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婺源縣城區(qū)防洪治理工程設(shè)計(jì)

文檔作者：蔡方昕1’2 王建峰3 文檔來源： 1．江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 2．江西省水工結(jié)構(gòu)工程技術(shù)中心 3．西北農(nóng)林科技大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年08月29日
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第28卷第4期
2016年8月
浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)
J．Zhejiang Univ of Wat．Res＆Electric Pow
Vol_28 No．4
Aug．2016
婺源縣城區(qū)防洪治理工程設(shè)計(jì)
蔡方昕1’2，王建峰3
(1．江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，江西南昌330029；2．江西省水工結(jié)構(gòu)工程技術(shù)中心
江西南昌330029；3．西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西楊凌712loo)
摘要：針對婺源縣城區(qū)防洪體系中防洪堤未封閉、澇區(qū)無擋洪排澇設(shè)施、防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、無法抵御20年一
遇洪水等問題，結(jié)合現(xiàn)有防洪提現(xiàn)狀、防護(hù)對象等因素。設(shè)計(jì)采取有針對性的新建土堤、新建防洪墻和干砌石護(hù)岸
等為一體的防護(hù)加固方案．經(jīng)抗滑和抗傾覆穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)應(yīng)力等分析，計(jì)算結(jié)果表明：防護(hù)加固建筑結(jié)構(gòu)
整體穩(wěn)定性、抗?jié)B性和應(yīng)力指標(biāo)均符合規(guī)范要求，防洪加固方案具有較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益．
關(guān)鍵詞：城區(qū)防洪；土堤；防洪墻；干砌石護(hù)岸
中圖分類號：TV873+3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：l008—536x(2016)08．0044一04
Enginee r．ng DeSign Of Urban FIOOd COntrOI Embankment in Wuyuan
cAI Fang—xinl一，wANG Jian—fenr
(1．Jiangxi Water ConserVancy Planning and Designing Institute，Nanchang 330029，China；
2．Jiangxi Hydraulic Structures Engineering and Technology Center，Nanchang 330029，China；
3．Northwest Agriculture and Forestry University，Yangling 7 1 2 1 00，China)
Abstract：The present situations in Wuyuan urban nood control system make it impossible to resist the nood of 20一year fre—
quency because of the low nood contl‘ol standards，such as unblocked nood protec“on levee and non·blocking flood drainage
facilities in
water-logging area． According to the oVerall planning of urban nood control，the distribution of Le’an RiVer，
and the nood contTol standard of the planning years， combined with the exis“ng nood control fhcilities， protection object
and other factors，the integmted protection and reinforcement scheme including new embankment， new nood waU and dry
masonry revetment has been design and adopted．The analysis results on anti-sliding and anti-ovenurning stability，seepage
