防洪工程存在的主要问题与规划,防洪工程论文

防洪工程存在的一些主要问题与规划,防洪工程论文滦河起源于河北省丰宁县，流经内蒙古、辽宁省、河北省的27个县、旗、区，于乐亭县兜网铺注入渤海，河道全长888km,流域面积4.48万km2,其中流经乐亭县河段51km.乐亭县位于唐山市东南部，地处滦河下游右岸，东南两面接近渤海，总面积1308km2,辖14个乡镇，1个街道办事处，耕地面积6.28万hm2,人口49.4万人。为了抵御滦河洪水灾祸，修建了大量防洪工程，主要包括防洪大堤、防洪小埝和护岸工程。这些工程大大减轻了滦河洪水的威胁，为全县人民群众的生产、生活提供了安全保障，对地区经济繁荣发展、社会稳定都具有较大的经济效益和社会效益。然而经太多年来河滩造田、植树等侵占行为，20208洪水洪峰流量仅4280m3/s,造成防洪工程多处出现险情，水利基础工程大量损毁，二滦河围埝有两处漫溢决口，80km长的滦河防洪围埝上的穿堤闸涵大多出现险情，胡坨段庄子闸、会里穿堤涵洞、姜各庄及老杜庄围埝经抢险避免了溃堤。1滦河右岸乐亭县防洪工程现在状况20世纪50年代后，修建了大量防洪工程，主要包括滦河防洪大堤、防洪小埝和护岸工程。1.1防洪大堤1951年滦河下游兴建了防洪大堤，总长69km,乐亭县境内堤长37km.1962年滦河发生特大洪水〔洪峰流量3.4万m3/s〕，大堤多处决口漫溢,修复大堤时为扩大下游行洪断面，只保存了袁庄以上的堤段，实有防洪大堤自滦乐边界至袁庄段15km.1976年唐山大地震造成防洪大堤的毁坏，之后对防洪大堤按设计行洪能力2.5万m3/s进行了加固整治，整治修复后的大堤顶宽6m,堤高约3m,保证标准2万m3/s.防洪大堤的兴建，对减轻乐亭县的洪水威胁起到重要作用。1.2防洪小埝为减少滦河中小洪水淹没几率和淹没范围，于1978年沿滦河、二滦河主河槽修建了滦河防洪围埝，设计标准5000m3/s,校核标准7000m3/s,设计洪水标准相当于3年一遇，全长79.6km〔含河口堤〕，现在状况过流能力3000~5000m3/s.防洪围埝自修建以来，已抵御了1978年〔6750m3/s〕，1979年〔9340m3/s〕，1984年〔8800m3/s〕，1994年〔8900m3/s〕，1995年〔6100m3/s〕5次超标准洪水，防洪小埝均多处出现险情，某些堤段洪水位几乎与堤顶持平，但经抢险均未造成大范围决口漫溢，对保障当地群众生产生活起到至关重要的作用，防洪小埝已成为乐亭县重要的防洪工程。20208洪水，滦县站洪峰流量4280m3/s,由于河道内大量种植树木，致使河道行洪水位明显偏高，防洪小埝的现在状况过流能力仅为2500~4000m3/s.1.3护岸工程为防止河岸坍塌，保卫村庄、耕地及防洪堤埝的安全，先后在张庄、勒流河~北王庄、北东、会里、北常坨、老杜庄、姜各庄、腰庄等险段及二滦河部分险段修建大量稳定性良好的丁坝群，护岸丁坝共计262道。这些护岸丁坝基本有两种型式：①干砌石坝身加铅丝笼坝头；②土工布包河沙坝身，外罩C20混凝土，铅丝笼装块石坝头。丁坝的修筑基本起到稳定流向、固定河床的作用，保卫了沿岸的村庄和土地。但由于汛期洪水持续时间长，丁坝的毁坏现象较严重，主要是坝头损坏、坝身塌陷等。2防洪工程存在的一些主要问题2.1堤防滦河下游的防洪大堤在1976年唐山大地震后，进行加固处理时，由于施工仓促，对原有旧堤未进行处理，直接加高培厚，部分堤段采用砂土直接筑堤，堤防存在着一定隐患。为了保证防洪工程的正常运行，发挥工程效益，近两年对防洪大堤进行必要的维修养护，堤顶养护包括堤顶填坑、堤顶刮平，堤坡养护包括堤坡脱坡填补、雨淋沟填平等。但这些维养工程根本不能知足大堤的防洪要求。2.2小埝防洪小埝原设计标准低。由于筑堤材料主要为砂性土，在多年的运用中由于风吹、雨水冲刷剥蚀堤身，致使堤顶高程降低，堤身缩窄，影响了小埝的行洪能力。河道内大量树木也降低了河道行洪能力，现在状况防洪标准低，已不能知足滩地行洪区的经济发展要求。2020年8月滦河洪水中，右岸防洪小埝多处发生险情，主要表现为管涌、坡外渗水、堤身裂缝及穿堤建筑物渗漏水等。对于出现险情的堤段，分析发生毁坏的原因主要有：①砂堤及砂基段：粉细砂的允许水力坡降值小，在构成稳定渗流情况下，堤身外侧存在渗水和发生管涌毁坏的隐患；②部分黏性土段发生的险情，主要是堤身筑堤土品质差，干密度值偏小、密实度差、局部可能存在裂隙或空洞，在经受长时间大水浸泡情况下，造成堤顶先期裂缝，后期塌陷、外坡渗漏等。