堤防工程规划设计和建设及管理若干问题的思考

(整期优先)网络出版时间:2019-07-17
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堤防工程规划设计和建设及管理若干问题的思考

庄松彪

普宁市水利水电勘测设计室广东普宁515300

摘要:由普宁市练江北堤和白坑水堤防达标加固工程发生的重大设计变更问题的分析探讨,引出对堤防工程规划设计和建设及管理若干问题的思考,为工程设计和管理工作提供参考。

关键词:堤防;规划和设计;建设管理;日常管理

中图分类号:TV62+1文献标识码:C

1引言

练江干支流堤防达标加固是水利部门在练江综合整治规划中的重点工作内容,普宁市练江流域范围内达标加固1条干流9条支流共171.4km堤防,自2016年实施以来,从勘测、设计和审查至动工建设,现已完成约70%。实施过程中出现了北堤堤线及白坑水堤型的重大设计变更,以下就二个设计变更情况进行分析,并由此进行梳理和思考,提出堤防在规划设计及工程建设管理方面的一些问题供共同探讨。

2练江北堤堤线变更

2.1北堤初步设计方案说明

练江北堤达标加固工程为练江流域综合整治工程的一部分,整治河道长度13.45km。练江北堤达标加固工程主要对练江北堤普宁段进行达标加固:(1)、杉铺永安桥至下村桥段主要在现状堤防的基础上进行达标加固,总体布置沿现状堤防走向布置;(2)、设计起点浮草渡至永安桥段(K0+000~K3+550)拓宽河面宽度,由现状的90~150m扩宽至150~220m,堤线向背水坡方向外移约30米~70米;(3)、下村桥至晖晗桥段(K10+400~K13+450)拓宽河面宽度,由现状80~90m扩宽至90~115m,堤线向背水坡方向外移约20米~40米。

堤防K0+000~K3+550、K10+400~K13+450加固工程设计采用以上堤线外移的方案,是按练江流域整治规划时提出的拓宽河道卡口以提高行洪能力的方案。规划中除以上二段外,主要是针对下游潮阳和平大样~北港运河入口6.7km段。练江普宁段13.45km基本顺直,二段拓宽可降低现状水面约0.42m~0.89m,而下游42km河道中潮阳和平大样~北港运河入口段出现弯角过急且河道狭窄,阻水严重,拓宽能有效降低水面约1.16m~1.75m。但规划时未考虑练江普宁为上游段与练江潮阳为下游段的实际区别,未深入论证普宁段是否可以不拓宽或其他方案和影响因素,仅提出实施时出现征地困难可以论证其他减少干流防洪压力的方案。

2.2北堤堤防改线外移存在问题

工程实施时碰到移堤征地的情况,经多方协调均无法解决问题。

(1)堤线外移涉及征地范围大,征地拆迁难度极大,根据工程占地范围实物指标初步调查,工程范围涉及3个镇(街道办)共10个村,工程新增永久征地584.75亩,拆迁房屋24060m2,搬迁人口671人。

(2)永安桥至浮草渡段堤线外移后,对青洋板大桥及永安桥会产生较大的影响,需拆除重建,并重新规划连接现有道路,如果桥梁改造跟不上,将影响两岸交通。

2.3北堤堤线重大变更情况

由于征地拆迁问题,市政府召开协调会议,达成变更设计的意见,由业主组织设计等相关单位进行论证。

(1)堤线变更的原则:a)沿原堤走向控制适当河宽,尽量在原堤的基础上加固建设以减小征地拆迁。b)该变更属重大设计变更,需充分论证并报原批准部门审批。

(2)设计变更论证和分析:变更设计的目的是论证在原堤线基础上加固的可行性,从影响水面线的因素逐个分析,为变更提供技术理论支持。

a)起推水位:练江规划水面线起推水位在距普宁段42km的练江出海口处,普宁段起推水位在规划桩号38+557的两市交界处。起推水位是影响水面线的关键外部因素,在海堤及练江整治规划等已充分论证并确定,且涉及范围太广,原则不能随意改变。

