1、 97 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）泸水吉安县段防洪工程设计综述周贤茂（吉安县水利局，江西 吉安 343100）摘 要：泸水吉安县段河道大部分处于天然状态，区段弯多且急，两岸岸坡较高较陡，河岸大部分处于迎流顶冲段，稳定性较差，抗冲刷能力较弱，局部存在岸坡坍塌现象，防洪标准较低；根据防洪工程河段实际险情，文章主要从工程总体布置、河道护岸设计、涉河建筑物拆除重建设计等方面对泸水县吉安段防洪工程设计方案进行了详细的论述
2、、分析。关键词：防洪工程；护岸设计；涉河建筑物；工程设计 中图分类号：TV87 文献标识码：B文章编号:1007-7596（2022）12-0097-04 收稿日期 2022-11-12 作者简介 周贤茂（1 9 8 5-），男，江西吉安人，工程师。1 工程概况泸水吉安县段防洪工程位于吉安县浬田镇、固江镇、梅塘镇境内，治理河段位于吉安县禾水支流-泸水河处，为江西省主要支流治理项目。泸水为禾水流域内最大的支流，涉及莲花、永新、安福、吉安县和吉安市吉州区。流域南邻禾水及其支流，西毗禾水，北依南坑水、袁水及其支流、同江、横石水。泸水浬田段、固江段、梅塘段河道曲折，尤其是固江段、浬田段河道弯道较多，凹
3、岸处河道冲刷严重，对岸边公路、农田及村庄存在较大威胁，局部河道较窄，河段河道坡降平缓，浬田段沂塘村附近河道中间有一江心洲，江心洲的存在导致两侧河道束窄，河道右岸岸坡侵蚀冲刷严重；梅塘段旧居村、敛溪村附近河岸冲刷厉害，局部河岸已坍塌，工程区现无防洪设施，在汛期时受泸水洪水淹没，洪涝灾害频繁发生；浬田段、固江段、梅塘段沿河一带村庄较多，人口密集，河岸边坡部分较陡，易发生崩塌。2 工程总体布置泸水吉安县段整治总长 20.50km，治理河段始于浬田镇 S224 吉安县与安福县交接处，终于梅塘镇敛溪村处,新建护岸全长 12.08km，拆除重建电灌站 4 处。2.1 河道护岸布置对迎流顶冲、急流傍岸，直接
4、威胁岸坡安全的河段，采用平顺护岸形式进行处理。护岸由水下固脚工程和水上护岸两部分组成。水下固脚工程主要分为 C20 混凝土矮挡墙固脚和抛石固脚，水上护岸主要分为干砌块石护岸和生态砌块护岸。2.2 涉河建筑物对现有岸坡护岸，会破坏现有岸边电灌站，考虑到现有岸边四处电灌站存在年久失修、老旧破损的情况，本次综合考虑将岸边现有电灌站 拆 除 并 重 建，在 桩 号 K6+740、K17+205、K18+086、K18+525 位置拆除重建电灌站，泵房面积 27.84m2，采用砖混结构，泵房内布置一 15KW水泵。3 护岸工程泸水吉安县段为天然河道，河道 S 型段较多，部分边坡基岩裸露岸坡稳定，大部分为
5、土质边坡，处在迎流顶冲位置较多，岸坡冲刷严重。根据现场调查和实测资料分析，对迎流顶冲、急流傍岸，DOI:10.14122/ki.hskj.2022.12.024 98 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）直接威胁岸坡安全的河段，采用平顺护岸形式进行处理。护岸由水下固脚工程和水上护岸两部分组成，水下固脚工程主要分为 C20 混凝土矮挡墙固脚和抛石固脚，水上护岸主要分为干砌块石护岸和生态砌块护岸。设计枯水位+0.5m 高程以
6、上采用干砌块石护岸和生态砌块护岸，设计枯水位+0.5m 高程以下部分采用抛石固脚和 C20 混凝土矮挡墙固脚。抛石固脚：抛石体顶高程为设计枯水位以上0.5m，抛石体内侧设置 C20 混凝土基脚，抛石体顶宽 2m（包括基脚顶宽），抛石坡度为 1：2，干砌块石护岸 C20 混凝土基脚尺寸为 0.5m1.0m（宽 高），生态砌块护岸 C20 混凝土基脚尺寸为 0.5m1.0m（宽 高）1。C20 混凝土矮挡墙固脚：固脚顶高程为设计枯水位以上 0.5m 或者高于 0.5m，固脚采用 C20 混凝土，矮挡墙顶宽 0.7m，高 1.52.0m，迎水面坡度为 1:0.8，背水面垂直，底部设置 0.5m 厚底
