学文网【摘 要】本文通过水文计算确定河涌的施工做法，解决某赶潮河道中北段行洪排涝能力弱、水体污染的问题。揭盖复涌后使中北段与南段联成整体，恢复天然河涌纳雨泄洪、生态景观等功能，有效改善河涌水环境、水生态、水景观，还涌于民，构筑生态城市骨架。
【关键词】揭盖复涌；水环境；设计洪水计算
1 概述
某赶潮河道全长4.51km，位于南方某城市中心，上游起于蓄洪水库，经中下游到珠江前航道，下游（一期工程）1.89km河道已于2009年完成综合整治，中北段沿线未截污，暗涵作为雨污合流的通道，渠箱过流能力不足，造成中段地势低洼位置雨污水倒灌水浸；同时需开启与一期工程接驳位截污闸泄洪，致使上游合流污水直接进入南段河涌，严重污染下游水质及景观。中北段揭盖复涌是对一期工程的延续及深化，主要是对上游调蓄水库出水口（起点）至中游终点（与一期工程起点接驳位）之间2.62km的暗涵段进行揭盖复涌。
2 工程基本资料
2.1 设计洪水
设计洪水计算采用广东省洪峰流量经验公式法 、《广东省暴雨径流查算***表使用手册》中的推理公式法和综合单位线法三种方法进行计算。根据以上3种方法进行计算成果中，推理公式与综合单位线方法已按《广东省暴雨径流查算***表》方法调整汇流参数，使两种方法计算出的洪峰值相差小于20%。由于某感潮河道位于城区中心，设计采用偏于安全的综合单位线计算成果。
表1 某感潮河道设计洪水成果表
断面位置 区间综合单位线（采用）
Q（m?/s） 推理公式法
Q（m?/s） 经验公式法
Q（m?/s）
P=5% P=10% P=20% P=5% P=10% P=20% P=5% P=10% P=20%
下游终点 107.0 89.6 71.5 87.3 68.7 49.8 88.2 71.8 54.8
中游终点 78.2 65.5 52.2 63.8 50.2 36.4 63.5 51.6 39.4
上游终点 38.6 32.3 25.8 31.5 24.8 17.9 30.2 24.6 18.8
上游起点 32.5 27.2 21.7 26.5 20.8 15.1 25.2 20.5 15.7
2.2 调蓄水库调蓄量
根据某感潮河道中北段的物探、测量资料及实地调查情况，结合调蓄水库调度运行情况进行调洪计算，起调水位采用17.5m，20 年一遇的洪水经调蓄水库调蓄后最大下泄流量为11.6m3/s，比洪峰流量32.5m3/s减少了20.9m3/s，削峰率达64.3%，调蓄水库20 年一遇的最高洪水位为18.63m，调蓄洪量为22.86万m3。
表2 某感潮河道设计洪水成果表（调蓄水库调蓄）
断面位置 区间集水面积 区间洪峰流量
（m?/s） 水库不调节洪峰流量
（m?/s） 水库起调水位17.5m下泄流量
（m?/s）
F（kO） P=5% P=10% P=20% P=5% P=10% P=20% P=5%
下游终点 8.6 87.2 73.0 58.3 107.0 89.6 71.5 98.0
中游终点 5 56.5 47.3 37.8 78.2 65.5 52.2 67.3
上游终点 0.6 10.4 8.7 6.9 38.6 32.3 25.8 21.1
上游起点 32.5 27.2 21.7 11.6
2.3 潮汐
本工程位于珠江感潮河段，潮汐性质属不规则半日潮，即在一个太阴日里（约24小时50 分钟）有两次高潮和低潮，而且两个相邻的高潮或低潮的潮位和潮流历时均不相等。潮位过程线的形状表现为涨潮历时短，落潮历时长，呈不对称正弦曲线。由于受径流影响，年最高潮位多出现在汛期。潮差年际变化不大，年内汛期潮差略大于枯水期潮差。
2.4 工程地质
场地地处珠江三角洲冲积平原，软弱土层不甚发育，属可进行工程建设的一般场地。场区的地震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。本工程场地存在的主要不良地质有：砂土液化、软土。
3 工程做法
3.1 标准
根据《广东省广州市江河流域（区域）综合规划报告书》及《广州市中心城区河涌水系规划》，某感潮河道区域的排涝标准为20 年一遇24 小时暴雨不成灾。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），某感潮河道堤防工程级别确定为4级。
3.2 水面线推算
（1）下边界水位确定
本次中北段整治工程起点为南段整治终点，中北段水面线应与南段水面线相衔接，故采用南段设计水面线成果桩号1+825处水位8.64m作为某感潮河道中北段水面线的起算水位。
（2）上边界洪水及糙率
某感潮河道设计洪水采用表2成果，本次整治堤岸河床糙率采用0.033。
（3）计算方法及成果
根据流量变化及建筑物布置情况，分段进行水面线推算。中北段工程采用现状物探资料和复涌后的设计断面，采用mike11 数学模型推求20年一遇现状和设计水面线成果见表3。
