第49卷第2期 2013年2月 甘肃水利水电技术 GANSU WA’陬l1]EsOI】】良a瞄A iD HYDROPI R’IEa 0LOGY Vo1.49.No.2 Feb.,2013 ・设计与研究・ 信宜市“9.21”水毁河道修复应急工程设计 肖桂明 (广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州 510635) 摘要:2010年9月21日,广东信宜、高州等市遭受了百年罕见的特大暴雨袭击,造成山洪暴发、堤防崩塌、河道淤积, 房屋倒塌、人员伤亡严重,电力、通讯、公路中断,财产损失巨大。本文叙述了信宜市双舍河水毁河道修复应急工程的 设计,主要包括堤防加固、护岸护坡及清淤疏浚等工程项目。工程实施后,恢复了河道的排洪功能,满足了度汛的要 求,为灾区人民恢复生产重建家因提供了安全的防洪屏障。 关键词:水毁河道;堤防加固;护岸护坡;清淤疏浚 中图分类号: Ⅳ87 文献标志码:B 文章编号:2095—0144(2013)02—0038—02 1 前言 2010年9月21日,受台风“凡亚比”影响,广东 省信宜、高州等市遭受了百年罕见的特大暴雨的袭 击,造成山洪暴发、堤防崩塌、河道淤积,房屋倒塌、 人员伤亡严重,电力、通讯、公路中断,财产损失巨 大,灾区现场一片狼藉、满目疮痍。“9.21”灾情发生 后。省、市各级领导及时赶到现场部署抢险救灾和灾 后重建工作。 由于堤岸崩塌、河道淤积严重,水利设施水毁量 大、面广,水利救灾工作成为灾后重建任务的重中之 重。必须按照“先急后缓、讲求实效”的原则,按时、 于信宜市钱排镇冰水坑顶,集雨面积349.9 km 。河 流长55.5 km,河床平均坡降1.108%。双合河由南至 北流经钱排镇的达垌村、双合村、何家寨村,由怀乡 镇附近汇入黄华江。 根据现场核查,双合河“9.21”灾情发生在何家 寨村以上的上游河段,河宽28—54 m,河长21.21 km,比降2.06%,集雨面积6O.82 km2。水毁较为严重 的险工河段有7处,合计河道长度约1O.13 km,其中 牛栏头河段1.94 km,西岸垌河段0.81 km,狮岗桥河 段1.78 km,九渡水支流河段1.1 km.达垌村河段1.4 km,双合村河段1.98 km,何家寨河段1.12 km。存在 的主要问题如下: (1)河道淤积堵塞严重,河床抬高1~2 in,行洪 断面不足,严重影响行洪安全; (2)河岸冲刷垮塌严重,造成沿河堤岸受损,防 洪功能丧失; 高效、高质量地完成水毁河道修复任务。确保灾区群 众安全度汛。 于2010年10月底完成了《信宜市双合河水毁 河道修复应急工程初步设计报告》等多份设计文件, 并于11月中旬顺利通过了上级主管部门的审查。 随后开展了施工图设计,并立即组织施工,在2011 年4月15日汛期到来之前顺利完成了双合河、曹江 河等河道主要险工河段主体工程的修复任务,恢复 了河道的排洪功能,满足了度汛要求,为灾区人民恢 复生产重建家园提供了安全的防洪屏障。 “9.21”水利灾后重建工程涉及的工程项目数量 较多,本文仅叙述信宜市双合河水毁河道修复应急 工程的设计。双合河堤防加固按10年一遇的洪水 标准设计,堤防级别为5级,穿堤建筑物与所在的堤 防同级。 2河道损毁情况及存在问题 (3)沿河灌溉引水陂头、拦河闸坝、排水涵洞等 水利设施多数遭受完全的冲毁。 3损毁河道修复工程设计 3.1 修复的必要性 双合河上游河段河床比降大,洪水汇流快。洪峰 历时短,流速大,洪水陡涨陡落。“9.2l”灾情造成本 段河道两岸大量的堤岸被洪水冲毁,河道淤积严重。 防洪工程大部分被破坏,灾后防洪能力极弱,严重威 胁着灾区人员生命和财产的安全。因此。急需对水 毁水利工程进行快速修复,恢复原有的防洪功能,避 免灾区再次遭受洪水侵袭。并为灾区尽快进行农田 复垦和农业复产作好准备。帮助灾区农民积极开展 双合河位于信宜市东北部,属黄华江支流,发源 收稿日期:2013—02—20 作者简介:肖桂明(1963一),男,广东大埔人,高级工程师,主要从事水利水电工程水工设计。 ・38 ・ 第2期 肖桂明:信宜市“9.21”水毁河道修复应急工程设计 第49卷 生产自救,努力把:这场灾害造成的损失降到最低程 度,确保灾区社会和谐稳定。 3.2修复范围及目标 段3.88 km,西岸垌河段1.62 km.