2.3丁坝滦河乐亭境内河段平滩流量1700~3000m3/s,平均流速0.7~0.9m3/s.行洪高水位时流速更大，河槽内粉细砂基础，抗冲刷能力弱，主流顶冲毁坏严重，造成滩地和河槽险工险段分布较多。乐亭境内现有险工段7处，总长度28.4km,基本呈连续状态。现在状况丁坝群整体性较差，丁坝间距大，防冲效果较差，丁坝年久失修，丁坝损坏情况也较严重，现有丁坝共262道，局部损坏的有175道，主要是坝头损坏、坝身塌陷等。滦河乐亭段丁坝损毁原因分析大致如下：①护底构造薄弱：由于丁坝坝头河床冲刷较为严重，护底构造是防治坝头底部被水流冲刷淘空的构造措施，受各历史时期建设条件的限制和当时对丁坝构造的认识差异，造成坝头护底构造薄弱，一旦经历洪水，易造成坝头跌落塌陷；②水流条件复杂：由于丁坝周围的水流条件复杂，水流流速、流向情况变化不定，造成水下构造施工质量难以保证；③受丁坝下回流区的影响，易在丁坝下游及坝头位置构成冲刷坑，进而导致坝身塌陷、缺石等问题。3河道治理工程规划为了给县域经济社会健康发展提供安全保障，针对防洪工程出现的主要问题，提出相应的工程治理措施，以提高乐亭县防洪工程的整体性。3.1防洪大堤维修加固为知足大堤的防洪要求，将防洪大堤设计标准提高至50年一遇，设计流量为2.5万m3/s,对堤顶高程缺高大于0.8m的堤防进行加高培厚，并对局部堤顶缺高大于0.5m小于等于0.8m的堤防迎水坡堤肩修建浆砌石防浪墙，对堤顶缺高小于等于0.5m堤防结合堤顶硬化进行加高。3.2滦河防洪小埝及险工治理乐亭县滦河防洪小埝治理主要包括：现在状况防洪小埝加高培厚、堤顶硬化工程、越堤道口治理和堤埝护坡工程，使现在状况防洪小埝由3年一遇提高至5年一遇的防洪标准。对现在状况埝身进行加高培厚，主要是在现有堤防基础上以复内坡为主，以外堤肩控制向内坡复堤，使防洪标准到达5年一遇设计。堤埝护坡工程型式包括：浆砌石护坡、混凝土连锁砖护坡和植草护坡。针对2020年8月洪水时出现的险情进行加固处理，主要包括下面几个方面：3.2.1小埝开裂段修复〔1〕浅表性裂缝:顺裂缝挖开堤顶,宽度在0.3~0.5m,深度至裂缝消失处，然后分层重新回填夯实。〔2〕软基沉降裂缝：将软基土挖除，换填合格土料后，重新填筑堤身。〔3〕砂质堤身液化裂缝：结合防渗处理,挖开堤身重新填筑。3.2.2渗水、管涌堤段修复在迎水坡铺设400g/m2不透水土工膜，齿脚处防护深度不少于1m,土工布外填筑厚度不少于0.5m的黏土。3.2.3塌坡堤段修复去除滑坡土方，重新填筑，如因浸透滑坡段结合防渗一并处理。3.2.4决口段修复排除决口处积水，去除淤泥，重新填筑。3.3护岸丁坝整治根据主河道流向和险工位置，采取以护岸丁坝工程为主的护岸整治工程，可有效防止主河槽的任意摆动，减轻对滩地及防洪堤埝的冲击侵蚀。为保卫堤埝防洪安全，对岸滩加强防护，主要采取对河道内现在状况丁坝维修加固，有选择地进行维修和复建丁坝。维修加固可分年度进行，治理原则为：〔1〕以加固维修措施为主，对原有的在洪水中已经冲毁的工程，根据布置情况有选择地进行复建；对水流靠近、滩地窄小且丁坝间距偏大的险工新建丁坝。〔2〕工程布置中保持丁坝群坝头控制线与水流流线基本一致，维修加固尽可能维持原丁坝长度与角度不变。3.4穿堤建筑物除险加固防洪大堤和防洪小埝上的穿堤建筑物是随着堤防建设和不断维修、扩建，逐步修建和完善起来的，构造型式多为堤内埋管、混凝土圆涵、盖板方涵及城门洞型涵洞。这些建筑物大都年久失修，部分闸涵存在裂缝、胸腔变形、启闭机失灵、翼墙坍塌、闸门损坏等问题，在2020年8月洪水中多数出现渗漏水现象。对建设年代较近的、主体工程相对稳定的可采用加固措施；损毁严重的及滦河防洪大堤和防洪小埝加高培厚之后部分穿堤建筑物的构造不知足设计要求，需拆除重建，建筑物的类型、规模不变，维持原建筑物的功能。4结束语1988年3月，乐亭县被确定为沿海对外开放县，近年来，经济社会持续快速健康发展，随着临港产业聚集区的快速发展和唐山湾国际旅游岛的开发建设，乐亭县正与京津唐秦等大中城市融为一体，成为大北京城市圈和沿海经济开发带前沿。滦河下游河道治理工程称被列为国家十二五规划的重要工程项目，并布置资金逐步施行河道治理工程，初步彰显国家对滦河流域的重视，使深受洪涝灾祸的滦河下游广大保卫区人民群众遭到极大的精神安心抚慰和鼓励。乐亭县滦河防洪治理工程的施行将较大提高乐亭县滦河洪水防御能力，为促进县域经济繁荣和发展提供重要的基础性保障，社会效