渾江干流江源區(qū)段防洪堤防治理

渾江干流江源區(qū)段防洪堤防治理趙法存【摘要】2018年8月23、24日，白山市江源區(qū)受臺(tái)風(fēng)'”蘇力\”的影響，出現(xiàn)特大暴雨，強(qiáng)降水對(duì)沿線堤防造成了不同程度的破壞,現(xiàn)有堤防墻體過水、漫堤，砂漿被帶出,導(dǎo)致墻內(nèi)砂漿填充質(zhì)量較差，局部墻段內(nèi)部松散，出現(xiàn)空洞，墻體的整體性及穩(wěn)定性受到了較大的影響.本文對(duì)渾江干流江源區(qū)段重點(diǎn)段堤防現(xiàn)狀基本情況進(jìn)行了詳細(xì)的描述并對(duì)現(xiàn)狀存在的問題進(jìn)行了分析，最后考慮措施的安全適用性、經(jīng)濟(jì)合理性等因素并結(jié)合江源區(qū)段重點(diǎn)段堤防現(xiàn)狀實(shí)際情況，推薦了相應(yīng)的治理措施.【期刊名稱】《吉林水利》【年(卷)，期】2019(000)004【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P38-40)【關(guān)鍵詞】渾江;堤防;治理措施【作者】趙法存【作者單位】吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，吉林長(zhǎng)春130021【正文語種】中文【中圖分類】TV8711引言渾江在歷史上曾多次發(fā)生較大洪水，洪水災(zāi)害十分嚴(yán)重。2010年汛期，全國(guó)極端災(zāi)害性天氣突發(fā)多發(fā)，渾江流域也發(fā)生洪水，造成較大的災(zāi)害損失。2018年8月23、24日，白山市江源區(qū)受臺(tái)風(fēng)〃蘇力”的影響，出現(xiàn)特大暴雨，強(qiáng)降水對(duì)沿線堤防造成了不同程度的破壞，特別是工農(nóng)備戰(zhàn)橋至鐵路橋段及客運(yùn)站鐵路至玉林三社老澡堂子段兩段堤防損壞比較嚴(yán)重。因此本文選取工農(nóng)備戰(zhàn)橋至鐵路橋段及客運(yùn)站鐵路至玉林三社老澡堂子段堤防受損情況進(jìn)行分析，旨在提出并實(shí)施有效治理措施，保護(hù)城區(qū)安全。2堤防工程現(xiàn)狀問題渾江為鴨綠江右岸一大支流，渾江流域控制面積為15414km2，河道全長(zhǎng)435km，其中在吉林省境內(nèi)的流域面積為8425km2，河道長(zhǎng)228.5km河道平均比降為2.7%。，河床比降大，水流急，洪水漲落快［1］。根據(jù)對(duì)防洪工程調(diào)查統(tǒng)計(jì)和堤線布置成果，渾江干流江源區(qū)段堤線總長(zhǎng)為40.153km，其中左岸堤線長(zhǎng)20.297km，右岸堤線長(zhǎng)19.856km;左右岸支流回水堤涉及支流堤線長(zhǎng)1.902km，合計(jì)涉及堤線總長(zhǎng)42.055km。本次分析重點(diǎn)段堤防總長(zhǎng)度2357m，其中工農(nóng)備戰(zhàn)橋至鐵路橋段長(zhǎng)242m;客運(yùn)站鐵路至玉林村三社老澡堂子段長(zhǎng)2115m。2018年洪水過后采用鉆探、物探以及走訪調(diào)查方法，對(duì)渾江干流江源區(qū)段重點(diǎn)段堤防進(jìn)行了重新勘查，堤防現(xiàn)有擋墻全部為漿砌石重力式擋墻，建設(shè)年代久遠(yuǎn)，砂漿勾縫脫落、松動(dòng)。因洪水墻體過水，出現(xiàn)了墻內(nèi)砂漿及堤身內(nèi)細(xì)顆粒土被帶出的現(xiàn)象，局部墻體內(nèi)為松散的砂石土、形成空洞，墻體遭到破壞，堤腳淘刷嚴(yán)重。渾江洪水災(zāi)害頻繁，洪災(zāi)損失嚴(yán)重渾江流域歷史上洪水災(zāi)害頻繁，洪災(zāi)十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)自1888年至今的百余年中，有記載的大洪水有8次，分別為1888年、1923年、1927年、1935年、1951年、1957年、1960年和1995年。其中，1957年洪水為1888年以來第3位洪水。