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1、柏临河防洪治导线初步设计由于涉河建设项目日益增加，位于城镇或山区中小河流防洪形势愈加严峻。 为适应宜昌新区的规划发展需要，文章以柏临河为研究对象，选取处于新区建设 范围内的土门大桥至临江溪大桥段进行研究，选择 20 个典型计算断面，用已有 的勘测和监测资料计算了该河段 20年一遇和 50 年一遇的的设计水面线。研究表 明，魏玲桥段、宜黄高速段及总部基地三处的防洪压力较大，基于此初步提出了 柏临河的治导线方案，以保障區域的防洪安全，并为类似河流的防洪治导线规划 提供参考。标签：治导线；防洪；水面线；柏临河引言河道治导线规划是区域可持续发展的重要保障，尤其对河道周围村庄的防洪 安全具有举足轻重的作
2、用。随着社会经济发展，河道内的水利工程建设、河流截 弯取直、边坡硬化等因素导致河道的行洪能力不断下降，河流生态状况日益衰退。 为适应新形势下区域经济的可持续健康发展，河流的整治和管理受到各界的广泛 关注，特别是“河长制”推行以来，传统的单一目标的河道管理逐渐过度为“安全 为先、生态治理”的管理理念。河流治导线是在河道整治规划后，可满足设计流量并控制河势的平面轮廓线1，综合规划治导线有利于河道周围土地的有序开发利用，同时形成具有较强 防洪能力的工程体系。我国最初研究治导线是针对钱塘江的河床淤积问题及河口 的冲刷问题，经过多年的统计和调研，最终提出钱塘江走“中”的治导线规划方案2，之后，各地区河流
3、管理人员分别研究了海河口、景东川、黄茅海、桃花裕、 江苏入海河道、信江贵溪等区域河流的治导线方案3-8；为使得治导线的计算更 加精确，唐洪武等人还深入研究了治导线放宽率的计算和确定方法 9，10；此 外，为充分考虑治导线设计参数的取值范围和制衡关系，马良等提出了一种优化 函数以避免经验法的主观性缺陷1。总体而言，我国对于治导线的研究处于初 始阶段，研究区域局限于对国民经济发展具有重要影响的大江大河，而对中小河 流、特别是处于城镇和偏远山区河流规划较少，近年我国各地区防洪形势较为严 峻，且国家大力号召保护河湖生态，在此背景下，综合规划并开发治理中小河流 的治导线，有利于综合利用河流周围的岸线资源
4、，并使得涉河项目的审批有章可 循，也能为类似河流的治理工作提供依据。1 研究区域概况柏临河是长江左岸的一级支流，发源于夷陵区别家大山，在罗家嘴以上分东 西两支。东支流经宋家咀、龙泉铺至罗家嘴与西支汇合，西支由官庄、仓屋榜、 戴家畈至罗家嘴。东西两支汇合后，流经土门、伍家岗区、于宜昌市城区东郊临 江坪汇入长江，流域面积478km2，主河道长54.3km，柏临河流域河流弯曲系数 1.6，河网密度0.4km/km2，流域平均坡降5.5%。，流域平均海拔高程237米。根 据总体规划，宜昌新区东北至龙泉杨树河，东至柏临河路 -汉宜高速公路一线， 东南至沪渝高速公路，西南至点军宜万铁路-翻坝高速公路，西北
5、至牛扎坪南侧， 北以长江-伍家岗宜万铁路-合益路-东山四路-花溪路为界，见图 1。所以目前柏临 河从土门大桥至临江溪大桥段全部为新区建设的范围内，其河道防洪设计标准为 20 年一遇。2 材料和方法2.1 河流分段原则（1）计算断面内，应控制其断面糙率、尺寸、坡降等水力参数的变化幅度（2）同一计算断面内应保证没有其他支流汇入或流出。（3）计算断面的水位差应控制在一定范围（平原區0.21.0m,山区1.03.0m）。（ 4）对于重要区域（如工厂、城镇等）。需多设置几个计算断面。研究河段选取及分段研究河段选取土门大桥至临江溪段,根据河流分段原则,将其划分为两段： （1）土门大桥至后河出口段（桩号 0