7、板，迎水面开挖面采用块石回填防冲。干砌块石护岸：岸坡陡于 1:2.0 的，将岸削成1:2.0 再护岸；岸坡缓于 1:2.0 的按原坡护岸；护岸块石厚度 0.35m，下设砂砾石垫层 0.10m，干砌块石护岸顶采用 C20 混凝土压顶，压顶厚 0.15m。生态砌块护岸：岸坡陡于 1:2.0 的，将岸削成 1:2.0再护岸；岸坡缓于 1:2.0 的按原坡护岸；生态砌块为自锁式生态砌块，厚度 0.12m，下设砂砾石垫层0.10m，生态砌块内回填种植土，护坡表面撒草籽，自锁式生态砌块护岸顶采用 C20 混凝土封边梁，封边梁厚 0.4m2。各段具体护岸设计情况见表 1。表 1 泸水河道护岸设计情况表编号位
8、置治理范围长度治理措施河势及现状概况1浬田 A 段（左岸）K0+000K0+300368抛石固脚+干砌石护坡凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重2浬田 B 段（左岸）K2+650 K3+200477C20 混凝土矮挡墙固脚+干砌石护坡沙壤土岸、岸坡冲毁严重3浬田 C 段（右岸）K2+800-K4+3501923抛石固脚+生态砌块护岸+游步道凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重4浬田 D 段（右岸）K6+500-K6+740296抛石固脚+干砌石护坡凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重5浬田 E 段（右岸）K7+200-K7+650542C20 混凝土矮挡墙固脚+干砌石护坡沙壤土岸、岸坡过陡6浬田 F 段（右岸）
9、K7+200-K7+300234格宾石笼固脚+格宾石笼网垫护坡中心洲迎流顶冲处7固江 A 段（右岸）K8+800K9+650912抛石固脚+干砌石护坡凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重8固江 B 段（右岸）K10+800K11+8001058抛石固脚+生态砌块护岸+游步道凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重9固江 C 段（右岸）K12+650K16+2003596抛石固脚+干砌石护坡凹岸、沙壤土岸坡，岸坡冲毁严重10梅塘 A 段（右岸）K17+000 K19+0002040C20 混凝土矮挡墙固脚+干砌石护坡沙壤土岸、岸坡过陡11梅塘 B 段（右岸）K19+900 K20+500638C20 混凝土矮挡
10、墙固脚+干砌石护坡沙壤土岸、岸坡过陡、坍塌严重合计120844 涉河建筑物现有岸边四处电灌站存在年久失修、老旧破损的情况，本次综合考虑将岸边现有电灌站拆除并重建。4.1 建筑物级别及防洪标准1）设计灌溉流量：经计算，各电灌站设计流量成果见表 2 所示。表 2 电灌站设计流量计算项目沂塘电灌站旧居 1#电灌站 旧居 2#电灌站 旧居 3#电灌站设计灌溉面积（hm2）23202020渠系水利用系数0.750.750.750.75田间水利用系数0.950.950.950.95灌溉水利用系数0.710.710.710.71设计灌水率(m3/s万亩）0.690.690.690.692）设计水位：为确定电
11、灌站的设计扬程，并合理地选择机组和选定机组安装高程，需分析电灌站进、出水池水位。各电灌站进、出水池水位成果见表 3。表 3 电灌站进、出水池水位成果电灌站名称所在桩号进水池水位（m）出水池水位（m）防洪设计水位设计运行水位最高运行水位最低运行水位最高水位设计运行水位最高运行水位最低运行水位沂塘电灌站K6+75061.6455.0760.9054.5361.5061.2061.5060.80旧居 1#电灌站K17+20557.5451.3156.7850.9558.2057.9058.2057.50旧居 2#电灌站K18+08657.2350.9956.4850.6358.1057.8058.1
