1工程概况

汶河是潍河最大的一条支流，流经临朐县、昌乐县、安丘市、坊子区，最后于坊子区黄旗堡街道汇入潍河，汶河总流域面积1687km²，干流长109km，总落差232m，平均比降1：468。汶河安丘段治理工程位于潍坊安丘市，治理工程涉及安丘市汶河干流及其支流小汶河。具体治理范围为：汶河干流高崖水库～牟山水库段、汶河干流牟山水库溢洪道～潍日高速段、汶河干流庵顶橡胶坝～安丘坊子县界段以及小汶河段。主要建设内容包含河道清淤疏浚71.4km、滩地整理17.28km、堤防加高培厚5.87km、护砌工程10.12km、堤顶管理道路77.77km、改建穿堤涵洞（管涵）5座、改建挡水堰4座等工程。

治理范围内汶河高崖水库至牟山水库段防洪标准为20年一遇，牟山水库溢洪道至潍日高速段和庵顶橡胶坝至安丘坊子县界段防洪标准为50年一遇。小汶河治理段防洪标准为20年一遇。

2防洪评价计算方法

2.1设计洪水计算方法

（1）汶河干流高崖水库溢洪道~凌河镇于家水西村段，采用暴雨法进行洪水复核。采用1951-2019年实测雨量系列计算各控制段设计暴雨，经计算分析，为保持设计的一致性，推荐采用2019年《潍坊市潍河防汛应急工程初步设计报告》设计成果；

（2）汶河干流牟山水库下游段设计洪水采用实测流量法复核计算。采用1961~2019年实测水文资料推求两座水库历年历次实测入库洪水过程、牟山水库天然入库洪水过程及高~牟区间洪水过程，进行牟山水库天然入库洪水及高~牟区间洪水的洪峰流量及时段洪量频率分析计算，得到不同频率下的洪峰流量及时段洪量。采用同频率地区组成法，区间与全流域同频，上游水库相应，求得高崖水库相应频率洪水总量，并根据其峰量关系求得设计洪峰流量；各计算单元的洪水过程线采用同频率放大典型洪水过程线法，高~牟区间洪水过程与高崖水库下泄的洪水过程错时段迭加即得牟山水库入库洪水过程。

（3）小汶河段设计洪水采用暴雨法进行计算。根据1951-2019年实测雨量系列，采用山东省综合瞬时单位线法^[1]推算设计洪水。

2.2壅水分析计算

（1）桥梁壅水分析计算

由于桥墩的阻碍和束窄作用，水流经过桥墩时需要克服桥墩施加的阻力，从而在桥墩前形成一定的水位壅高，并损失一定的水头。采用下式进行壅水计算^[2] [3]：

式中：

——桥前最大壅水高度（m）；

——阻水系数，根据规范，η值根据桥墩阻断流量与设计流量的比值选取，当比值小于10%时，η=0.05；当比值介于11%～30%时，η=0.07；当比值介于31%～50%时，η=0.10；当比值大于50%时，η=0.15；

——桥下平均流速，按照设计洪水流量除以桥址断面净过水面积；

—桥前平均流速，按照设计洪水流量除以桥址前断面过流面积。

（2）拦河建筑物壅水高度

根据《水利计算手册》（水利水电出版社出版）相关计算公式：

σ_sσ_cmnbH₀^3/2

式中：

σ_s—淹没系数；

σ_c—侧收缩系数；

m—流量系数；

n—孔数；

b—每空净宽；

H₀—包括行近流速水头的堰前水头，即H0=H+V02/2g；

V₀—行近流速。

2.3挡水堰过流能力分析

宽顶堰非淹没出流^[4]计算公式：

式中：——流量；

——总净宽，m；

——侧收缩系数；

——计入行进流速的堰上总水头；

——流量系数。

经计算，1号~4号堰的堰坝过流量分别为404.83m³/s、447.87m³/s、431.71m³/s、515.12m³/s，4座挡水堰过流能力均大于小汶河设计流量362.96m³/s，过流能力满足要求。