狮岗桥河段3.56 km,九渡水河段1.90 km,达垌村河段2.30 km。双合 村河段3.60 km。何家寨河段2.10 km。 本次双合河水毁河道修复应急工程,将上述7 处险工河段全部列为修复范围。按l0年一遇的洪水 标准,对河床淤积堵塞、河岸(堤)崩塌严重的险工险 段采取清淤、护岸及堤防加固等工程措施,同时对阻 水严重的石花地电站拦河坝残留坝体予以拆除。恢 3.4.2堤型及堤身设计 根据灾区重建新村规划布置要求及现场查勘情 况,针对两岸的地形、地质情况、现状堤防堤型和征 地及房屋拆迁量、工程造价及环境景观等综合因素 分析比较,本工程防洪堤断面型式主要采用直墙式 复河道原有的行洪功能。改善水流条件及河岸景观。 堤和斜坡式堤二种型式。 3.3设计原则 (1)直墙式堤 本此河道修复工程主要包括堤防加固、护岸护 本工程直墙式堤为混合堤,合计长度16.86 km. 坡及清淤疏浚等项目,设计原则如下: 迎水面为重力式挡墙,墙顶设0.7 nl高的防浪墙,防 (1)尽量利用现有堤线修复加固堤防,对于完 浪墙顶高程按设计洪水位加1.0 m超高确定。墙后 全冲毁需要重建或新建的堤防,堤线沿河两岸布置, 按堤防断面尺寸及填筑要求填土.背水坡为1:2.0. 力求平顺,避免出现折线或急弯,尽可能修筑在基础 采用草皮护坡。堤顶宽度为3.0 5.0 m,堤路结合段 较好、比较稳定的滩岸上,减少征地和拆迁。 采用混凝土路面。其余堤顶路面结构采用泥结石路 (2)对崩岸、塌岸、迎流顶冲、淘刷严重河段的 面。 堤岸进行护岸护坡,在选择岸坡型式和材料时,应充 挡墙根据堤段的重要程度分别采用格宾石笼重 分利用当地原有材料,在满足结构及防冲安全的基 力式挡墙、浆砌石挡墙和埋石混凝土挡墙3种型式。 础上,宜尽量选择生态护岸,减少河岸硬化,恢复和 其中牛栏头河段、西岸垌河段及狮岗桥河段两岸基 改善河流生态环境。 本为农田。挡墙高度在3.5 m以下,采用格宾石笼重 (3)河道疏浚以河道能满足行洪要求以及改善 力式挡墙,长度6.56 km;九渡水河段、达垌村河段及 水流条件为原则进行设计。主要对河道淤积堵塞严 双合村河段为主要村镇河段,河道两岸人口众多,房 重、河床过水断面窄小。致使泄洪不畅、水位壅高以 屋临河修建。挡墙高度为3.5~5.0 m,要求在汛期到 及急弯段的河段进行整治。要求整治后的河道平面 来之前完成堤防主体工程修复任务,为了加快施工 形态基本保留河道蜿蜒、自然形态。河道断面尽量体 进度,缩短工期,采用埋石混凝土挡墙,长度7.8 km; 现形态的多样性。在满足行洪功能时尽量维持原有 其余非村镇河段在迎流顶冲部位采用浆砌石挡墙, 浅滩、深槽和天然生态植被。对河道狭窄、淤积严重 长度2.5 km。 河段适当拓宽及挖深。为避免开挖量过大,河道纵 (2)斜坡式堤 坡尽量采用河道现状坡降。疏浚后的河底高程要与 本工程斜坡式土堤长度为2.1 km,分布在何家 上下级河道河底高程相衔接,使上下游水位平顺衔 寨河段。堤高3.O~5.0 m,堤顶超高取1.0 m,堤顶宽 接,改善水流条件,满足行洪要求。 度为3.5 m。采用混凝土路面,边坡1:2.0—1:2.5。在迎 (4)根据排水需要,对穿堤排水涵洞进行加固、 水面采用浆砌石护坡,背水面采用草皮护坡,堤脚设 改造、拆除重建或适当新建,涵洞尺寸按排水流量确 排水沟。 定并尽量满足检修的要求。 3.5护岸护坡 3.4堤防加固 双合河为山区河流,河道弯曲狭窄,洪水特点是 3.4.1堤线布置及堤距 河流洪水汇流快,洪峰历时短,流速大,易造成河岸 双合河为山区河流,河道弯曲狭窄,河流两岸基 冲刷破坏。“9.21”洪灾造成双合河等河道崩岸垮塌 本为农田。沿岸村镇房屋临河修建。为避免占用河 严重,为恢复河道原有的防洪功能,对崩岸垮塌严重 道和农田。减少拆迁房屋,本次加固堤线基本沿原堤 的河段采取护岸工程措施,以控制、调整水流,稳定 线进行平顺布置。同时部分结合临河道路,采用堤路 岸线.保护堤的安全。 结合的形式。堤距基本保持现状,仅对局部折线或 本工程护岸护坡主要选择在堤外无滩或滩地极 急弯堤段进行拉顺。为维护好现有的行洪通道,同 窄和迎流顶冲的险工河段,合计长度18.96 km。由于 时避免渠化。保留了原有的河滩地。