浑江干流江源区段防洪堤防治理

浑江干流江源区段防洪堤防治理赵法存【摘要】2018年8月23、24日，白山市江源区受台风'”苏力\”的影响，出现特大暴雨，强降水对沿线堤防造成了不同程度的破坏,现有堤防墙体过水、漫堤，砂浆被带出,导致墙内砂浆填充质量较差，局部墙段内部松散，出现空洞，墙体的整体性及稳定性受到了较大的影响.本文对浑江干流江源区段重点段堤防现状基本情况进行了详细的描述并对现状存在的问题进行了分析，最后考虑措施的安全适用性、经济合理性等因素并结合江源区段重点段堤防现状实际情况，推荐了相应的治理措施.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷)，期】2019(000)004【总页数】3页(P38-40)【关键词】浑江;堤防;治理措施【作者】赵法存【作者单位】吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】TV8711引言浑江在历史上曾多次发生较大洪水，洪水灾害十分严重。2010年汛期，全国极端灾害性天气突发多发，浑江流域也发生洪水，造成较大的灾害损失。2018年8月23、24日，白山市江源区受台风〃苏力”的影响，出现特大暴雨，强降水对沿线堤防造成了不同程度的破坏，特别是工农备战桥至铁路桥段及客运站铁路至玉林三社老澡堂子段两段堤防损坏比较严重。因此本文选取工农备战桥至铁路桥段及客运站铁路至玉林三社老澡堂子段堤防受损情况进行分析，旨在提出并实施有效治理措施，保护城区安全。2堤防工程现状问题浑江为鸭绿江右岸一大支流，浑江流域控制面积为15414km2，河道全长435km，其中在吉林省境内的流域面积为8425km2，河道长228.5km河道平均比降为2.7%。，河床比降大，水流急，洪水涨落快［1］。根据对防洪工程调查统计和堤线布置成果，浑江干流江源区段堤线总长为40.153km，其中左岸堤线长20.297km，右岸堤线长19.856km;左右岸支流回水堤涉及支流堤线长1.902km，合计涉及堤线总长42.055km。本次分析重点段堤防总长度2357m，其中工农备战桥至铁路桥段长242m;客运站铁路至玉林村三社老澡堂子段长2115m。2018年洪水过后采用钻探、物探以及走访调查方法，对浑江干流江源区段重点段堤防进行了重新勘查，堤防现有挡墙全部为浆砌石重力式挡墙，建设年代久远，砂浆勾缝脱落、松动。因洪水墙体过水，出现了墙内砂浆及堤身内细颗粒土被带出的现象，局部墙体内为松散的砂石土、形成空洞，墙体遭到破坏，堤脚淘刷严重。浑江洪水灾害频繁，洪灾损失严重浑江流域历史上洪水灾害频繁，洪灾十分严重。据统计自1888年至今的百余年中，有记载的大洪水有8次，分别为1888年、1923年、1927年、1935年、1951年、1957年、1960年和1995年。其中，1957年洪水为1888年以来第3位洪水。受灾耕地6.08万亩，成灾耕地5.63万亩，倒塌房屋11820间，直接经济损失1529万元，死亡5人。1995年洪水为1888年以来第5位洪水［2］。受灾耕地5.29万亩，受灾人口67.18万人，倒塌房屋5.6万间，停产企业601个，冲毁桥涵93座，冲毁路基68.1km，损坏输电线路59.12km，损坏堤防49.9km，直接经济损失达到10.47亿元。2010年洪水重现期相当于15年，浑江洪水给白山市浑江区人民的生命财产安全造成巨大损失。浑江区灾后重建工作中：新建水毁房屋1661户，维修水毁房屋6686户；恢复重建水毁路基65km，恢复修建简易涵洞61座；修复堤防1.5km、修复供水工程16处、临时修复基本能保证供水工程13处；复垦轻度水毁耕地面积8000亩，修复大棚和温室749栋703亩；维修校舍10所［3］，面积达1.6万m2。（2） 浑江干流江源区重点段堤防工程老化破坏严重浑江干流江源区段堤防工程的大规模建设基本都是解放初的几场大洪水（1951年、1957年和1960年洪水）后，在当地党和政府领导组织下，由当地群众投工投劳建设的，由于缺少统一规划设计，以及受工程技术、资金等限制，工程防洪标准低，堤防段面小、部分堤防在筑堤时未经碾压，填筑物松散，填筑质量较差，由于建设时间过久，部分堤防护坡局部已脱落，工程质量较差。