防洪工程存在的主要問題與規(guī)劃,防洪工程論文

防洪工程存在的一些主要問題與規(guī)劃,防洪工程論文灤河起源于河北省豐寧縣，流經(jīng)內(nèi)蒙古、遼寧省、河北省的27個縣、旗、區(qū)，于樂亭縣兜網(wǎng)鋪注入渤海，河道全長888km,流域面積4.48萬km2,其中流經(jīng)樂亭縣河段51km.樂亭縣位于唐山市東南部，地處灤河下游右岸，東南兩面接近渤海，總面積1308km2,轄14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，1個街道辦事處，耕地面積6.28萬hm2,人口49.4萬人。為了抵御灤河洪水災(zāi)禍，修建了大量防洪工程，主要包括防洪大堤、防洪小埝和護(hù)岸工程。這些工程大大減輕了灤河洪水的威脅，為全縣人民群眾的生產(chǎn)、生活提供了安全保障，對地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展、社會穩(wěn)定都具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。然而經(jīng)太多年來河灘造田、植樹等侵占行為，20208洪水洪峰流量僅4280m3/s,造成防洪工程多處出現(xiàn)險情，水利基礎(chǔ)工程大量損毀，二灤河圍埝有兩處漫溢決口，80km長的灤河防洪圍埝上的穿堤閘涵大多出現(xiàn)險情，胡坨段莊子閘、會里穿堤涵洞、姜各莊及老杜莊圍埝經(jīng)搶險避免了潰堤。1灤河右岸樂亭縣防洪工程現(xiàn)在狀況20世紀(jì)50年代后，修建了大量防洪工程，主要包括灤河防洪大堤、防洪小埝和護(hù)岸工程。1.1防洪大堤1951年灤河下游興建了防洪大堤，總長69km,樂亭縣境內(nèi)堤長37km.1962年灤河發(fā)生特大洪水〔洪峰流量3.4萬m3/s〕，大堤多處決口漫溢,修復(fù)大堤時為擴(kuò)大下游行洪斷面，只保存了袁莊以上的堤段，實有防洪大堤自灤樂邊界至袁莊段15km.1976年唐山大地震造成防洪大堤的毀壞，之后對防洪大堤按設(shè)計行洪能力2.5萬m3/s進(jìn)行了加固整治，整治修復(fù)后的大堤頂寬6m,堤高約3m,保證標(biāo)準(zhǔn)2萬m3/s.防洪大堤的興建，對減輕樂亭縣的洪水威脅起到重要作用。1.2防洪小埝為減少灤河中小洪水淹沒幾率和淹沒范圍，于1978年沿灤河、二灤河主河槽修建了灤河防洪圍埝，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)5000m3/s,校核標(biāo)準(zhǔn)7000m3/s,設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于3年一遇，全長79.6km〔含河口堤〕，現(xiàn)在狀況過流能力3000~5000m3/s.防洪圍埝自修建以來，已抵御了1978年〔6750m3/s〕，1979年〔9340m3/s〕，1984年〔8800m3/s〕，1994年〔8900m3/s〕，1995年〔6100m3/s〕5次超標(biāo)準(zhǔn)洪水，防洪小埝均多處出現(xiàn)險情，某些堤段洪水位幾乎與堤頂持平，但經(jīng)搶險均未造成大范圍決口漫溢，對保障當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)生活起到至關(guān)重要的作用，防洪小埝已成為樂亭縣重要的防洪工程。20208洪水，灤縣站洪峰流量4280m3/s,由于河道內(nèi)大量種植樹木，致使河道行洪水位明顯偏高，防洪小埝的現(xiàn)在狀況過流能力僅為2500~4000m3/s.1.3護(hù)岸工程為防止河岸坍塌，保衛(wèi)村莊、耕地及防洪堤埝的安全，先后在張莊、勒流河~北王莊、北東、會里、北常坨、老杜莊、姜各莊、腰莊等險段及二灤河部分險段修建大量穩(wěn)定性良好的丁壩群，護(hù)岸丁壩共計262道。這些護(hù)岸丁壩基本有兩種型式：①干砌石壩身加鉛絲籠壩頭；②土工布包河沙壩身，外罩C20混凝土，鉛絲籠裝塊石壩頭。丁壩的修筑基本起到穩(wěn)定流向、固定河床的作用，保衛(wèi)了沿岸的村莊和土地。