6、+0007+931）；（2）土门河出口至临江溪 大桥段（桩号7+93114+831）,并在两个河段分别设置10个计算断面。2.2 水面线计算方法试算法、图解法及简算法是水面线计算的常用方法,而试算法具备精确度高、 工程领域应用广等优势,因此本研究用该方法计算水面线,此方法原理为：根据 河流实际情况,将其划分为若干河段并分段计算水面线,进而将各河段的水面线 整合为该河流的水面线。其计算公式如下：分别为上、下游断面的行近流速水头、沿程水头损失和局部水头损失（m）;Q、As分别为上下游断面间距（m）、断面流量（m3/s）；为上下游断面之间 的平均流量模数，R为水力半径，n为河道糙率；Z为局部水头损失
7、系数，逐渐 扩散段取Z取-0.33-0.5，急剧扩散段取Z取-0.5-1.0，对于河道的收缩段，一 般不再另外计入局部水头损失，Z取0,顺直河段Z取0。通过试算法求解上述基本方程，在已知上或下断面水力要素情况下，可通过 迭代依次求解另一断面水位。本次柏临河计算河段长11.90km，水位起算从下游 开始，起算断面选择入江口（桩号14+831）。宜昌站2%、5%水位分别为51.43m、 50.60m,对应柏临河入江口水位分别为50.63m、49.80m。结论(1)用已有监测和勘测资料，通过试算法计算了柏临河 20 个计算断面在洪 水频率为 2%和 5%条件下的水面线。(2)综合考虑新区建设范围和防
8、洪要求，初步提出了柏临河治导线规划方 案。3 结果根据上述方程进行迭代计算得到的结果如表 1 所示；采用2013 年 11月的勘 测的河流断面资料进行过流能力复核，得到的柏临河在 20 年和 50 年一遇的洪水 时的水面线如图 2 所示。由表1 知，柏临河在遭遇 20 年或50 年一遇的洪水时，魏玲桥段、宜黄高速 段及总部基地三处的防洪压力较大，据资料分析发现，柏临河河道从土门河至临 江溪段平均河宽约112m，最大河宽202m,最小河宽仅50m，存在多处卡口：魏 玲桥河宽50m，总部基地河宽6379m,宜黄高速大桥附近消力池河宽78m。目 前,柏临河正处于宜昌新区的开发阶段,需综合考量并布置治
9、导线以提高区域防 洪能力，治导线的第一原则是因势利导，并结合现有的提防、自然节点布置治导 线，制定治导线后以水力参数进行校核，并调整不满足要求的河段，重复计算， 最终得到如图 2 所示的防洪治导线，该治导线制定的总体方案为：控制河宽 110m，由主槽向右岸滩地扩挖，岸坡坡比设为1： 2.5。参考文献1马良，张红武，钟德钰.基于制衡机制的治导线设计J.水利学报，2016 (10)： 1315-1321.韩曾萃，余祈文.钱塘江尖山河段治导线初步研究J.科技通报，1985(06)： 11-14.3 韩西军，杨树森.海河口治导线规划方案的研究J.水道港口，1998 (03)： 12-20.4 熊执中.
10、景东川河防洪工程治导线的确定J.人民珠江，2001，(05)： 30-31.5 陈永平，马启南，杜德军，等.黄茅海内治导线对潮汐要素影响的试验研 究J.海洋工程，2002 (02)： 32-37.6 王恺忱，王卫红对桃花峪-花园口河段治导线的讨论J.人民黄河，2009, (04)：21-22.7 毛桂囡，龚政，赵立梅，等.江苏入海河道河口治导线研究J.河海大学学 报(自然科学版)， 2010(04)：462-466.邬年华，黄志文，邓金运信江贵溪城南河段治导线调整模型试验研究J. 中国农村水利水电， 2015(07)：80-82+84.罗肇森.河口治导线放宽率的计算J.水利水运工程学报，2004(02)： 55-58.10唐洪武，丁兵，杨明远河口治导线放宽率的确定J.水利学报，2008(01)： 59-65.
