浅谈景观工程防洪评价计算内容及常用分析方法

史良辉 张正波

（1.山东水之源水利规划设计有限公司 济南 250014 2.济宁高新区城乡统筹发展局济宁 272000）

1 景观工程主要概况

杨家河生态环境修复河道绿化景观工程项目位于杨家河河道0+000～5+778 处（杨家河与洸氵府河交汇处为桩号起点0+000）。河道设计长度为5.7km，总设计面积约53ha，所在段杨家河防洪标准为20年一遇。通过沿河新建亲水平台、栈桥、景观彩带、植草绿化、景观水系、健身设施等与附近特色田园和农业种植互相映衬，形成人水亲近的城区农业生态水景观。

2 以景观设施为例的评价计算内容及方法

本项目主要分为城市休闲区、田园观光区和湿地体验区三个区域。城市休闲区包含了杨家河入洸氵府河口、杨家河公园、高架周边景观、栈桥、亲水平台等。田园观光区主要包括农田和果园；湿地体验区主要涵盖了工业、铁路、湿地。本文主要从人行景观栈桥的修建、绿植选取的角度考虑其对河道防洪等方面的影响，选择合适的计算方法。

2.1 设计洪水

根据《济宁高新区防洪排涝规划》（济宁高新区水务管理办公室、山东水之源水利规划设计有限公司，2020年2月）杨家河设计洪水计算成果见表1。

表1 杨家河洪水设计成果表

2.2 人行景观栈桥分析方法的探讨

人行景观栈桥为了使游客能够充分享受河畔观水、与水互动的过程，让游客拥有良好的游赏体验，从而多修建在临近河道的河滩处，从防洪的角度看，栈桥在一定程度上造成了阻水，因此需考虑其壅高及壅长造成的影响，同时周围的水流在河床表面附近形成淘刷漩涡，引起河床的一般冲刷和局部冲刷。

本次计算采用典型断面法，选用布置有栈桥的最窄处河道断面（3+419）进行计算。

3+419 处河道底高程32.58m；左侧堤顶高程41.08m，右侧堤顶高程41.05m，新建栈道位于右侧滩地，距离右岸内堤脚分别为52m、58m，阻水部分栈道断面见图1。

图1 栈桥断面图

2.2.1 壅水计算

计算方法采用《铁路工程水文勘测设计规范》（TB 10017-99）中最大壅水高度计算公式：

由于新建栈桥与河道交角90°，通过计算，当20年一遇设计水位38.99m 时，本项目工程栈桥阻水面积约2.56m2。新建栈桥处过水断面面积及阻水成果见表2，阻水断面示意图见图2。

表2 新建栈桥处过水断面面积及阻水成果表

将各参数代入壅水高度、壅水曲线长度公式，设计流量情况下栈桥壅水高度、壅水曲线长度见表3。

表3 新建栈桥壅水计算成果表

2.2.2 冲刷计算

冲刷计算分为一般冲刷和局部冲刷，本次采用的冲刷公式是《公路工程水文勘测设计规范》里的冲刷公式。

2.2.2.1 河槽部分

2.2.2.2 滩地部分

2.2.2.3 局部冲刷

设计洪水情况下本工程栈桥处一般及局部冲刷计算成果见表4 和表5。

表4 河床一般冲刷计算成果表

表5 栈桥局部冲刷计算成果表

综合计算结果，发生20年一遇设计洪水时，河道无一般冲刷，滩地部分栈桥局部冲刷为0.36m。

2.3 绿植选取

由于景观工程在考虑整体绿化的时候，多以植物的观赏性、生态性、美化性为重点，从而在绿植的选择上也会选取一些体态壮硕、美观、生态效应良好的乔木，以达到美观绿化的效果。但从河道防洪的角度看，这些乔木产生了较大程度上的阻水效果，减小了河道原有的行洪断面从而造成阻水，也会产生缠绕漂浮物、挂淤等现象，进一步弱化了河道的行洪效果。

为确保防洪效果，本工程在设计时，坚持防洪为主，景观其次的原则，在满足最小河道行洪断面的基础上，通过营造不同的水深环境，结合种植沉水植物、挺水植物等，营造不同的植物群落，净化水质的同时也为其他生物生长提供良好的生态基底。根据设计资料，项目区内主要临水植物高度均未超过1.0m。因此对河道的行洪影响极小，也兼顾了观赏性和生态性。

3 总结和补充

济宁市杨家河生态环境修复河道绿化景观工程防洪水文计算中，确定了杨家河的防洪标准和设计洪水，对绿植选择造成的行洪断面改变进行分析，根据《铁路工程水文勘测设计规范》（TB 10017-99），采用典型断面法对栈桥进行壅水分析计算（壅水的长度和高度），根据《公路工程水文勘测设计规范》对其进行冲刷分析（冲刷分析分为一般冲刷和局部冲刷）。

杨家河本次工程涉及主要的防洪评价分析计算，堤防稳定、渗流方面等计算并没有涉及到，现对内容及方法做以下补充：

水文分析计算的主要内容应包括：

（1）水文资料进行可靠性、一致性、代表性的核查与分析。

（2）所需的水文资料有残缺不全或长度不够，应适当地对其进行补插和延长。

（3）在壅水和冲刷计算时，常采用《铁路工程水文勘测设计规范》和《公路工程水文勘测设计规范》中的经验公式进行计算，选用不同的经验公式计算之前，应根据建设项目的工程结构型式、所在河道的特性等时机情况对其进行适应性分析。如若施工期间占用河道过水断面，需要补充计算施工期的洪水。最终将壅水高度、壅水长度和一般冲刷、局部冲刷或是淤积列出计算结果。

（4）堤防稳定计算包括渗流稳定计算和抗滑稳定计算。渗流稳定计算采用二维渗流有限元计算方法，利用AutoBank 软件进行分析计算，得出浸润线和渗流量。抗滑稳定计算采用简化毕肖普法，利用AutoBank 稳定分析计算软件，计算出最危险滑弧和相应的边坡稳定系数。

（5）排涝影响分析计算需要考虑排涝设施外形的结构大小，工作运行的方式，计算方法及公式的选取，得到排涝流量■