但由于汛期洪水持續(xù)時間長，丁壩的毀壞現(xiàn)象較嚴(yán)重，主要是壩頭損壞、壩身塌陷等。2防洪工程存在的一些主要問題2.1堤防灤河下游的防洪大堤在1976年唐山大地震后，進(jìn)行加固處理時，由于施工倉促，對原有舊堤未進(jìn)行處理，直接加高培厚，部分堤段采用砂土直接筑堤，堤防存在著一定隱患。為了保證防洪工程的正常運(yùn)行，發(fā)揮工程效益，近兩年對防洪大堤進(jìn)行必要的維修養(yǎng)護(hù)，堤頂養(yǎng)護(hù)包括堤頂填坑、堤頂刮平，堤坡養(yǎng)護(hù)包括堤坡脫坡填補(bǔ)、雨淋溝填平等。但這些維養(yǎng)工程根本不能知足大堤的防洪要求。2.2小埝防洪小埝原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低。由于筑堤材料主要為砂性土，在多年的運(yùn)用中由于風(fēng)吹、雨水沖刷剝蝕堤身，致使堤頂高程降低，堤身縮窄，影響了小埝的行洪能力。河道內(nèi)大量樹木也降低了河道行洪能力，現(xiàn)在狀況防洪標(biāo)準(zhǔn)低，已不能知足灘地行洪區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。2020年8月灤河洪水中，右岸防洪小埝多處發(fā)生險情，主要表現(xiàn)為管涌、坡外滲水、堤身裂縫及穿堤建筑物滲漏水等。對于出現(xiàn)險情的堤段，分析發(fā)生毀壞的原因主要有：①砂堤及砂基段：粉細(xì)砂的允許水力坡降值小，在構(gòu)成穩(wěn)定滲流情況下，堤身外側(cè)存在滲水和發(fā)生管涌毀壞的隱患；②部分黏性土段發(fā)生的險情，主要是堤身筑堤土品質(zhì)差，干密度值偏小、密實度差、局部可能存在裂隙或空洞，在經(jīng)受長時間大水浸泡情況下，造成堤頂先期裂縫，后期塌陷、外坡滲漏等。2.3丁壩灤河樂亭境內(nèi)河段平灘流量1700~3000m3/s,平均流速0.7~0.9m3/s.行洪高水位時流速更大，河槽內(nèi)粉細(xì)砂基礎(chǔ)，抗沖刷能力弱，主流頂沖毀壞嚴(yán)重，造成灘地和河槽險工險段分布較多。樂亭境內(nèi)現(xiàn)有險工段7處，總長度28.4km,基本呈連續(xù)狀態(tài)?，F(xiàn)在狀況丁壩群整體性較差，丁壩間距大，防沖效果較差，丁壩年久失修，丁壩損壞情況也較嚴(yán)重，現(xiàn)有丁壩共262道，局部損壞的有175道，主要是壩頭損壞、壩身塌陷等。灤河樂亭段丁壩損毀原因分析大致如下：①護(hù)底構(gòu)造薄弱：由于丁壩壩頭河床沖刷較為嚴(yán)重，護(hù)底構(gòu)造是防治壩頭底部被水流沖刷淘空的構(gòu)造措施，受各歷史時期建設(shè)條件的限制和當(dāng)時對丁壩構(gòu)造的認(rèn)識差異，造成壩頭護(hù)底構(gòu)造薄弱，一旦經(jīng)歷洪水，易造成壩頭跌落塌陷；②水流條件復(fù)雜：由于丁壩周圍的水流條件復(fù)雜，水流流速、流向情況變化不定，造成水下構(gòu)造施工質(zhì)量難以保證；③受丁壩下回流區(qū)的影響，易在丁壩下游及壩頭位置構(gòu)成沖刷坑，進(jìn)而導(dǎo)致壩身塌陷、缺石等問題。3河道治理工程規(guī)劃為了給縣域經(jīng)濟(jì)社會健康發(fā)展提供安全保障，針對防洪工程出現(xiàn)的主要問題，提出相應(yīng)的工程治理措施，以提高樂亭縣防洪工程的整體性。3.1防洪大堤維修加固為知足大堤的防洪要求，將防洪大堤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提高至50年一遇，設(shè)計流量為2.5萬m3/s,對堤頂高程缺高大于0.8m的堤防進(jìn)行加高培厚，并對局部堤頂缺高大于0.5m小于等于0.8m的堤防迎水坡堤肩修建漿砌石防浪墻，對堤頂缺高小于等于0.5m堤防結(jié)合堤頂硬化進(jìn)行加高。