郑立华
海南省农垦设计院 海南 海口 570226
摘要：介绍了临高县兰堂溪文谭村段中小河流治理工程及周边区域的概况，阐述了河道演变，进行了河道防洪评价计算并给出了防洪综合评价。
关键词：中小河流；河道演变；防洪评价
1 项目背景
本工程位于临高县兰堂溪文谭村，位于临高县临澜湾区域内，该区域已编制了《临高角风景名胜区暨滨海旅游度假区—临澜湾水城片区控制性详细规划》（ 下称“临澜湾水城片区详规”），规划的临澜湾水城片区总人口3.26万人。
2 工程规模及目标
本工程建设目标为完成兰堂溪文谭村段规划的河道整治及景观水系。通过对兰堂溪下游段约1.07km主河段和支流汇入口进行堤防设计，并扩建末端的防潮闸。工程总投资2133.09万元。
3 工程设计
3.1建设标准
规划兰堂溪属河道整治工程，防护水城片区总人口3.26万人，设计防洪标准为10年一遇。
防潮闸过流大于100m3/s，为中型水闸，设计防潮标准为20年一遇。
3.2工程设计方案
1、堤防工程总体布置
堤防工程从规划路桥至末端防潮堤处，主河道总长约1.07km。其中左岸堤防整治长1.03km，右岸堤防整治长1.09km。
2、其它建筑物布置
1）桥梁：在中部规划有一座规划二桥，在防潮闸上游约20m处规划有一座多跨连续穿路涵。
3、堤防断面设计
（1）河底纵坡选择
根据河道形态及防洪任务的要求，经过对实测1/1000 地形图及河道行洪能力进行分析计算，规划路桥下起点至汇入口处取设计坡降为1/330，汇入口至防潮闸，设计坡降取1/700。防潮闸处设计闸底板高程为-0.30m，则汇入口处设计底高程为0.70m，规划路桥下起点河底设计高程1.80m。
（2）河道防洪断面设计
本工程河道防洪断面采用梯形断面。兰堂溪防洪堤起始段至汇入口段梯形断面河道底宽25m，汇入口至防潮闸段梯形断面河道底宽50m，河道断面底部均为露出地面0.8m高的矮砼挡墙，挡墙顶宽0.4m；挡墙上部迎水面边坡为1：2，均采用植草皮护坡，堤顶设堤顶路，堤防背水面边坡为1：1.5。
4、防潮闸设计
现有防潮闸为5孔3×3m铸铁闸门，闸底板高程为-0.3m。新建防潮闸紧邻现有防潮闸，经计算5孔3×3m能满足过流要求，闸底板高程为-0.3m。
4 河道演变
4.1河道历史演变概况
规划兰堂溪是文澜江支流，河道2000年前处于自然状态，2000年后多处已经人工渠化。
4.2河道近期演变分析
平面变化主要是顺直型河道和蜿蜒型河道的发展转化，河床的冲淤和河道的展宽等；纵向变化主要受流量特别是洪水以及流域来沙量、河床质组成情况的影响，同时，兴建水利工程及人为挖沙对河道纵向影响也较大；河道横断面变化主要受河道来水挟沙的影响。
规划兰堂溪是文澜江支流，该河段处于自然状态，蜿蜒曲折；汇水面积小，且河道挟沙能力大，基本没有泥沙淤积，河床纵坡比较稳定；规划兰堂溪受工程措施保护，宽度比较稳定。
4.3河道演变趋势分析
规划兰堂溪是小流域，经工程措施整治后，新河道河势将固定。
5 防洪评价计算
5.1历史洪水
综合几次的调查成果，几场洪水的大小排序为2016>1996>1963> 1958>1993>2005>2000。经对调查资料及暴雨资料进行分析后确定几场洪水的重现期为：2016年为100年一遇，1996年约80年一遇，1963年洪水约50年一遇，1958年洪水约30年一遇，1993年、2005年洪水约20年一遇。经估算，1993年洪水在临城河段下游的白雁滩坝址的过坝洪峰流量为1280m3/s。
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5.2规划兰堂溪设计洪水
