琅琚河治理工程设计综述

2023-01-17 10:24邱丽娟
水利科学与寒区工程 2022年12期
关键词:洛城堤顶消力池

邱丽娟

(抚州市水利局,江西 抚州 344000)

1 工程现状

琅琚河治理工程L6+750~9+124 左侧位于洛城村委会所管辖范围内,结合浒湾洛城村委会新农村建设及成为秀美乡村旅游胜地总体思路,本次设计对彭湾堤、琅琚河LZ6+515~LZ8+785 左岸、洛城堤除险加固,使这三段围成一个封闭圈,保证加固后浒湾洛城村委会防洪标准达到10 a一遇。

琅琚河治理工程位于金溪县琅琚镇琅琚水下游,上游起自塘畬岗,下游止于抚河入河口,河流总长9.124 km,受抚河水位顶托作用,未建圩堤防护,加上河道蜿蜒曲折,迎流顶冲段险情严重,受河水冲刷影响,河道每年都有不同程度的摆动,农田受到割蚀,影响河岸稳定安全,不仅制约了当地经济社会发展,也严重威胁到圩区居民的生产生活安全。

彭湾堤现有堤防普遍低矮单薄,不少穿堤建筑物老化破损、年久失修,其整体防洪能力不到5 a一遇;洛城堤堤身断面虽然基本达到10 a一遇洪水标准,但河岸冲刷严重,影响堤身安全[1-3]。

2 工程总体布置

琅琚河治理工程河道长度14.129 km(其中琅琚水9.124 km,彭湾堤1.580 km,洛城堤3.425 km),新建土堤0.920 km(LZ7+865~LZ8+785),加固培厚土堤5.245 km(PW0+000~PW1+580、LZ6+515~LZ7+865、LC0+000~LC1+200、LC2+310~LC3+425),护岸固脚14.265 km,混凝土路面长6.165 km;新建自排涵闸5座,拆除重建自排涵闸2座,新建电排站1处。

从现状状况分析,设计方案初步拟选如下:

为防护洛城村委会所在地,只对琅琚河左岸LZ7+865~LZ8+785新建圩堤,对彭湾堤、琅琚河左岸LZ6+515~LZ7+865、洛城堤现状堤防加固处理,琅琚河两岸(塘畲岗L0+000~抚河入口L9+124段)迎流顶冲段进行护岸固脚处理。

3 主要建筑物设计

3.1 土堤设计

本次设计新建土堤总长0.920 km(桩号为LZ7+865~LZ8+785),土堤加固培厚长5.245 km(桩号为(PW0+000~PW1+580、LZ6+515~LZ7+865、LC0+000~LC1+200、LC2+310~LC3+425)。

对于新建和加固培厚的土堤,根据《堤防工程设计规范》(GB 50286—2013)及有关规定,设计土堤顶宽度为4.0 m,上覆0.2 m厚C25混凝土路面,临、背水面边坡考虑为最大限度地减少占用耕地,拟定为1∶2.0,填筑土料为亚黏土,临、背水坡面采用草皮护坡。堤顶高程采用设计洪水位加超高,彭湾堤(PW0+000~PW1+580)设计堤顶高程49.11~49.00 m,琅琚水左堤(LZ6+515~LZ8+785)设计堤顶高程49.00~48.86 m,洛城堤(LC0+000~LC3+425)设计堤顶高程49.96~48.86 m。洛城堤LC1+200~LC2+310段两侧堤身分布着大量古樟树林,2016年该段圩堤所在村庄进行了美丽乡村建设,在堤顶已修建了大理石路面,同时由于樟树林对本段土堤起到了保护作用,因此本次设计对该段圩堤维持现状保持不变。各段加固方案见表1。

表1 堤防加固情况

3.2 护岸设计

琅琚河治理工程凹岸河段由于迎流顶冲、急流傍岸等原因形成的逼近堤脚的陡岸,受水流淘刷严重,需采取防护措施。不采取处理措施,水流会淘空堤脚产生崩岸塌坡现象。因此,对风浪、水流冲刷不断的圩堤堤脚及岸坎需采取防护措施。

根据工程经验,采用干砌块石型式进行护岸。底部设置高1 m、宽2 m 的干砌块石固脚,上部采用干砌石护岸。护岸高度1~2 m、厚度0.4 m,护岸底部设0.1 m 厚砂卵石混合料垫层,顶部设0.1 m厚的C15 混凝土压顶。护岸临水面坡比为1∶2.0,顶部陡于1∶2.0 的岸坡削坡至1∶2.5,并采用草皮进行防护。所用干砌石护岸块石要求块石粒径0.2~0.4 m,新鲜坚硬,耐风化,其软化系数≥0.75,饱和抗压强度≥40 MPa,孔隙率≤3%,吸水率≤0.8,重度应在24 kN/m3以上[1]。