3.2灤河防洪小埝及險工治理樂亭縣灤河防洪小埝治理主要包括：現(xiàn)在狀況防洪小埝加高培厚、堤頂硬化工程、越堤道口治理和堤埝護(hù)坡工程，使現(xiàn)在狀況防洪小埝由3年一遇提高至5年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。對現(xiàn)在狀況埝身進(jìn)行加高培厚，主要是在現(xiàn)有堤防基礎(chǔ)上以復(fù)內(nèi)坡為主，以外堤肩控制向內(nèi)坡復(fù)堤，使防洪標(biāo)準(zhǔn)到達(dá)5年一遇設(shè)計。堤埝護(hù)坡工程型式包括：漿砌石護(hù)坡、混凝土連鎖磚護(hù)坡和植草護(hù)坡。針對2020年8月洪水時出現(xiàn)的險情進(jìn)行加固處理，主要包括下面幾個方面：3.2.1小埝開裂段修復(fù)〔1〕淺表性裂縫:順裂縫挖開堤頂,寬度在0.3~0.5m,深度至裂縫消失處，然后分層重新回填夯實?！?〕軟基沉降裂縫：將軟基土挖除，換填合格土料后，重新填筑堤身?！?〕砂質(zhì)堤身液化裂縫：結(jié)合防滲處理,挖開堤身重新填筑。3.2.2滲水、管涌堤段修復(fù)在迎水坡鋪設(shè)400g/m2不透水土工膜，齒腳處防護(hù)深度不少于1m,土工布外填筑厚度不少于0.5m的黏土。3.2.3塌坡堤段修復(fù)去除滑坡土方，重新填筑，如因浸透滑坡段結(jié)合防滲一并處理。3.2.4決口段修復(fù)排除決口處積水，去除淤泥，重新填筑。3.3護(hù)岸丁壩整治根據(jù)主河道流向和險工位置，采取以護(hù)岸丁壩工程為主的護(hù)岸整治工程，可有效防止主河槽的任意擺動，減輕對灘地及防洪堤埝的沖擊侵蝕。為保衛(wèi)堤埝防洪安全，對岸灘加強(qiáng)防護(hù)，主要采取對河道內(nèi)現(xiàn)在狀況丁壩維修加固，有選擇地進(jìn)行維修和復(fù)建丁壩。維修加固可分年度進(jìn)行，治理原則為：〔1〕以加固維修措施為主，對原有的在洪水中已經(jīng)沖毀的工程，根據(jù)布置情況有選擇地進(jìn)行復(fù)建；對水流靠近、灘地窄小且丁壩間距偏大的險工新建丁壩?！?〕工程布置中保持丁壩群壩頭控制線與水流流線基本一致，維修加固盡可能維持原丁壩長度與角度不變。3.4穿堤建筑物除險加固防洪大堤和防洪小埝上的穿堤建筑物是隨著堤防建設(shè)和不斷維修、擴(kuò)建，逐步修建和完善起來的，構(gòu)造型式多為堤內(nèi)埋管、混凝土圓涵、蓋板方涵及城門洞型涵洞。這些建筑物大都年久失修，部分閘涵存在裂縫、胸腔變形、啟閉機(jī)失靈、翼墻坍塌、閘門損壞等問題，在2020年8月洪水中多數(shù)出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。對建設(shè)年代較近的、主體工程相對穩(wěn)定的可采用加固措施；損毀嚴(yán)重的及灤河防洪大堤和防洪小埝加高培厚之后部分穿堤建筑物的構(gòu)造不知足設(shè)計要求，需拆除重建，建筑物的類型、規(guī)模不變，維持原建筑物的功能。4結(jié)束語1988年3月，樂亭縣被確定為沿海對外開放縣，近年來，經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)快速健康發(fā)展，隨著臨港產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的快速發(fā)展和唐山灣國際旅游島的開發(fā)建設(shè)，樂亭縣正與京津唐秦等大中城市融為一體，成為大北京城市圈和沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)帶前沿。灤河下游河道治理工程稱被列為國家十二五規(guī)劃的重要工程項目，并布置資金逐步施行河道治理工程，初步彰顯國家對灤河流域的重視，使深受洪澇災(zāi)禍的灤河下游廣大保衛(wèi)區(qū)人民群眾遭到極大的精神安心撫慰和鼓勵。樂亭縣灤河防洪治理工程的施行將較大提高樂亭縣灤河洪水防御能力，為促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)繁榮和發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)性保障，社會效