受災(zāi)耕地6.08萬畝，成災(zāi)耕地5.63萬畝，倒塌房屋11820間，直接經(jīng)濟(jì)損失1529萬元，死亡5人。1995年洪水為1888年以來第5位洪水［2］。受災(zāi)耕地5.29萬畝，受災(zāi)人口67.18萬人，倒塌房屋5.6萬間，停產(chǎn)企業(yè)601個(gè)，沖毀橋涵93座，沖毀路基68.1km，損壞輸電線路59.12km，損壞堤防49.9km，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到10.47億元。2010年洪水重現(xiàn)期相當(dāng)于15年，渾江洪水給白山市渾江區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失。渾江區(qū)災(zāi)后重建工作中：新建水毀房屋1661戶，維修水毀房屋6686戶；恢復(fù)重建水毀路基65km，恢復(fù)修建簡(jiǎn)易涵洞61座；修復(fù)堤防1.5km、修復(fù)供水工程16處、臨時(shí)修復(fù)基本能保證供水工程13處；復(fù)墾輕度水毀耕地面積8000畝，修復(fù)大棚和溫室749棟703畝；維修校舍10所［3］，面積達(dá)1.6萬m2。（2） 渾江干流江源區(qū)重點(diǎn)段堤防工程老化破壞嚴(yán)重渾江干流江源區(qū)段堤防工程的大規(guī)模建設(shè)基本都是解放初的幾場(chǎng)大洪水（1951年、1957年和1960年洪水）后，在當(dāng)?shù)攸h和政府領(lǐng)導(dǎo)組織下，由當(dāng)?shù)厝罕娡豆ね秳诮ㄔO(shè)的，由于缺少統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，以及受工程技術(shù)、資金等限制，工程防洪標(biāo)準(zhǔn)低，堤防段面小、部分堤防在筑堤時(shí)未經(jīng)碾壓，填筑物松散，填筑質(zhì)量較差，由于建設(shè)時(shí)間過久，部分堤防護(hù)坡局部已脫落，工程質(zhì)量較差。1995年大洪水之后，江源區(qū)縣城防洪工程進(jìn)行了加高加固建設(shè)，城市防洪能力得到一定程度的提高。但由于資金限制，農(nóng)村段雖有堤防工程規(guī)劃設(shè)計(jì)成果，但實(shí)施的工程較少，堤防工程建設(shè)仍嚴(yán)重滯后于當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。2018年洪水之后，重點(diǎn)段堤防總長(zhǎng)2357m，除樁號(hào)右3+296一3+336,長(zhǎng)40m段堤防完好外，其余2317m堤防均因年代久遠(yuǎn)及洪水沖刷老化破壞，完好率僅有1.7%。（3） 渾江干流江源區(qū)城區(qū)段現(xiàn)有堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)較低、防洪能力不足截止2017年底，白山市江源區(qū)常住人口27萬人，防護(hù)等級(jí)B等，防洪標(biāo)準(zhǔn)50一100年［4］。由于現(xiàn)有堤防建設(shè)年代比較久遠(yuǎn)，受當(dāng)時(shí)技術(shù)、資金、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素制約，重點(diǎn)段現(xiàn)有堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)全部為20年，不達(dá)標(biāo)率為100%。據(jù)調(diào)查，1995年、2010年、2018年三場(chǎng)洪水，洪水均已出槽，對(duì)江源區(qū)造成了重大的洪澇災(zāi)害。上述受災(zāi)情況也證明了松源干流三源區(qū)段現(xiàn)有堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法保證行洪的安全，防洪能力嚴(yán)重不足。3治理措施3.1治理措施的選擇由于加高培厚措施雖然能解決堤身迎水側(cè)老化、侵蝕、風(fēng)化剝落的問題，而且工程投資比較低，但是在漿砌石墻內(nèi)縫隙分布比較復(fù)雜，沖洗難度比較大，工程質(zhì)量難以保證。