stability and structural stress show that the overall stability， pemeability and stress indicators of the protection and rein—
forcement structure conform to the standard requirement totally． The nood prevention and strengthening scheme has good
technical and economic bene6ts．
Key words：urban nood control；embankment；nood wall；dry masonry revetment
1 工程概況
婺源縣位于樂安河上游，屬江南典型的丘陵山
區(qū)縣，是江西省“對接長三角、向東發(fā)展的橋頭堡”．
目前，城區(qū)防洪設(shè)施未修建完整，各澇區(qū)未修建擋
洪排澇設(shè)施，多數(shù)防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，洪澇災(zāi)害
頻繁發(fā)生，現(xiàn)有的防洪治澇設(shè)施遠(yuǎn)不能滿足防洪治
澇要求¨]．根據(jù)婺源縣城區(qū)地形及樂安河水系分布
情況，各堤段防洪標(biāo)準(zhǔn)按二十年一遇(P=5％)洪水
收稿日期：2叭6一03．16
作者簡介：蔡方昕(1982一)，男，江西南昌人，工程師，主要從事
水工建筑物設(shè)計(jì)工作．
設(shè)防，主要防護(hù)加固防洪堤有：武口防洪堤、城北防
洪堤、老城區(qū)防洪堤、城南防洪堤和齊家岸防洪堤，
堤線總長14．1l km．
2 城區(qū)現(xiàn)有防洪提防現(xiàn)狀及存在問題
婺源縣為山區(qū)縣，城區(qū)的自然災(zāi)害主要是洪澇
災(zāi)害．1996年汛期，城區(qū)淹沒范圍達(dá)1．5 km2，直接
經(jīng)濟(jì)損失約700萬元．1997年汛期，城區(qū)淹沒范圍
約2．5 km2，直接經(jīng)濟(jì)損失約2 000萬元．1998年汛
期，城區(qū)淹沒范圍約2．0 km2，直接經(jīng)濟(jì)損失約3
100萬元．自1956年以來歷年直接經(jīng)濟(jì)損失累計(jì)近
億元．城區(qū)地勢相對較高，現(xiàn)狀防洪設(shè)施也相對較
萬方數(shù)據(jù)
第4期蔡方昕等：婺源縣城區(qū)防洪治理工程設(shè)計(jì)45
少，現(xiàn)有防洪堤大多堤身低矮，老化失修，多數(shù)防洪
堤未封閉，難以抵御較大洪水．2003—2010年，利用
地方資金修建了城北防洪堤(樁號0+0 396+820)
和武口防洪堤(樁號2+037—4+730)堤段．除以上
兩段防洪堤能達(dá)到20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)外，其余老
堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)均不足lO年一遇．從現(xiàn)有防洪河道
和防洪設(shè)施分析，該河段在抗御外洪上存在以下突
出問題：
(1)河兩岸臺地為砂壤土，使河道兩岸沖刷嚴(yán)
重，兩岸臺地常被淘刷沖塌；
(2)城區(qū)內(nèi)現(xiàn)有防洪堤防少，標(biāo)準(zhǔn)低，且未能封
閉，造成洪水期洪水泛濫入城；
(3)城區(qū)內(nèi)各澇區(qū)基本上無任何排澇設(shè)施．
現(xiàn)狀堤防迎流頂沖險(xiǎn)段堤段，共4段，長
4．04 km，需進(jìn)行干砌石護(hù)岸處理；新建土堤l處，長
0．550 km；新建防洪墻l處，長1．320 km．城區(qū)防洪工
程納人治理范圍現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)加固措施(見表1)．
表l 城區(qū)防洪工程納入治理范圍現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)加固措施
3 防護(hù)加固工程設(shè)計(jì)
3．1 新建土堤設(shè)計(jì)
新建武口防洪堤(樁號武口堤0+000～0+
550)位于樂安河右岸，從香坑口外河山嘴至文公大
橋上游約200 m處，保護(hù)范圍為右岸居民區(qū)．堤線
沿現(xiàn)有岸線布置，按20年一遇洪水設(shè)防，工程級別
為4級¨。．
(1)堤頂超高計(jì)算及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面
選取武口堤0+200作為典型斷面進(jìn)行計(jì)算，計(jì)
算風(fēng)速12．6 m／s，吹程500 m，計(jì)算成果表明：波浪
爬高R為0．58 m，壅水高e為0．002 6 m，安全加高
A為0．6 m，堤頂超高y=R+e+A為1．182 6 m，參
照工程區(qū)已建防洪堤"o，設(shè)計(jì)堤頂超高取1．2 m．
根據(jù)計(jì)算成果，堤頂超高采用1．2 m，設(shè)計(jì)堤頂寬
為6．0 m；臨、背水邊坡均為1：2．5．堤頂設(shè)5 m寬混凝
土防汛路面，樁號0+000～0+550，長0．550 km，面層
