柳州市水库移民工作管理局 广西柳州 545001
摘要:洪水灾害的发生会对人们的生命和财产安全带来巨大的威胁,在此背景下,我国大力发展城市防洪堤防的工程建设。为了提升防洪堤防的工程质量,提高其稳定性和牢固度,在进行设计和加固过程中,必须有效结合工程现场的实际情况。因此,研究分析城市防洪堤防设计及加固技术具有重要的现实意义。
关键词:城市防洪;堤防;加固技术;设计
1、工程概况
柳州市位于广西中部偏东北,为湘桂、黔桂和枝柳铁路交汇处,地处东经108°32′~110°28′,北纬23°54′~26°03′之间,东与桂林市的龙胜县、永福县和荔浦县相连,西与河池市的环江县、罗城县和宜州市接壤,南与来宾市的金秀县、象州县、兴宾区和忻城县毗邻,北与湖南省的通道县,贵州省的黎平县、从江县交界。该市背靠大西南、面向东南亚,处于我国南方开发区和大西南待开发区的交汇带,是经济高梯度地区和经济低梯度地区的连接地带,具有发展成经济大都市的优越区位条件,柳州市是我国31座重点防洪城市之一。
从上世纪90年代首次对柳州市城市防洪规划并批复至今已有20多年了,城市规划的调整,柳州市行政区的扩大,原防洪规划未列入防护区的柳州市周边郊区大片土地现已成为新的开发区,柳州市主城区不断扩大,新城区向东发展,其政治经济地位显著提高,且原防洪规划预留的调蓄库容已被填平成为城区中心,有些堤段城市建设需要抬高台地达到防洪标准代替防洪堤,原来的防洪规划保护范围与柳州市新的定位,地位已完全不适应,因此,必须对原规划的柳州市防洪工程进行修编。
2、堤距选择
河道两岸修建防洪堤后,堤身以下部分除局部护坡外与天然情况相同,高洪水位时受防洪堤的约束,洪水运行于两岸堤防之间的河道内。堤距选择应以不缩窄主河道行洪为原则,控制洪水归槽流量应较少占用洪水期河道漫滩。
柳江本次规划河段内主河宽在440~550m,其两岸零星分布有河滩地,多为回流区。根据河段地形,影响水流下泄的主要是大塘冲沟下游侧断面,宽度约500m。因此,以不缩窄主河道行洪为原则,影响河道洪水下泄最不利断面作为最小控制堤距的依据,考虑下游卡口的影响以及堤线与大洪水的主水流方向大致平行等因素,堤距初步选择为500~700m,最小控制堤距500m。
洛清江本次规划治理河段主河宽在100~250m,其两岸零星分布有河滩地,主要位于盘古村、朝田村,河中还分布有沙洲,主要在石榴河出口、洛清江大桥上游。根据河段地形,该河段最窄断面为白马村,宽度约120m。因此,本次规划以不缩窄主河道行洪为原则,影响河道洪水下泄最不利断面作为最小控制堤距的依据,考虑下游卡口的影响以及堤线与大洪水的主水流方向大致平行等因素,堤距初步选择为150~250m,最小控制堤距150m。
响水河本次规划治理河段主河宽在60~150m,其两岸较低,根据河段地形,该河段最窄断面为出口处牛岩山下,宽度约60m。因此,本次规划以不缩窄主河道行洪为原则,影响河道洪水下泄最不利断面作为最小控制堤距的依据,考虑下游卡口的影响以及堤线与大洪水的主水流方向大致平行等因素,堤距初步选择为100~150m,最小控制堤距100m。
3、规划新建堤防的布置原则
3.1结合柳江、洛清江、响水河的地形、地质特点,沿河岸选择地势较高,地质条件较好,而且房屋拆迁量较小的线路布置堤线,以节省工程投资。
3.2堤线布置按上下游封闭设防,否则将达不到防洪的目的。
3.3沿河岸地形起伏较大,堤线布置应根据地形条件封闭垭口,并将堤线适当后靠,避免大挖大填。
3.4在适宜的堤段采用“堤、路、园”相结合。堤线布置首先按满足防洪要求为原则,根据地形合理布置,在与新发展规划邻近或交叉的堤段可考虑堤防工程与新的沿江规划道路相结合,形成临江大道,既能防御洪水,又便于防洪抢险和新区交通,并使沿江景观和环境条件有所改善,达到建设“百里柳江”的要求。
3.5堤线布置尽量顺直,避免因防洪工程改变水流条件,并考虑河岸坡的稳定对堤身的影响要求。一般要求堤防工程的外脚距河岸边40~50m,局部不小于30m,保证河道的行洪断面。
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3.6防洪工程布置应考虑泵站及其附属建筑物的布置。本次规划新建堤防,分别为柳江右岸的河西片区河西堤上游延长线、河东片区河东堤下游延长线,响水片区响水河两岸的响龙堤、园艺场堤、都乐右堤、社王堤、都乐左堤、乐龙堤、龙珠堤及柳江右岸洛维堤、月山堤;洛清江的雒容东片区雒容东堤、雒容西片区雒容西堤;柳江左岸的沙塘镇沙塘堤。