因此推薦采取拆除重建措施。3.2堤防工程設(shè)計(jì)3.2.1防洪標(biāo)準(zhǔn)及工程等級(jí)渾江干流江源區(qū)段重點(diǎn)段防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年，堤防工程等級(jí)為2級(jí)。3.2.2設(shè)計(jì)堤頂高程設(shè)計(jì)堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定［5］。堤頂超高按下式計(jì)算：Y=RP+e+A式中：Y為堤頂超高（m）；Rp為累積頻率為p的波浪爬高（m）；e為計(jì)算點(diǎn)的風(fēng)壅水面高度（m）；A為安全加高（m）。經(jīng)過計(jì)算堤頂?shù)某邽?.0m。3.2.3堤身斷面設(shè)計(jì)重建結(jié)構(gòu)型式重力式漿砌石擋土墻。擋墻斷面型式為：擋墻頂寬0.5m，迎水側(cè)坡比1:0.2，堤腳設(shè)0.5mx0.6m（寬x高）前趾，堤頂設(shè)置0.5mx0.3m（寬x厚）砼壓頂，其上設(shè)置防護(hù)欄桿；擋墻背水側(cè)坡比1:0.4，堤腳設(shè)0.5mx0.6m（寬x高）后趾；墻內(nèi)設(shè)置直徑10cmPVC排水管；墻前采用格賓石籠護(hù)腳，寬度為6m,厚度為0.4m。墻后回填卵礫石至擋墻頂部，鋪設(shè)3m寬玄武巖路面。3.2.4穩(wěn)定計(jì)算（1） 計(jì)算工況計(jì)算工況包含完建期、設(shè)計(jì)運(yùn)行、施工期三種工況。（2） 荷載組合施工期荷載有自重及墻后土壓力。運(yùn)行期荷載有自重、水壓力、揚(yáng)壓力及土壓力。（3） 計(jì)算參數(shù)堤后填土均為卵礫石，具體計(jì)算參數(shù)如下：漿砌石墻體容重：23（kN/m3）墻后填土內(nèi)摩擦角：32（度）墻后填土容重：19（kN/m3）墻背與墻后填土摩擦角：16（度）地基土容許承載力：350（kPa）；地基土類型：土質(zhì)地基（4） 穩(wěn)定計(jì)算抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式：式中：f為底板與堤基之間的摩擦系數(shù)；￡G為作用于墻體上的全部垂直力的總和；ZH為作用于墻體上的全部水平力的總和?；讘?yīng)力比計(jì)算公式：式中：為地基應(yīng)力；，G為所有垂直荷載之和；A為基底面積；，Mx為所有抗傾力矩之和；Wx為基底慣性模量。（5）計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果詳見表1、2表1抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算工況Kc抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc允許判斷是否滿足基本組合完建1.51.2滿足設(shè)計(jì)運(yùn)行2.51.2滿足特殊組合施工期1.151.05滿足表2基底應(yīng)力計(jì)算成果表計(jì)算工況Pmax（kPa）基底應(yīng)力最大值地基允許承載力（kPa）基本組合完建10573891.442.0350設(shè)計(jì)運(yùn)行8171761.142.0特殊組合施工期7549621.532.5Pmin（kPa）基底應(yīng)力最小值基底應(yīng)力平均值不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)允許值Pcr（kPa）4結(jié)語隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，社會(huì)財(cái)富大量增加，洪災(zāi)損失越來越大，對(duì)防洪的要求越來越高，迫切要求提高渾江干流江源區(qū)城區(qū)段堤防的防洪能力和標(biāo)準(zhǔn)，盡快建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)堤防工程。堤防工程治理措施有很多種，總體原則為因地制宜并結(jié)合工程