b)设计流量:设计流量是直接影响工程规模的关键因素,在流域规划及原堤防设计阶段已论证,参数基本确定,且对相关工程影响较大,变更设计计算时保持不变。

c)河道糙率的确定:确定河床糙率十分复杂,且十分重要,在变更设计分析中起主要作用,其取值直接影响设计成果的合理性。一般根据河床的顺直程度、纵横断面形状、堤岸和河底护砌形式、土质、水生植物等确定。本次河床糙率的选取参照相关类似工程和水力计算相关规范,原设计时堤防拓宽外移,河床滩地比重大,河道糙率取0.028。变更设计考虑水流集中在主河槽,且河道较为顺直,并结合历史水位分析,考虑水面线的现实性和工程设计的可实施性,经多方衡量,糙率取0.025进行水面线计算。

d)堤防外移拓宽对比分析:本次变更主要改变河道的糙率和河道宽度,变更设计过程假定堤防后移拓宽30m、20m、10m与在原堤线加固方案的水面线进行对比,计算结果在原堤线加固的水面线最大分别高出0.38m、0.32m、0.17m,所以堤防后移对水面线影响不大。

e)变更后水面线对相关工程的影响分析:水面线的改变对下游影响不大,主要是对已建设的南堤及各支流的水面线有影响。根据复核,南堤顶高出水面线0.2~0.1m,防浪墙顶与北堤大部分基本同高,局部低0.3m,影响不大。水面线对各支流起推水位影响在0.06~0.19m之间,影响最大的西切流首段3km水位抬高0.25m,但各支流设计堤顶都高出水面线0.25~0.4m,对工程影响不大。其他涉河建筑物在设计时均有一定的余地,影响也不大。

f)变更设计成果:根据变更设计论证分析,确定原设计堤线后移二段堤防进行变更,堤防在原堤线基础上进行加固,局部弯段调顺。K0+000~K3+550段控制河道宽度90m~150m,K10+400~K13+450段控制河道宽度80m~100m,并适当调整堤型。变更后工程新增永久征地82.12亩,拆迁房屋5744m2,实施难度大大减小,方案可行。变更前后水面线对比成果如表1:

3白坑水堤防堤型变更

3.1实施中存在问题

白坑水是练江的一级支流,河长12.24km,堤防达标加固长度9.92km。白坑水桩号K3+935~K5+214段堤防设计堤顶高程高于现状地面2.0~3.5m,填土高度很高,严重改变果陇村的村居环境,影响村的规划建设。

(1)右岸K3+935~K5+412段,临河已规划世平大道,其中K4+835~K5+412段已建成路基,临河侧已建挡墙堤岸及石栏杆。如果堤防按原设计方案施工,将覆盖该道路。

(2)桩号K3+935~K4+835段堤防左右岸原设计均为土堤梯形断面填高后向两侧放坡的方案,堤底宽度约为15m左右,占用大量的农用地,由于该村农田已于上世纪80年代分田到户,土地征收极为困难。

(3)本工程堤段右岸K4+835~K5+412段位于果陇村旁边,地方乡村风俗对村庄旁加高大体积堤防较为敏感,村民强烈要求修改设计方案。

3.2堤型重大变更情况

要解决以上问题,需了解村民的诉求和堤防建设与村规划建设的矛盾所在,尽力做到安全、经济又与规划协调。

(1)堤型变更的原则:a)不出现洪灾安全问题,控制投资及变更风险。b)该变更属重大设计变更,需充分论证并报原批准部门审批。

(2)设计变更论证和分析:右岸K4+835~K5+412为变更控制段,原设计为土堤梯形断面,堤身较高,与世平大道已形成的道路建设及村规划矛盾。据调查,该河段历史最大水位漫过无堤路面300mm左右,现状栏杆顶高出地面约1.3m,高程比设计水位高出仅0.3m,若遇设计洪水有可能出现越浪的情况。考虑该堤段变更设计后堤身较低,且处于河的中上游,越浪的概率和危害很小,故同意结合实际进行变更。

a)右岸K4+835~K5+412段,通过与村协调同意,采取加固封闭石栏杆的方式,将栏杆改成可挡水的栏板;b)右岸K3+955~K4+835段,结合村的规划及已实施的情况进行协调连接,为避免日后村建设时产生矛盾,采取挡土墙堤岸,墙面栏杆板结合挡水设计;c)左岸K3+935~K5+412段采取挡洪墙与低土坝结合型式,减少占地。变更堤防断面见下图1。

