羑河支流治理工程设计

2022-12-23徐琼梁宝山何琳

河南水利与南水北调 2022年11期

关键词：茶店清淤河道

徐琼，梁宝山，何琳

（1.河南省安阳水文水资源勘测局，河南安阳 455000；2.河南省安阳市河道事务中心，河南安阳 455000；3.河南省许昌水文水资源勘测局，河南许昌 461000）

1 基本情况

茶店坡沟为羑河支流，位于安阳市区东部及安阳县白壁镇、瓦店乡境内，承接市区铁路以东邱家沟、婴儿沟、聂村沟三沟排水，并沿途承接安阳县区域涝水。下游分别有瓦亭沟和殷家沟涝水汇入，全长21.20 km，流域面积15 300 hm2。

2 工程建设的必要性

安阳县茶店坡沟是安阳市铁路以东城区雨水的唯一排泄出路，河道保护安阳市区东及安阳县25 万人，耕地面积3 333.33 hm2。茶店坡沟流域地处太行山东麓向华北平原过渡地带，地形比较复杂，地貌类型多样，地势西高东低，中东部地势平坦，为华北平原，历史上洪涝灾害严重，1956、1963、1982、1998及2008年，洪涝水漫流致使沿河两岸受淹，损失严重。

茶店坡沟在瓦亭沟口以上为地下河，没有堤防，由于长期未进行系统治理，河道断面不足，淤积严重，部分断面淤积深度达1.60 m，沟口以下断面较小，存在“瓶颈”段，造成汛期洪涝水不能及时排放，茶店坡沟严重影响区域经济及人民群众生活;沿河建筑物大多建于20 世纪六七十年代，标准低，毁坏严重，河道疏挖后阻水桥梁基础外露成危桥。

3 水文

3.1 设计涝水

设计涝水殷家沟入口以上按照城镇排水2年一遇标准，采用暴雨强度修正公式，计算设计暴雨强度按照雨水流量公式计算设计涝水，殷家沟以下采用1986 年旱涝保收田计算涝水成果，设计涝水成果为：三沟汇合口至西羊店，仍采用2001 年治理排涝流量为78.30 m3/s；西羊店至殷家沟入口，排涝流量为90.20 m3/s；殷家沟以下至羑河，排涝流量为32.20 m3/s。

3.2 施工期流量

审查基本同意根据观测统计的施工期流量成果，非汛期上游来水流量较小，主要为城市排水，一般流量3～5 m3/s，水深约1 m。

4 工程任务与标准

4.1 治理标准

茶店坡沟近期治理工程标准：受高速公路卡口限制，高速公路至西羊店，仍按2001 年一期工程治理标准78.30 m3/s 清淤，为城市排涝1.50 年一遇标准；西羊店～殷家沟，按城市2 年一遇排涝标准，90.20 m3/s扩挖治理;殷家沟以下河段进入滞洪区，按1986年旱涝保收田工程治理标准32.20 m3/s清淤。

4.2 治理范围及建设内容

工程的治理全长19.10 km。主要工程内容：河道清淤及扩挖19.10 km，重建7座交通桥，新建1座跌水桥。

5 工程设计

5.1 工程布置

河道疏浚开挖线路基本按现状河道开挖，在桩号9+700附近河道从大寒村中穿过，设计对该河段进行了改线方案和沿原河道治理方案的比选，经比选，推荐采用沿原河道治理方案。

5.2 水面线计算

茶店坡沟入羑河口，羑河5年一遇排涝水位为54.65 m，设计河底高程为51.15 m，作为推算控制点，本着方便排涝，尽可能减少工程量等原则，河道比降采用1/1 200～1/5 000，天然河槽糙率为0.03，浆砌石护砌河段糙率为0.025。经计算：桩号0+000处除涝水位65.78 m；桩号5+600 处除涝水位61.55 m；桩号9+700处除涝水位60.19 m；桩号10+600处除涝水位59.47 m；桩号11+400处跌水上下游的除涝水位分别为58.93 m和57.33 m；桩号13+720 处除涝水位55.89 m；桩号15+520 处设计水位为55.63 m。

5.3 河道疏浚开挖工程

由于河道淤积严重，分段按照不同排涝标准进行疏挖治理。桩号0+000～5+600段河道底宽12 m，边坡1：2，河道比降1/1 200；桩号5+600～9+700段河道底宽16.80 m，边坡1：2，河道比降1/3 000；桩号9+700～10+600段采用矩形断面，河道底宽132 m，边坡1：01，河道比降1/1 250；桩号10+600～11+400 段河道底宽10.90 m，边坡1：2，河道比降1/1 500；桩号11+400～13+720段河道底宽14.60 m，边坡1：2，河道比降1/1 500；桩号13+720～15+520段河道底宽28.90 m，边坡1：2，河道比降1/5 000；桩号15+520～21+150 段按照1986 年旱涝保收田治理标准32.20 m3/s 疏挖，底宽17.10 m，边坡1：2，河道比降1/1 500。其中桩号9+700～10+600段采用浆砌石重力式挡土墙护砌，其他段为土坡。

5.4 跌水工程

根据现状河道比降，在桩号11+400处新建1座跌水，跌差1.20 m，包括进口段、跌水段和出口段组成，采用浆砌石结构。

5.5 桥梁工程

现状桥梁个别建于20世纪五六十年代，桥梁荷载标准低，桥面窄，桥梁毁坏严重，阻水严重，设计对7座桥梁工程进行拆除重建。桥梁设计标准采用公路-Ⅱ级折减，桥面净宽均为5 m，桥梁上部采用钢筋混凝土预制矩形实心板，下部采用双柱式钢筋混凝土灌注桩结构，桥台采用浆砌石重力式桥台。

5.6 环境保护与水土保持

《初设报告》分析了工程区环境状况，分析了工程对环境的有利影响和不利影响，提出了水环境、大气环境、声环境以及固体废弃物等环境保护措施，并在施工期开展环境监测，主要包括水质、噪声等监测内容。《初设报告》提出了工程项目区水土保持现状，对工程建设水土流失进行了预测，工程新增水土流失主要来自施工期间河道清淤扩挖、改线新挖河道等工程施工时所产生的水土流失，提出了水土流失防治措施，包括工程措施、植物措施和非工程措施等防治措施，提出水土保持监理与监测。

5.7 施工工期

《初设报告》分析了施工条件，提出了茶店坡沟河道清淤等工程的施工方法，对于施工交通、施工导流及施工场地进行了规划，安排施工总工期7个月。

6 “7·20”洪水调查与工程设计复核

2021 年“7·20”暴雨过后，于8 月26 日对茶店坡沟进行洪水调查，调查时将高铁站铜雀路桥下选为此次调查断面。该调查断面河段基本顺直，主槽岸坡为杂草、灌木及绿化植被，洪痕高程为81.63 m。具体见图1。

图1 茶店坡沟洪水调查地点断面图

在该河段布设断面，测量大断面和比降。上断面水面高程78.69 m，下断面水面高程78.59 m，上下断面间距130 m。高程推算流量时，河道糙率按2.20×10-2选取，推算出河道流量为182 m3/s。具体见表1。

表1 茶店坡沟洪水调查断面大断面成果表

当洪水由三条支流汇入茶店坡沟时，由于支流流域面积微小，河长较短，汇流时间可不予考虑，并不影响计算结果。三条支流设计排涝流量分别为78.30 m3/s、90.20 m3/s、32.20 m3/s，则设计汇入主河排涝总流量为200.7 m3/s，“7·20”暴雨洪水调查推算流量为182 m3/s，经分析，设计与调查流量误差为10%，符合工程设计及水文调查相关要求。