1995年大洪水之后，江源区县城防洪工程进行了加高加固建设，城市防洪能力得到一定程度的提高。但由于资金限制，农村段虽有堤防工程规划设计成果，但实施的工程较少，堤防工程建设仍严重滞后于当地社会经济发展的步伐。2018年洪水之后，重点段堤防总长2357m，除桩号右3+296一3+336,长40m段堤防完好外，其余2317m堤防均因年代久远及洪水冲刷老化破坏，完好率仅有1.7%。（3） 浑江干流江源区城区段现有堤防防洪标准较低、防洪能力不足截止2017年底，白山市江源区常住人口27万人，防护等级B等，防洪标准50一100年［4］。由于现有堤防建设年代比较久远，受当时技术、资金、社会经济发展等因素制约，重点段现有堤防的防洪标准全部为20年，不达标率为100%。据调查，1995年、2010年、2018年三场洪水，洪水均已出槽，对江源区造成了重大的洪涝灾害。上述受灾情况也证明了松源干流三源区段现有堤防的防洪标准已经无法保证行洪的安全，防洪能力严重不足。3治理措施3.1治理措施的选择由于加高培厚措施虽然能解决堤身迎水侧老化、侵蚀、风化剥落的问题，而且工程投资比较低，但是在浆砌石墙内缝隙分布比较复杂，冲洗难度比较大，工程质量难以保证。因此推荐采取拆除重建措施。3.2堤防工程设计3.2.1防洪标准及工程等级浑江干流江源区段重点段防洪标准为50年，堤防工程等级为2级。3.2.2设计堤顶高程设计堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定［5］。堤顶超高按下式计算：Y=RP+e+A式中：Y为堤顶超高（m）；Rp为累积频率为p的波浪爬高（m）；e为计算点的风壅水面高度（m）；A为安全加高（m）。经过计算堤顶的超高为1.0m。3.2.3堤身断面设计重建结构型式重力式浆砌石挡土墙。挡墙断面型式为：挡墙顶宽0.5m，迎水侧坡比1:0.2，堤脚设0.5mx0.6m（宽x高）前趾，堤顶设置0.5mx0.3m（宽x厚）砼压顶，其上设置防护栏杆；挡墙背水侧坡比1:0.4，堤脚设0.5mx0.6m（宽x高）后趾；墙内设置直径10cmPVC排水管；墙前采用格宾石笼护脚，宽度为6m,厚度为0.4m。墙后回填卵砾石至挡墙顶部，铺设3m宽玄武岩路面。3.2.4稳定计算（1） 计算工况计算工况包含完建期、设计运行、施工期三种工况。（2） 荷载组合施工期荷载有自重及墙后土压力。运行期荷载有自重、水压力、扬压力及土压力。（3） 计算参数堤后填土均为卵砾石，具体计算参数如下：浆砌石墙体容重：23（kN/m3）墙后填土内摩擦角：32（度）墙后填土容重：19（kN/m3）墙背与墙后填土摩擦角：16（度）地基土容许承载力：350（kPa）；地基土类型：土质地基（4） 稳定计算抗滑稳定计算公式：式中：f为底板与堤基之间的摩擦系数；£G为作用于墙体上的全部垂直力的总和；ZH为作用于墙体上的全部水平力的总和。基底应力比计算公式：式中：为地基应力；，G为所有垂直荷载之和；A为基底面积；，Mx为所有抗倾力矩之和；Wx为基底惯性模量。（5）计算结果计算结果详见表1、2表1抗滑稳定安全系数计算工况Kc抗滑稳定安全系数Kc允许判断是否满足基本组合完建1.51.2满足设计运行2.51.2满足特殊组合施工期1.151.05满足表2基底应力计算成果表计算工况Pmax（kPa）基底应力最大值地基允许承载力（kPa）基本组合完建10573891.442.0350设计运行8171761.142.0特殊组合施工期7549621.532.5Pmin（kPa）基底应力最小值基底应力平均值不均匀系数不均匀系数允许值Pcr（kPa）4结语随着国民经济的进一步发展，社会财富大量增加，洪灾损失越来越大，对防洪的要求越来越高，迫切要求提高浑江干流江源区城区段堤防的防洪能力和标准，尽快建设高标准堤防工程。堤防工程治理措施有很多种，总体原则为因地制宜并结合工程