临澜湾水城项目涉及2条小河，一条是流经文谭村的文谭溪，一条是流经兰堂村的兰堂溪，水城项目规划兰堂溪改道并入文谭溪，合并后称兰堂溪。其集雨面积44km2，河长12.6km，河道平均坡降0.0045。通过查算广东省水文图集1991的暴雨图集，采用综合单位线法分析计算规划兰堂溪洪水。经计算，规划兰堂溪10年一遇的洪峰流量为236m3/s，20年一遇的洪峰流量为288m3/s。
5.3规划兰堂溪水面线
计算原理是根据水流能量守恒方程，由起算断面水位逐段向上游推算，计算公式如下：
Z2=Z1+(a1V12/2g)-(a2V22/2g)+hf+hj
式中：Z1、Z2—分别为下、上游断面水位(m)；
a1V12/2g、a2V22/2g—分别为下、上游断面流速水头(m)；
hf、hj—为断面间河段沿程损失和局部损失。
起算水位采用兰堂溪洪水遭遇设计潮水位分析的水面线，即10年一遇设计洪水遭遇的多年平均高潮位2.00m。河道整治后，参考水力学计算手册结合经验，河床部分糙率0.028，斜坡部分有景观设计，糙率取0.04。
规划兰堂溪水面线采用“河道水面线计算程序”HEC-RAS进行计算。
5.4壅水分析计算
经计算，水闸设计工况的壅水高度0.04m，校核工况壅水高度0.05m，10年一遇桥梁壅水高度0.02m，则壅高对堤防工程影响很小。
5.5冲刷计算
桥梁墩台冲刷包括一般冲刷和局部冲刷，经计算，50年一遇的桥梁设计洪水时，最大冲刷深度约为1.9m，小于灌注桩的埋深。
规划堤防的堤脚是挡土墙，冲刷有纵向冲刷和斜向冲刷两种情况。经计算，顺向冲刷深度为1.0m；斜向冲刷深度为1.2m。
6 防洪综合评价
本工程建设符合《临高县城市总体规划(2011-2030)》（修编方案）、“临澜湾水城片区详规”，另符合文澜江防洪调蓄II类红线要求。
本堤防工程防洪标准采用10年一遇，符合《防洪标准》(GB50201-2014)，《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)的要求。
规划兰堂溪属于河道整治工程，既满足景观要求，也符合河道整治要求。工程整治后，洪水水面线有所降低，有利于河段行洪与两岸保护对象，且新河道河势也将固定。本工程结合防汛抢险道路建设，因此项目建设对防汛抢险没有影响。随着于水城规划项目推进，河道两岸的农田与鱼塘将纳入规划区内，无第三人水事权益的影响。
7 结论
1、设计流量
本工程位于文澜江河口段的左岸支流文谭溪与兰堂溪，现状文谭溪集雨面积21.8 km2，河长14.6km，河道平均坡降0.0028，10年一遇设计洪水流量103m3/s；现状兰堂溪集雨面积27.8km2，河长10.7km，河道平均坡降0.0061，10年一遇设计洪水流量171m3/s；规划兰堂溪集雨面积44km2，河长12.6km，河道平均坡降0.0045，10年一遇设计洪水流量236m3/s。
2、项目壅水影响
根据水面线计算成果，水系连通工程建设后，水闸以及规划桥处的壅水对堤防工程影响很小。
3、对河道行洪及河势影响
整体上看，工程建设改善了河道的行洪条件，增大了河道过水能力。
规划兰堂溪属于小河流域，河势主要受人为影响。随着工程的完工，新河道河势也将固定。
4、对现有防洪工程和水利规划的影响
规划兰堂溪河宽比现状河宽大，有利于行洪，相应水利工程按照国家标准与水利行业技术规范设计实施。规划范围内的其他设施将按照总规与控规要求全面改造，属于河道范围的按照水利行业技术规范设计实施。
5、其他方面的影响
兰堂溪水系工程实施增加了河道两岸道路与桥梁，有利于防汛抢险工作；新建堤防工程的设计标高符合防洪要求，提高了防洪能力；工程实施整体上不影响第三人的合法水事权益。
论文作者:郑立华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/29
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