表3 某感潮河道中北段20年一遇现状及设计水面线
桩号 渠箱底高程 水位 流速 现状河宽 渠箱顶高程 现状地面高程 设计河底高程 设计河宽
（m） （m） （m/s） （m） （m） （m） （m） （m）
中游
终点 4.59 8.64 1.14 14 6.99 9.99 4.59 4.59
1+949 5.88 9.05 0.63 10 8.39 9.83 5.34 5.34
1+649 7.00 9.37 0，44 9.3 9 9.82 6.24 6.24
1+349 7.74 9.69 0.97 9 9.85 11.19 6.84 6.84
1+149 7.78 9.79 0.63 8 11.23 11.64 7.04 7.04
0+249 9.84 10.95 1.48 6 11.64 13.07 9.59 10.09
0+149 9.89 11.20 1.47 4 11.69 12.92 10.09 6
0+009 * 13.36 2.38 * * 16.45 12.42 12.42
3.3 堤顶高程
经过计算 ，并结合复涌后河道两岸地形综合考虑，确定堤顶超高统一为0.6m，堤顶高程为20年一遇洪水位高程加0.6m。
3.4 堤防抗滑、抗倾安全系数
整体稳定：正常工况Kc≥1.15；非常工况Kc≥1.05；
堤岸挡墙：正常工况：抗滑Kc≥1.15，抗倾K0≥1.40，基地应力比η≤2.0；非常工况：抗滑Kc≥1.05，抗倾K0≥1.30，基地应力比η≤2.5。
3.5 工程做法
（1）北Ⅰ段（设计桩号0+000～0+639）
现状河涌为两孔渠箱，单孔净宽为2m～4m，渠箱净高1.3～1.8m，渠箱位于车行道下。该段河涌布置在北侧主要道路西侧，河涌宽6.5m。基坑开挖支护采用拉森Ⅳ型9m长钢板桩，河道采用钢筋砼U型槽的断面型式，为不全硬底化，U型槽底板钢筋采用网格设置。
（2）中Ⅱ段（设计桩号1+012～1+925）
现状河涌为箱涵结构及灌注桩结构，宽8m～10m，高2m～2.7m ，渠箱位于车行道下。基坑开挖支护采用3 排旋喷桩，旋喷桩Φ600mm，间距400mm，桩长12m，内插型钢，河道采用灌注桩直立式挡墙+挂
板饰面形式进行河道恢复，河宽8m～10m，同时在涌底设置宽为2m或2.5m的亲水步道。该方案将永久结构、基坑支护及建筑物保护一同考虑，在民居密集地区，能有效地确保周边房屋的安全。
（3）中Ⅲ段（2+193～2+249）
该段旧渠箱宽10～11m，高约2.5m，现为绿化用地，因该段高架高度较低，为使揭盖复涌后增加阳光设入涌内，减少涌上高架桥的压抑感，该段河涌采用二级平台坡式堤岸的型式，堤岸结构采用格宾石笼及条石步级的护岸样式，既有利于泄洪又有利于河涌景观。
（4）中Ⅳ段（2+311～2+336）
该段河涌由于截污工程需拆除现状截污闸，同时在涌底埋设截污管及补水管，故该段河涌主要为拆迁旧有挡墙渠箱，重建河涌堤岸。由于墙高较高，河涌较宽，故该段推荐采用L型悬臂式钢筋砼挡墙断面，该断面具有基底应力小，整体性强，受场地制约较小等特点[4]。
3.6 地基处理
根据本工程实际情况，本次处理方式采用旋喷桩对地基进行处理，以有效提高土体承载力，减少沉降，同时在施工过程中通过加固基坑底部土体，进一步确保基坑的稳定安全。
3.7 涌底建筑
为了满足河涌平时蓄水的景观要求，避免涌底出现露底情况，根据现状涌底高程，在不影响行洪安全的前提下，本次处理方式沿河涌涌底新建跌水2 座（高差分别为1.2m 及1.0m，分别在桩号0+040及0+090处设置），滚水堰8座（堰高0.3m，每隔200m～300m的范围内设置滚水堰一座）。
3.8 跨涌建筑物
根据现场实际情况，本工程涉及到的跨涌筑物主要是沿线的新建8 座交通桥、5 座景观人行桥及3处箱涵。
3.9 清淤
考虑到原旧渠底淤泥较多，揭盖复涌后的河底需进行表层清淤处理（初步考虑为500mm），同时对不揭盖段原有渠箱进行渠底清淤（清淤厚度为600mm），以确保水流通畅。
4 结论
本工程任务主要是对某感潮河道中北段渠箱进行揭盖，使中北段与南段联成整体，恢复天然河涌纳雨泄洪、生态景观等功能，同时对揭盖堤岸进行升级改造，通过堤岸的景观绿化，形成从水面的水绿到堤岸的岸绿，与区域建设相配套，为市民提供亲水、娱乐空间；主要是产生环境景观效益及社会效益
参考文献：
[1]广东省暴雨参数等值线***，2003.
[2]SL252-2000，水利水电工程等级划分及洪水标准.
[3]西、北江及其三角洲网河河道设计洪潮水面线，2004.
[4]某感潮河道整治工程项目方案优化及投资控制[J].广东水利水电，2013（6）.
转载请注明出处学文网 » 浅谈某感赶潮河道揭盖复涌工程水文计算及做法