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)受臺風(fēng)'”蘇力\”的影響，出現(xiàn)特大暴雨，強降水對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.本文對渾江干流江源區(qū)段重點段堤防現(xiàn)狀基本情況進行了詳細(xì)的描述并對現(xiàn)狀存在的問題進行了分析，最后考慮措施的安全適用性、經(jīng)濟合理性等因素并結(jié)合江源區(qū)段重點段堤防現(xiàn)狀實際情況，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【總頁數(shù)】3頁(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設(shè)計研究院，吉林長春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)受臺風(fēng)〃蘇力”的影響，出現(xiàn)特大暴雨，強降水對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站鐵路至玉林三社老澡堂子段堤防受損情況進行分析，旨在提出并實施有效治理措施，保護城區(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435km，其中在吉林省境內(nèi)的流域面積為8425km2，河道長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)對防洪工程調(diào)查統(tǒng)計和堤線布置成果，渾江干流江源區(qū)段堤線總長為40.153km，其中左岸堤線長20.297km，右岸堤線長19.856km;左右岸支流回水堤涉及支流堤線長1.902km，合計涉及堤線總長42.055km。本次分析重點段堤防總長度2357m，其中工農(nóng)備戰(zhàn)橋至鐵路橋段長242m;客運站鐵路至玉林村三社老澡堂子段長2115m。2018年洪水過后采用鉆探、物探以及走訪調(diào)查方法，對渾江干流江源區(qū)段重點段堤防進行了重新勘查，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。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，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)濟損失達到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)修建簡易涵洞61座；修復(fù)堤防1.5km、修復(fù)供水工程16處、臨時修復(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1.6萬m2。（2） 渾江干流江源區(qū)重點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，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、部分堤防在筑堤時未經(jīng)碾壓，填筑物松散，填筑質(zhì)量較差，由于建設(shè)時間過久，部分堤防護坡局部已脫落，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)計成果，但實施的工程較少，堤防工程建設(shè)仍嚴(yán)重滯后于當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展的步伐。2018年洪水之后，重點段堤防總長2357m，除樁號右3+296一3+336,長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，防護等級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)時技術(shù)、資金、社會經(jīng)濟發(fā)展等因素制約，重點段現(xiàn)有堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)全部為20年，不達標(biāo)率為100%。據(jù)調(diào)查，1995年、2010年、2018年三場洪水，洪水均已出槽，對江源區(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3.2.1防洪標(biāo)準(zhǔn)及工程等級渾江干流江源區(qū)段重點段防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年，堤防工程等級為2級。3.2.2設(shè)計堤頂高程設(shè)計堤頂高程按設(shè)計洪水位加堤頂超高確定［5］。堤頂超高按下式計算：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為計算點的風(fēng)壅水面高度（m）；A為安全加高（m）。經(jīng)過計算堤頂?shù)某邽?.0m。3.2.3堤身斷面設(shè)計重建結(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)定計算（1） 計算工況計算工況包含完建期、設(shè)計運行、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。運行期荷載有自重、水壓力、揚壓力及土壓力。（3） 計算參數(shù)堤后填土均為卵礫石，具體計算參數(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)定計算抗滑穩(wěn)定計算公式：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）計算結(jié)果計算結(jié)果詳見表1、2表1抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算工況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)計運行2.51.2滿足特殊組合施工期1.151.05滿足表2基底應(yīng)力計算成果表計算工況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)計運行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)語隨著國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展，社會財富大量增加，洪災(zāi)損失越來越大，對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