12、057.40旧居 3#电灌站K18+52557.1050.5256.3550.1857.8057.5057.8057.10 99 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）4.2 电灌站总扬程、水泵选型、安装高程计算本次以沂塘电灌站为例计算。1）泵站净扬程：净扬程：泵站设计提水水位为 55.07m，出水池设计水位为 61.20m，泵站净扬程为 6.13m。2）水泵水头损失计算：进水管路水头损失 hs=hfs+hls。a）进水管
13、路沿程水头损失 （1）式中：hfs 为进水管路沿程水头损失，m；f 为管材摩阻系数，查规范，钢管取6.25105；L1为管长，m，进水管长 L=18m；Q1 为管道设计流量，m3/s；d 为管内径，mm；m 为流量指数，查规范，钢管取 1.9；b 为管径指数，查规范，钢管取 5.1；=0.832m；b）吸水管路局部水头损失：吸水管路的局部水头损失组成由进水喇叭口 1个，90钢制弯头 1 个，11.31钢制弯头 2 个，闸阀 1 个，管径均为 400mm。（2）式中：0为吸水管进口喇叭口局部阻力系数，取0.2；1为 DN150 钢制 90弯头局部阻力系数，单个取0.98；2为 DN150 钢制
14、11.31弯头局部阻力系数，单个取 0.0094；3为 DN150 闸阀局部阻力系数，取 0.17；v1=Q/A=0.034/（3.140.0752）=1.92m/s。=0.256m。所以吸水管路水头损失 hs=hfs+hls=0.832+0.256=1.088m。压水管路水头损失 hd=hfd+hld。a）压水管路沿程水头损失：（3）式中：hfd为压水管路沿程水头损失，m；f 为管材摩阻系数，查规范，钢管取6.25105；L2为管长，m，吸水管长 L=13m；Q2为管道设计流量，m3/s；d 为管内径，mm；m 为流量指数，查规范，钢管取 1.9；b 为管径指数，查规范，钢管取 5.1；=1
15、.53m；b）压水管路局部水头损失：压水管路的局部水头损失组成由 90钢制弯头 1 个，闸阀 1 个，管径均为 125mm。（4）式中：4为 DN125 钢制 90弯头局部阻力系数，单个取0.98；5为DN125闸阀局部阻力系数，取0.17；v2=Q/A=0.034/（3.140.06252）=2.77m/s。=1.60m。所以压水管路水头损失：hd=hfd+hld=1.53+1.60=3.13m。所以管路总水头损失：h=hs+hd=1.088+3.13=4.218m。3）泵站总扬程：泵站总扬程=泵站净扬程+管路总水头损失=10.4m。4）水泵选型：在不减少原电灌站规模的情况下，对新建水泵进行
16、选型，根据选型原则，初选用型号为 IS150-125-250B 型离心泵，配套电机型号为 160L-4/15，水泵额定流量约 0.0474m3/s（47.4L/s），额定扬程为 14.6m，必需汽蚀余量为 3.0m4。5）水泵安装高度：水泵安装高度 HX=10-吸水管路水头损失-必需汽蚀余量=10-1.088-3.0=5.912m。6）水 泵 安 装 高 程 H 泵 安=H 提 水 位+HX=55.07+5.912=60.98。结合现场实际地形情况并考虑一定富余5，水泵安装高程可适当降低调整，本次沂塘电灌站水泵安装高程为 58.65m，低于 60.98m 的安装高程，满足要求，各电灌站水泵安装高程见表 4。表 4 电灌站水泵安装高程表 m电灌站名称吸水管路水头损失总水头损失总扬程必需汽蚀余量 计算 H 泵安实际水泵安装高程沂塘电灌站1.0884.21810.403.060.9858.65旧居 1#电灌站1.084.1010.703.057.2354.90旧居 2#电灌站1.084.1010.913.056.9153.90旧居 3#电灌站1.084.1011.083.056.4455.8