為0．25 m厚C25混凝土．
(2)堤身滲流穩(wěn)定分析
新建土堤堤線處堤基為Ⅱ：結(jié)構(gòu)，上部為粘性
土，厚3．O～5．9 m；下部為砂礫卵石，下伏中元古界
雙橋山群上亞群千枚巖，工程地質(zhì)條件較好．設(shè)計(jì)
選取堤身填筑較高(5．29 m)，擋水高度較大
(3．09 m)的武口堤0+400段作為典型斷面進(jìn)行分
析．堤身填筑粘土滲透系數(shù)為6．15×10一，允許滲
透坡降為0．42；堤基粘性土和砂礫卵石，滲透系數(shù)
為8．00×lO。和2．50×10～，允許滲透坡降為0．46
和0．20．堤身最大滲透坡降．，。。，計(jì)算成果(見表2)．
表2堤身最大滲透坡降．，一計(jì)算成果表(注：計(jì)算坡降為背水側(cè)滲流出逸比降)
計(jì)算結(jié)果表明，武口堤0+400新建土堤斷面
．，?為0．25，在規(guī)范允許的0．42技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)，
堤身整體穩(wěn)定性及抗?jié)B性較好，無需進(jìn)行專門的防
滲處理‘41．
(3)堤身抗滑穩(wěn)定計(jì)算
選取武口堤0+400作為典型斷面進(jìn)行分析，其
計(jì)算簡圖(見圖1和圖2)．
萬方數(shù)據(jù)
46 浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)第28卷
l抗滑安全系數(shù)：K=2 405
R=12 495
圖1 設(shè)計(jì)斷面背水坡穩(wěn)定計(jì)算簡圖
圖2 設(shè)計(jì)斷面臨水坡穩(wěn)定計(jì)算簡圖
武口堤0+400計(jì)算斷面，各土層物理力學(xué)參數(shù)
(見表3)．
表3 邊坡穩(wěn)定計(jì)算各土層力學(xué)參數(shù)取值
選用設(shè)計(jì)洪水位和洪水期驟降兩種工況，按照
圓弧滑動(dòng)法中的有效應(yīng)力法進(jìn)行堤坡抗滑穩(wěn)定分
析，計(jì)算成果(見表4)．
表4 堤坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果表計(jì)算斷面設(shè)計(jì)工況』警』警備注
武口堤
設(shè)計(jì)洪水位2·405 l·15
效應(yīng)力法
0+400洪水期驟降，．Ⅲ ¨s篙耋
計(jì)算成果表明：堤身在設(shè)計(jì)洪水位和洪水期驟
降工況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為2．405和3．106，
均大于規(guī)范規(guī)定的1．15指標(biāo)，抗滑穩(wěn)定滿足要求．
3．2防洪墻設(shè)計(jì)
老城區(qū)防洪堤樁號0+000～1+320段，考慮到
城區(qū)建設(shè)及加載對原有擋墻安全穩(wěn)定的影響，設(shè)計(jì)
采用加設(shè)較小c25混凝土懸臂式防洪墻．
防洪墻頂高程采用設(shè)計(jì)洪水位加超高，超高值
與土堤超高值相同為1．2 m．防洪墻斷面根據(jù)地形、
地質(zhì)資料、穩(wěn)定應(yīng)力要求和使用要求確定¨。，防洪
墻墻高為4．10一5．10 m，頂寬為0．5 m，臨水面坡度
采用鉛直墻，背水面坡度為1：0．1，防洪墻上游面
距原有擋墻外邊線4．50～36．00 m，墻前設(shè)0．62 m
寬墻趾，底板厚0．50 m，在底板下設(shè)截水槽．堤后采
用粘性土回填，回填平臺高程與墻外設(shè)計(jì)洪水位齊
平，寬度為6．0 m，內(nèi)坡1：2．0．
根據(jù)地質(zhì)資料，選取墻體高度較大的老城區(qū)堤
1+000作為典型斷面進(jìn)行計(jì)算．墻基礎(chǔ)為壤土，摩
擦系數(shù)為0．28．防洪墻穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算成果(見
表5)．
計(jì)算結(jié)果表明：K，>[K。]，K。>[K。]，抗滑和抗
傾覆安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性較
好．地基承載力小于基礎(chǔ)允許承載力180 kPa，滿足
規(guī)范要求．
萬方數(shù)據(jù)
第4期蔡方昕等：婺源縣城區(qū)防洪治理工程設(shè)計(jì)47
3．3干砌石護(hù)岸設(shè)計(jì)
(1)護(hù)岸范圍
城北防洪堤樁號0+000～2+110段、武口防洪
堤樁號0+000—0+550段、城南防洪堤樁號0十
000一l+000段和齊家岸防洪堤樁號0+000—0+
380段，共4段長4．040 km，現(xiàn)狀堤段無外灘，處于
迎流頂沖險(xiǎn)段，河水直接沖刷堤岸，坡腳掏蝕速度
相對較快，崩岸塌坡易發(fā)生，需進(jìn)行護(hù)岸處理．
(2)護(hù)岸型式選擇
護(hù)岸設(shè)計(jì)依據(jù)《長江中下游護(hù)岸工程技術(shù)要
求》、《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286—98)和實(shí)測