本次加固或重 堤岸防护工程是堤防工程的重要组成部分,所以在 建堤防左右岸合计长嚏为l8.96 km,其中牛栏头河 堤身结构设计时已进行合并考虑,(下转第63页) -39・ 第2期 姜凌宇,等:串联接力长距离中转送灌浆施工技术 第49卷 泥量和污水排放量,有利于保护生态环境,实现可持 [2]杨晓东.锚固与注浆技术手册[K].第2版.北京:中国电 力出版社,2010. 续发展,为隧洞灌浆施工开创了新的思路。同时适应 其他各种长距离中转送灌浆,目前自龙江流域喜儿 沟,锁儿头,凉风壳,九龙峡都在应用,具有显著的科 技进步意义。 参考文献: [1]D1./r 5148—2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[s]. [3]刘文清.最新水利水电灌浆工程施工工艺与技术标准实 用手册[K].合肥:安徽文化音像出版社,2004. [4]全国水利水电施工技术信息网,《水利水电工程施工手 册》编委会.水利水电工程施工手册[K].第1卷.北京:中 国电力出版社,2004. (上接第39页)采用的护岸型式为墙式护岸和坡式 护岸。 底开挖为同一高程,但护岸工程施工时需要填筑纵 向围堰,临时工程费用较大。如果将河道横断面设 (1)墙式护岸 本工程墙式护岸长度16.86 km,护岸挡墙结构 型式采用格宾重力式挡墙、浆砌石挡墙和埋石混凝 土挡墙。挡墙结构尺寸及型式根据工程位置及其受 力条件选取,基础埋深0.5~1.0 mo另外,在离河岸4 计为复式断面,清淤时先开挖河道的主槽部分,让枯 水期的河水由主槽通过,起到导流明渠的作用,可确 保河道护岸建筑物在干地施工,待护岸建筑物施工 完成后再按河道设计断面开挖主槽两侧余下的淤积 部分,既节省了围堰的工程费用,又加快了工程的施 工进度。经分析比较后,本工程河道横断面采用复 式断面,主河槽断面为梯形断面,底宽1O一25 m,坡 比1:5,清淤深度0.5—1.5 m,主河槽两侧水平段距离 为5~10 m。 m范围内采用格宾石笼护底,避免洪水淘刷墙脚,以 满足岸坡的稳定。 (2)坡式护岸 坡式护岸长度2.1 km,主要对何家寨河段斜坡 式土堤的迎水面进行防护,采用浆砌石护坡,堤脚设 齿墙,埋深1.5 m。 3.6清淤疏浚 3.6.1河底纵坡 本次清淤疏浚对7处淤积较为严重的险工河段 进行了疏浚,合计长度10.13 km。 4结语 本工程为灾后重建工程。必须在较短的时间内 “又好、又快”地恢复河道的排洪功能。通过一年多 的努力,如今的灾区又恢复了昔日繁荣的景象。修建 好的堤防已成为当地一道亮丽的风景线,并经受了 台风“纳莎”带来的暴雨考验,在达到接近10年一遇 的洪水标准时安然无恙,充分发挥了防洪减灾效益, 满足了度汛的要求.为灾区人民恢复生产重建家园 清淤疏浚设计河底纵坡根据河道地形、河势、地 质、堤岸稳定、施工、投资及河道淤积等情况来确定, 通过下挖河道来达到清淤疏浚河道的目的。“9.2l” 洪灾造成双合河河道淤积堵塞,河床抬高1-2 m,为 减少开挖量,本次河道挖深一般控制在1.5 m以内, 使整治后的设计河底纵坡与该段河道的整体河势基 本一致,设计河底曲线上下游平顺连接,保证有较好 的水流条件,减少阻水。 3.6.2清淤疏浚断面 由于河道两岸采取了工程护岸措施.河道清淤 提供了安全的防洪屏障。 参考文献: [1]广东省水利电力勘测设计研究院.广东省信宜市“9.21” 灾后重建项目双合河、钱排河水毁河道修复应急工程初 步设计报告[R].广州:广东省水利电力勘测设计研究 院,2010. 疏浚断面设计时除满足行洪要求外,还应考虑方便 护岸工程的施工。设计时曾考虑将河道横断面的河 (上接第42页) 5结语 5-2重力有压自流管线管材选择 综合上述管材性能和管材经济分析比较,螺旋钢 5.1泵站上水压力管线管材选择 综合上述管材性能和管材经济分析比较,考 虑管道设计、生产、运输、安装、综合价格、管材性 能、运行维护和在实际工程中的运用情况,本次设 计泵站上水压力管道推荐采用螺旋钢管。管径 v=1200 mm,相应管道设计流速为1.95 m/s。 管投资最高,玻璃钢夹砂管投资最低。预应力钢筒混凝 土管介于二者之间。业主单位在综合考虑3种管材的 优缺点并考虑到本工程重力有压自流管线段管槽及管 基以基岩为主。同时解决了回填材料和厂家管道尺寸 的基础上,决定重力有压自流管线采用玻璃钢夹砂管。 管径DN=1300 mm。相应管道设计流速为1.66 m/s。 ・63・