3.3 穿堤建筑物设计

圩堤加固后,共有穿堤建筑物8 座。具体穿堤建筑物情况见表2。

3.3.1 穿堤自排闸设计

依据建筑物布置,本设计范围内需拆除重建2 座自排闸,新建5 座自排闸,新建1座电排站。

穿堤自排闸均采用圆形涵管,管身采用C20 混凝土预应力管,基础设置10 cm 厚C15 混凝土基座,出口设置防洪拍门,出口消力池长3.0 m,池深0.3 m,消力池底板为C20 混凝土,厚0.2 m。涵管土方回填采用亚黏土,压实度≥0.91[2];涵管进、出口两侧采用C15 混凝土埋块石的八字挡土墙,4 座接长涵管按原涵管尺寸进行接长。

本次选取7#自排闸进行典型设计。

(1) 工程布置。 7#自排闸位于彭湾堤桩号PW0+220 处。站址处地面高程大约为45.80 m,现状堤顶高程为47.10 m,设计堤顶高程为50.12 m,顶宽4.00 m,箱涵内径2.5 m×2.5 m(宽×高),箱涵底板高程45.40 m。

表2 穿堤建筑物位置及内径情况

(2) 工程设计。 设计拟对该自排闸进行原址拆除重建,采用箱涵型式,共1 孔,孔径为2.5 m×2.5 m,箱涵长11.38 m,上下板、边墙厚均为0.35 m;进口段长5.0 m,底板厚0.3 m,两侧边墙采用重力式挡土墙,墙高0.5~3.0 m,墙顶宽0.4 m,挡墙迎水面直立,背水坡1∶0.45;闸室段长2.0 m,底板厚0.8 m,底板高程45.30 m,闸墩厚0.6 m。启闭平台高程53.1 m,启闭平台上设QL150 kN手电两用螺杆启闭机。

消力池长9.0 m,池深0.5 m,底板厚0.5 m,斜槽段坡比为1∶3。消力池两侧翼墙采用重力式挡土墙,墙高3.0 m,墙顶宽0.4 m,挡墙迎水面直立,背水坡1∶0.55;出口设置干砌块石护坦,长5.0 m,宽4.5 m,厚0.5 m。进水池长5.0 m,两侧翼墙高4.15~2.00 m;引水渠底宽4.5 m,长5.0 m。消力池、闸室段与箱涵等分缝处均设置止水铜片。

3.3.2 彭湾电排站设计

因对琅琚河治理后,洛城村委会所在区域,形成了一个封闭圈,经现场调查,位于洛城村委会彭家村所在处宜建电排站,汛期抽排区域内涝水,新建彭湾电排站由进水渠、进水闸、前池、泵房、压力水箱,穿堤涵管、防洪闸、消力池、出口护坦等组成。

泵站采用湿室型泵房,泵房底板高程为40.10 m,水泵安装高程为43.20 m,电机层楼面高程47.10 m,泵房净高6.60 m。

泵房进水侧前面设有进水渠、进水闸及前池,出水侧设梯形压力水箱和出水涵管及出口防洪闸等。

进水渠长6.0 m,底板高程为40.10 m,底部为厚30 cm 的C25 混凝土底板。自排进水闸进口段进口宽3.0 m,长6.0 m,底板高程为43.60 m。水泵出水管水平进入压力水箱,压力水箱为矩形,顺水方向长4.0 m。压力水箱后紧接穿堤箱涵,穿堤箱涵的断面尺寸为2.5 m×2.5 m,壁(底)厚均为0.5 m,箱涵底板高程43.60 m。出口接消力池,消力池长11.0 m,深0.6 m。消力池后接宽6.0 m,长5.0 m,厚60 cm 的护坦。压力水箱与涵管、消力池等分缝处均设置止水。

4 结 语

金溪县琅琚河治理工程,通过对土堤加固、岸坡防护、穿堤建筑物建设等,改变琅琚镇防洪排涝能力不足的现状,工程的实施能促进区域经济的发展,社会的繁荣稳定,人民的安居乐业,能有效地防御洪水、涝水的侵袭,保护人民生命财产安全,减少洪涝灾害,避免环境污染。

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