地形圖進(jìn)行。根據(jù)類似工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)枯水位
以上部位采用水上護(hù)岸處理，設(shè)計(jì)枯水位以下采
用水下固腳處理．對于設(shè)計(jì)枯水位以上部位，當(dāng)陡
岸靠近堤腳時(shí)，結(jié)合堤身設(shè)計(jì)斷面，按l：2．0設(shè)
計(jì)邊坡進(jìn)行削坡處理，并對岸坡進(jìn)行襯砌．由于岸
坡遭受水流沖刷產(chǎn)生塌坡等變形時(shí)，干砌石作為
散體結(jié)構(gòu)，更能適應(yīng)岸坡變形，故水上護(hù)岸采用干
砌塊石．
(3)護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
①護(hù)岸厚度
選擇城北防洪堤l+400堤段，按干砌石在波浪
壓力和浮力作用下，滿足整體穩(wěn)定要求進(jìn)行分析，
計(jì)算成果表明：波高0．21 l m，波長6．474 m，計(jì)算風(fēng)
速12．6 m／s，吹程500 m，計(jì)算護(hù)坡厚度為14 cm，根
據(jù)工程區(qū)類似工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)護(hù)岸干砌石厚度
為30 cm．
②基礎(chǔ)沖刷深度
根據(jù)實(shí)際地形，城北防洪堤l+400堤段堤基上
部土層主要為粗砂，其y仔=0．7 m／s，計(jì)算得堤岸沖
刷深度成果(見表6)．
表6堤岸沖刷深度計(jì)算成果表
注：斷面為城北防洪堤l+400
表6表明水流平順段最大沖刷坑深度為
0．39 m，干砌石護(hù)腳埋深0．6 m，其埋深大于最大沖
刷坑深度，滿足堤腳抗沖刷要求。6 o．
③護(hù)岸結(jié)構(gòu)
根據(jù)實(shí)測地形資料，城北防洪堤樁號0+000～
2+110段、武口防洪堤樁號0+000～0+550段、城
南防洪堤樁號0+000～1十000段和齊家岸防洪堤
樁號0+000～0+380段陡岸，均位于設(shè)計(jì)枯水位以
上，設(shè)計(jì)將陡于l：2的岸坡削坡至1：2，并用干砌
塊石進(jìn)行岸坡防護(hù)，干砌塊石厚30 cm，下鋪10 cm
厚的砂礫石墊層．干砌石護(hù)岸上設(shè)壓頂，下設(shè)齒槽，
齒槽埋深O．6 m、底寬0．6 m，開挖邊坡1：1．
4 結(jié)語
婺源縣城區(qū)防洪工程，由于防洪設(shè)施未修建完
整、無擋洪排澇設(shè)施、多數(shù)防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低等
原因，加上城區(qū)發(fā)展擴(kuò)大增大了防洪范圍，現(xiàn)有防
洪設(shè)施遠(yuǎn)不能滿足防洪要求．為較好地解決城區(qū)存
在的外洪內(nèi)澇問題，提高城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)婺源
縣城市防洪規(guī)劃、城區(qū)地形地貌及樂安河水系分布
情況，結(jié)合城區(qū)洪情分析及防洪體系建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提
出疏浚清障河道、加大河道行洪能力、加高加固城
區(qū)各防洪堤、封閉各堤段的綜合性防洪治理方案．
(1)現(xiàn)狀武口防洪堤、城北防洪堤、城南防洪堤
和齊家岸防洪堤，共4處長4．040 km的迎流頂沖險(xiǎn)
段堤段，設(shè)計(jì)采用30 cm厚干砌塊石進(jìn)行“水上護(hù)
岸、水下固腳”加固處理．干砌石護(hù)腳埋深0．6 m，大
于0．39 m的最大沖刷坑深度，護(hù)岸結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定
性和堤腳抗沖刷性較好．
(2)樂安河右岸片區(qū)，按20年一遇的洪水標(biāo)
準(zhǔn)，新建1處長0．550 km的土堤．堤頂超高采用
1．2 m，堤頂寬6 m，臨、背水邊坡均為1：2．5．堤身
最大滲透坡降和邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)均在規(guī)范允許
指標(biāo)范圍．
(3)老城區(qū)防洪堤樁號0+000～l+320段，設(shè)
(下轉(zhuǎn)第57頁)
萬方數(shù)據(jù)
第4期魏光輝：基于遙感的新疆開孔河流域土地利用及覆被變化特征研究57
積增加也來自于草地，占草地面積的2．41％．沙地
面積增加，主要來自于1．46％的草地．建設(shè)用地面
積總體減少，60．05％的建設(shè)用地被其它未利用地
占用．
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計(jì)采用在原防洪墻上加設(shè)較小C25混凝土懸臂式
防洪墻，長1．320 km．防洪墻頂寬為0．5 m，臨水面
坡度采用鉛直墻，背水面坡度為1：0．1．地基承載
力小于基礎(chǔ)的允許承載力，防洪墻抗滑和抗傾覆穩(wěn)
定及應(yīng)力滿足要求．
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