4、方案选择
4.1根据防洪工程的布置原则,经现场踏勘和初步分析论证,结合响水河的防洪方案,响水河片区响水堤的防洪工程布置考虑以下4个方案:
方案一:全流域出口设防方案,即响水河柳江出口设置50年一遇堤防,防洪闸按自排50年一遇设计,排涝泵站按雨洪同期20年一遇设计,堤线封闭于响水河柳江出口的两侧山头,堤线全长397m。,并对响水河按50年一遇自排进行河道扩宽。
方案二:响水河及其支流上设置20年一遇堤防,由于响水河上游分支流都乐河两岸(游山湖段)、龙珠河右岸(七彩山庄对岸)目前已建设20年一遇堤防总长为6.273km。,因此,沿响水河及其支流两岸新规划设置20年一遇堤防长11.523km,其中都乐河3.985km,龙珠河4.851km,龙珠河2.687km。
方案三:响水河及其支流上设置50年一遇堤防,由于响水河上游支流都乐河两岸(游山湖河段)、龙珠河右岸(七彩山庄对岸)目前已建设20年一遇堤防总长为6.273km。,因此,利用已建的20年一遇堤防扩建至50年一遇,沿响水河及其支流两岸新规划设置50年一遇堤防17.793km,其中新建50年一遇堤防长11.523km,20年扩建至50年堤防长6.273km。方案四:抬高建基面,响水河两岸地面提高至50年一遇水位以上。即将两岸规划地块填土提高建基面在50年一遇水位以上。
4.2洛清江雒容西片区雒容西堤段防洪工程堤线选择
经现场踏勘,雒容西堤段布置于洛清江右岸Ⅱ级阶地前沿,地面高程为80.00~87.00m,由于雒容西堤段在湘桂铁路桥上游段需跨越两个大冲沟,本次研究雒容西堤堤线考虑以下两个方案:
方案一:长堤线方案:下游自雒容抽水站大山脚,沿洛清江右岸Ⅱ级阶地前缘往上游沿规划路网北端内拐至附近的山头封闭,本方案堤线总长7.237km(其中从铁路桥头至上游封闭点段长2.813km),将铁路桥上游段的老镇区、规划的物流区及汽车城花岭片区包围在保护范围内。本方案全堤线跨越4条冲沟。
方案二:短堤线方案:下游自雒容抽水站大山脚,沿洛清江右岸Ⅱ级阶地前缘往上游延伸至铁路桥头上游侧,内拐约530m于雒容火车站背后的大山脚封闭,并于邬家村两侧山坳(西小河支流)设置副堤约240m及其防洪闸一座,避开上游东、西小河冲沟及其保护的老城镇和规划的广西柳州汽车城生活区。本方案内拐段堤线长770m,堤线总长5.58km,跨越2条冲沟。
5、堤防断面设计
本工程土堤采用均质粘土填筑,堤顶为防洪抢险道路,路面宽8m,两侧边坡均为1:2~1:3。本工程砼堤设计采用C15砼浇筑,堤顶宽2m,内、外侧设栏杆,堤身为直墙式,基础宽5~8m,埋深大于2m;本工程钢筋砼堤设计采用C25钢筋砼扶壁式堤型结构,堤顶宽2m,内、外侧设栏杆,堤身上半部为直墙式,下半部为重力式,内侧设扶壁支撑,基础宽50~12m,埋深大于2m。
至于土堤跨越冲沟堤段,位于柳江两岸的堤防考虑到下游红花水利枢纽水库回水,土堤迎水面常水位以下采用浆砌石护坡,坡脚设浆砌石齿墙,常水位以上迎水坡采用草皮护坡。
洛清江河段的雒容堤跨越冲沟堤段,多年平均水位约为72.42m,迎水面在73.00~79.00m高程采用浆砌石护坡,79.00m高程以上迎水坡采用草皮护坡。
6、结束语
柳州市是广西南北城市的重要门户,其作为极具活力的经济社会载体对城市形象塑造和改善具有不可忽视的重要作用,需要精美的景观形象作为支撑。城市防洪规划是统筹安排各种预防和减轻洪水对城市造成灾害的工程和非工程措施的专项规划,是城市防洪减灾的总体布署和总体方案,经国家批准的城市防洪规划,是政府推行防洪工程建设与防洪管理以及协调其它项目建设的基本依据。
参考文献:
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[3]李昊.城市防洪堤防设计与加固技术研究[J].河南水利与南水北调,2016,(6):91-92.
论文作者:苏冰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
标签:响水论文; 堤防论文; 清江论文; 柳州市论文; 城市防洪论文; 柳江论文; 河段论文; 《防护工程》2018年第30期论文;