2.4冲刷分析

汶河河道冲刷按《堤防工程设计规范》（D2.2-1）公式计算。

式中：

——局部冲刷深度（m）；

——冲刷处的水深（m）；

——近岸垂线平均流速（m/s）；

n——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4~1/6；

——水流流速不均与系数，根据水流流向与岸坡交角a查表D2.2采用。

经计算，遭遇设计标准洪水时，主河槽最大冲刷深度为1.381m，汶河治理工程中护坡齿墙基础埋深为1.5m，符合规范要求。

2.5渗流稳定分析

选取汶河高崖水库至牟山水库段WS2+500断面右岸新筑堤段进行边坡渗流稳定计算。

（1）计算工况

1）稳定渗流期

汶河20年一遇防洪水位形成稳定渗流时，计算河堤内浸润线位置、出逸点、溢出段与背水坡的比降。

2）骤降期

汶河20年一遇防洪水位骤降时，计算河堤内浸润线位置、出逸点、溢出段与背水坡的比降。

3）施工期

汶河施工期间，计算河堤内浸润线位置、出逸点、溢出段与背水坡的比降。

（2）计算方法

采用加拿大GEO-SLOPE公司开发的有限元软件GeoStudio中的SEEP/W（渗流分析模块）进行汶河堤防渗流稳定计算分析^[5][6]。

（3）计算结果及分析

为防止渗透破坏，治理工程对新筑堤背水侧高程较低段采取堤防背水侧回填措施。新筑堤段堤防背水侧采取回填措施后，经计算，回填后各工况下的50年一遇水位堤防背水测出溢比降均小于0.18，满足堤防渗流稳定的要求。

3评价技术要点

3.2与有关规划的关系与影响分析

对照《潍坊市汶河岸线利用管理规划》、《安丘市小汶河岸线利用管理规划》，汶河安丘段治理工程均位于岸线控制利用区范围内，治理工程为容许项目建设，项目建设满足所在河段堤防的远期防洪标准，不会对防洪安全、河势稳定、河流生态保护造成不利影响，因此治理工程符合岸线利用管理规划。

对汶河干流治理后河道20/50年一遇防洪水位进行计算复核，较《潍坊市潍河流域防洪规划》中规划水位有升有降，变化原因一是河道断面及拦河建筑物情况与防洪规划相比变化较大；二是防洪规划中设计洪水采用2004年除险加固成果，本次复核计算延长水文系列到2019年；三是由于防洪规划中未对汶河支流汇入流量细分，采用的汶河20/50年一遇防洪流量较大。根据现状实际情况及水文复核计算结果，治理防洪水位较为合理，按治理工程设计内容实施后，相应段堤防均满足防洪要求，治理内容与相应规划基本无矛盾。

综上，汶河治理工程符合有关水利规划的总体要求与整治目标。

3.3与防洪标准及有关技术要求的适应性分析

汶河高崖水库～牟山水库段河道防洪标准为20年一遇，堤防级别为4级，改建4座穿堤涵洞级别为4级，汶河牟山水库以下段河道防洪标准为50年一遇，堤防级别为2级，新建河洽村穿堤涵洞级别为2级，小汶河治理段防洪标准为20年一遇，堤防级别为4级，改建4座挡水堰级别为4级，改建4座挡水堰防洪标准为20年一遇，符合《防洪标准》（GB50201-2014）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）、《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）等相关规范标准。

汶河干流治理工程涉及的水功能区为开发利用区，汶河治理工程不影响水功能区使用功能和水质目标，满足水功能区划要求。汶河干流5座改建穿堤涵洞（管）均为原址改建，施工方式满足要求；河洽村管涵、水泊村管涵、西辛庄子涵洞与水流流向垂直、西辛庄子管涵、大芷坊涵洞与水流流向夹角大于60°，5座改建穿堤涵洞（管）满足管线布置要求；5座穿堤涵洞（管）距离水库大坝或河道、湖泊、渠道的控制性水工建筑物管理范围大于10m。因此，符合《涉水建设项目防洪与输水影响评价技术规范》（DB37/T 3704-2019）中穿水建筑物相关要求。

小汶河上4座挡水堰工程轴线均与河道中心线正交，其上、下游河道直线段长度均不小于5倍挡水堰进水口水面宽度；4座挡水堰均满河槽布置，均没有在河道滩地设置阻碍行洪的堤坝、道路等；4座挡水堰设计行洪流量的最大壅水高度为0.3m，符合平原区河段控制指标，挡水堰的设计蓄水位均低于河道外地面；两岸滩地采用C25素砼防护，左右岸堤防采用开孔连锁块进行护砌，堰坝左岸设放水管通向下游，两岸连接能保证岸坡稳定，与挡水堰布置相适应，经计算满足泄流能力、消能防冲和侧向防渗要求。因此，符合《涉水建设项目防洪与输水影响评价技术规范》（DB37/T 3704-2019）中拦水建设项目相关要求。

3.4对河道行洪安全的影响分析

汶河干流治理工程实施后，高崖水库～牟山水库段堤防高程不低于设计洪水位以上1.5m、牟山水库溢洪道～潍日高速段、庵顶橡胶坝～安丘坊子县界段堤防高程不低于设计洪水位以上2.0m，满足河道行洪安全要求。此外，以2018、2019年受“温比亚”台风和“利奇马”台风影响的牟山水库最大下泄流量作为校核工况，河道洪水位高于设计洪水位0.56m~0.59m，新筑堤防堤顶超高大于1.4m，可以满足洪水安全下泄要求。