4问题的思考

4.1堤防工程规划设计相关问题的思考

以上二项变更暴露出工程在规划设计中的一些问题,变更的协调处理过程也给工程建设管理人员带来启示和思考。

(1)规划设计前要充分收集工程基础资料并进行多角度分析,要深入实地调查了解,如当地规划情况、历史洪水情况、村民的诉求等。并将方案与当地村镇及业主交流说明,充分考虑各种影响因素,做到规划方案具有可行性,避免工程规划限制了设计,而设计后又无法实施的情况或造成重大变更及造价问题。

(2)重视现状河道与建筑物运行情况的分析,现状的运行情况对工程建设规模的确定有重要参考价值,若设计过程出现与现状情况有太大变化时,应谨慎分析各影响因素及复核计算过程的参数选取问题,如以上河道拓宽移堤问题。又例如排涝穿堤涵闸的改建问题,曾出现了改建后规模变化太大的情况而无法实施,出现这种情况重点就要复核集雨排涝范围的划分及计算参数的选取。

(3)堤防加固工程以满足安全为首要原则,也要与当地风俗文化和建设规划相结合,同时还要坚持人与自然和谐共处,兼顾生态保护和环境建设需要,设计时要考虑为日后发展建设留有余地。

(4)堤防设计要充分考虑沿线已建工程设施的衔接问题。堤防是线型布置工程,沿线建筑物较多,衔接设计要与原有建筑物协调并细化图纸设计,做到工程既美观又方便施工。

(5)充分考虑工程用地问题。征地是工程建设的关键难题,堤防设计时堤线布置尽量少占耕地、少拆迁房屋。

4.2堤防工程建设及管理相关问题的思考

4.2.1建设过程管理问题

(1)项目法人:a)要组建有熟悉法律法规和工程建设程序、具备技术业务能力和协调能力的项目管理机构,才能有效的协调处理工程实施过程中出现的各种问题。b)要赋予并保障项目有依法、合理使用工程资金管理的实施权力,才能有效督促监理单位、设计单位和施工单位全面履行合同。

(2)监理单位:要配备有熟悉政策、规范、技术业务且尽职的监理人员,既能协调管好工程又能给业主当参谋。

(3)施工单位:要配备有良好素质的施工队伍,能严格按设计图纸施工,并能及时发现设计与现状存在的问题,提出解决问题的建议。

(4)设计单位:现场设计代表要具备现场处理问题的技术水平和能力。

(5)监管部门:要悉心指导、认真监督,履职到位。

4.2.2堤防日常管理的问题:

(1)各部门建设缺乏统筹规划。岸线控制及管理涉及水利、交通、国土等部门。现实由于缺乏统筹协调,配置不合理,且有地方本位主义的思想,导致规划布局不合理,竟相开发,例如管理用地被占用建设,市区及乡镇规划建设和供水、生态环境等各自开发利用的事实,制约了水利的发展和建设。

(2)堤防缺乏有效管理。a)没有系统的岸线规划,使得岸线管理缺乏技术依据,给岸线管理带来困难,涉河项目审批更是无明确的管理岸线可循。b)对岸线管理的法规制度不完善,难以按照法律规范来调节岸线利用的行为。c)地方管理经费和人员投入有限,不能满足正常管理的需要。

(3)堤防管理的建议:a)地方各部门要加强协调联动,统筹规划建设,创造可持续发展的水利生态环境。b)以全面推行河长制为契机,出台地方河道河堤管理办法细则,进行河道河堤管理范围进行划线确权,严格涉河建设审批,对已形成的影响防洪、水质及水利设施安全的建筑物逐步进行清退或搬迁;加强管理和水政执法能力建设,使堤防管理工作走上正规化、规范化、法制化轨道。

参考文献:

[1]刘彦祖等,河道治理设计中存在的问题及思考[J],人发珠江,2014,(3);

[2]张红艳等,河道糙率值的选用分析[J],吉林水利,2012,(1);

[3]王炜炜,当前水利工程建设管理存在的主要问题及对策探讨[J],科学技术创新,2018(10);

[4]GB50286-2013,堤防工程设计规范[S]。

作者简介:庄松彪(1979—)男,本科,广东普宁人,普宁市水利水电勘测设计室,从事水利工程设计及管理工作。