堤保护区内作为一个排涝区，在鹧鸪冲出口位置设1座防洪排涝闸（设计流量为22.10 m3/s）及1座排涝泵站。该方案需配套市政雨水管网同步实施，流向均调整向鹧鸪冲汇流。

（3）方案三：1座排涝泵站+1座排涝闸+堤后连通管。该方案拟在方案二的基础上，结合实际地形，增设堤后连通管，同时满足自排及抽排要求。即在鹧鸪冲出口位置设1座防洪排涝闸及1座排涝泵站，修建钱鉴公园至鹧鸪冲连通管，在钱鉴公园处与市政管网连接。

3.3 排涝方案选择

（1）方案一投资较小，与方案二相比需增设二桥涵满足自排需求，进口处设置圆形进水池；在二桥涵与鹧鸪冲之间设置连通管。该方案与城市规划雨水管网基本一致。

（2）方案二投资最小，但根据本阶段最新实测地形，众泰汽车梧州特约维修站处现状地面高程约为27.30 m，比可研阶段地形（高程21.00～22.00 m）高出5～6 m，无法从地面自流至鹧鸪冲；根据城市规划的雨水工程规划图，在温馨家园小区及众泰汽车梧州特约维修站之间作为分水线，北侧雨水往鹧鸪冲处流入桂江，南侧雨水均往钱鉴公园处流入桂江。因此方案二需市政雨水工程配套实施，并将温馨家园以南的雨水管道流向均修改为流向鹧鸪冲才能满足现状排涝需求。

（3）方案三是在方案二的基础上增设钱鉴公园至鹧鸪冲堤后连通管，需同时满足自排及抽排的要求，连通管的设计流量高达11.3 m3/s，管径约3 m，征地大，实施难度大，工程投资最大。该方案与城市规划雨水管网的区别在于堤后连通管将自排及抽排合并。

经比较，方案二投资最较小，便于管理，但需要求修改市政雨水管网流向，并同步实施。方案三投资最大，且堤后连通管规模较大，征地困难，难以实施。考虑到市政雨水管网实施相对滞后，推荐能满足建堤后仅需局部同步实施市政雨水管网的方案一。

4 主要建筑物型式

4.1 堤防型式选择

根据工程所在的实际地形、地质条件及周边建筑物等情况，结合城区规划道路，拟定重力式混凝土堤、土堤、悬臂式钢筋混凝土堤、土石混合堤及凹型混凝土堤共5种堤型分段进行比选。

综合考虑地质、征地、施工及生态等因素，经技术经济比较后，各堤段堤型选择如下：桩号K0+000～K0+531采用重力式砼堤，桩号K0+531～K0+865段采用土堤，桩号K0+865～K1+315段采用土石混合堤，桩号K1+315～K1+505段采用堤路分开的悬臂式砼堤。

4.2 护岸型式选择

根据现场实际情况，并结合水文地质资料及海绵城市建设理念，选择如下7种护岸型式进行定性择优比较：三维植被网护岸、生态互锁砖护岸、生态袋护岸、生态格网绿滨垫护岸、草皮护岸、框格草皮护岸、空心六方块植草护坡。

综合各护岸的优缺点，结合钱鉴堤附近的河西堤、河东堤已建工程护岸型式及水文地质条件综合考虑，本次设计护岸型式在8.0 m高程处设置C20砼齿墙；有3.5～8.0 m高程之间常年水位变幅区，设置格宾石笼护坡，局部冲刷成坎处抛石护脚后采用格宾石笼护面；20.00 m高程以上岸坡因被洪水淹没的时间较短，采用较为经济的草皮护坡；20.00～15.50 m高程护岸，因被洪水淹没的几率稍高，且流速稍大，采用框格草皮护坡；对15.5～8.0 m高程的护岸，由于在汛期经常被洪水淹没，且流速较大，采用生态互锁砖护坡。

4.3 泵站及排涝闸型式选择

（1）泵站型式选择。排涝泵站站址选择确定后，进行排涝泵站主要建筑物布置型式方案的比选分析。方案的比选考虑泵站规模、泵站与排涝闸及堤防相互关系、综合经济造价、进出水条件、对外交通、占地、施工组织及导流条件、日后运行管理等因素，根据鹧鸪冲地形地质条件，为避开鹧鸪冲右侧110 kV高压电线塔，减少穿堤箱涵长度，排涝泵站布置在冲沟右侧，正向进水，正向出水。根据排涝泵站方案的比选结果，结合鹧鸪冲的地形地质条件，经初步布置分析，选取干室型泵房及湿室型泵房两种方案进行比选，干室型泵房方案虽然结构相对复杂，土建工程量大，投资略大，但适用的水泵投资小，总投资小，且泵房通风、采光较好，且日常管理维护简单方便。湿室型泵房方案土建工程量少，施工简单，但其适用的水泵投资较大，总投资较大，日常管理维护难。考虑到两个方案的泵房土建投资相差不大，虽方案一施工难度略大，但其水泵投资较小，且日后管理维护较简单，管理维护成本较低，因此推荐干室型泵房。

（2）排涝闸。根据排涝闸排涝设计流量、挡水水头等因素，结合闸址的地形地质条件，鹧鸪冲排涝闸及二桥涵采用穿堤涵洞式结构，不再进行方案比较。

5 工程总布置

经综合比较分析，钱鉴堤起于钱鉴公园边的污水中转站（桩号为K0+000），终于冰泉食品总公司三分厂（桩号K1+505），总长1.505 km，其中，重力式混凝土堤长531 m，土堤长784 m，悬臂式钢筋砼堤长190 m。排涝闸2座，排涝泵站1座，堤后连通管656 m（其中顶管施工175 m）。

鹧鸪冲排涝泵站布置于冲沟右侧，出水管轴线桩号为K0+713，采用正向进水正向出水布置；鹧鸪冲排涝闸布置于排涝泵站左侧，冲沟右侧，轴线桩号K0+687。二桥涵位于桂江二桥下游约60 m处，桩号为K0+080。

6 结语

按照因地制宜、就地取材的原则，结合城市规划，并根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质条件、筑堤材料及水文特性、施工条件、运行管理要求、征拆难易以及工程造价等因素确定选定钱鉴段治理工程总体方案，设计方案合理，工程建成后可减轻钱鉴片洪涝灾害损失，使钱鉴片达到防御桂江20年一遇的防洪标准，保护围内人口1.8万，面积0.65 km2，保护钱鉴小学、桂江船用配件厂、市电子科技学校、桂江水泥厂、汽修厂及冰泉食品总公司三分厂等单位，保证人民正常的生活、生产活动，促进经济发展，改善城区环境。