小汶河上挡水堰对河道行洪有一定的阻水影响，根据挡水堰过流能力计算，挡水堰过流能力满足20年一遇设计流量362m³/s，满足行洪要求。河道水位在拦河建筑物局部抬高，经验算4座改建挡水堰左右岸堤顶高程均高于挡水堰壅水水位加安全超高，满足行洪安全要求。

3.5施工期影响分析

治理工程跨汛施工，虽然汛期内不安排施工，但是施工组织安排应服从主管部门防汛调度要求，汛期来临前应做好大堤的填筑防护，清除河道内的临时建筑物，做好安全度汛及河道清障工作。相关单位应制定切实可行的防洪度汛预案及施工应急预案并报主管部门审批。

河道治理工程安排在非汛期内施工，工程施工时非汛期河水基本在主河槽内，滩地基本无水，非汛期内施工期间降水量较大时在河道主河槽内开挖子槽，让河道内的明水汇入子槽内排至下游河道。汶河穿堤涵洞（管）工程、小汶河挡水堰工程施工安排在枯水期12月至次年3月，河道在枯水期12月至次年3月水位远低于滩地高程。因此，非汛期施工对河道行洪影响较小。施工时，建设单位应与河道主管部门加强联系，及时了解雨情汛情，制定应急方案，防范可能发生的汛情。

施工期来回的车辆对沿途交通畅通可能产生一定影响，要有效组织工程建设运输车辆的有序通行。汶河干流河洽村管涵穿越硬化路面，车流量较大，初步设计阶段采用大开挖方式施工，对道路交通存在影响。建议完善施工组织设计或更改施工方式，以减轻对道路交通的影响。

3.6建设项目防御洪涝的设防标准与措施是否适当

汶河及小汶河上新筑堤防、穿堤涵洞、拦河建筑物洪水设计标准是合适的，符合现行国家及行业标准要求《防洪标准》（GB50201-2014）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）。河道导流建筑物符合水利部《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）规定。

河道行洪过程中水流冲刷会影响边坡安全，经冲刷计算，遭遇设计标准洪水时，主河槽最大冲刷深度为1.381m。汶河治理护砌工程中护坡齿墙基础埋深为1.5m，在冲刷深度以下，满足洪水冲刷安全要求。

河道行洪过程中会对堤防稳定造成影响，经渗流稳定计算，稳定渗流期、骤降期、施工期三种计算工况下，堤防临水侧及背水侧出溢比降均小于允许比降，满足堤防渗流稳定的要求，堤防较为稳定。

小汶河4座拦河建筑物下游均进行了消能护砌，减轻了泄洪时冲刷所产生的影响。根据挡水堰冲刷计算结果，消力池长度为7.75m，池深0.474m，4座挡水堰的消力池尺寸为池深0.5m，池长10m，挡水堰的消力池尺寸均大于池深池长冲刷计算结果。因此，4座挡水堰消能防冲设计值均符合规范要求，满足洪水冲刷安全要求。

综上，建设项目防御洪涝的设防标准与措施是适当的。

3.7对第三人合法水事权益的影响分析

根据调查，治理范围内有取水口一处，位于高崖水库溢洪道下游约500m右岸，自河滩大口井取水，取水规模2400m³/d，供大盛镇农村用水。汶河安丘段治理工程自高崖水库溢洪道至下游0.95km右岸维持现状，无工程内容，取水口位置处及其上游无治理工程，治理工程不影响取水口的正常取水。

汶河高崖水库～牟山水库治理段中，高崖水库溢洪道至螳螂河河口之间河道为安丘与昌乐界河，河道左岸属昌乐县。治理工程中与昌乐县界河段河道清淤疏浚设计符合：①在界河河段，以县界坐标划分，仅对右岸安丘市境内河道实施河道清淤与疏挖；②安丘市境内河底高程高于临县境内河底高程时，疏挖至县界处；③安丘境内河底高程低于临县境内时，在安丘侧县界内预留一定安全距离再行疏挖。因此，治理工程对界河左岸（昌乐县）影响较小。

汶河庵顶橡胶坝～安丘坊子县界治理段中，牟山东韩吉村东北下游WX19+601至WX21+268之间，河道右岸属坊子区。治理工程中与坊子区界河段基本无河道清淤工程，但是对WX19+601~WX19+822之间现状堤防临水侧按1：3坡比补坡。因此，治理工程有利于界河右岸（坊子区）堤防边坡稳定。

综上，工程对第三人合法水事权益无不利影响。

4结论与建议

防洪影响评价基于河道演变趋势分析、设计洪水计算、壅水计算、冲刷计算、渗流稳定算及过流能力计算等分析计算，针对工程建设内容对河道行洪安全等各方面影响进行防洪综合评价的过程中，应注意全面细致考虑穿水拦水建筑物、工程跨汛施工、第三者合法权益等影响分析，并提出适当补救措施或合理建议。

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