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文檔簡介

《珠江河網堤圍險段治理技術指引》

(征求意見稿)

編制組

2021年6月

一工作簡況

(一)項目背景

我院承擔國家重點研發(fā)計劃“珠江河口與河網演變機制及治理研

究”課題六《珠江河網堤圍險段治理及防護技術與示范》,該課題基

于現(xiàn)場調查及歷史資料統(tǒng)計分析,研究分析珠江河網堤圍險段變化趨

勢,研發(fā)堤圍險段河段的河流泥沙、河道地形及沉積物特性監(jiān)測技術,

開展堤圍險段發(fā)展與堤身結構、地質條件、水流結構、水沙特性的關

系和區(qū)域水沙運動等規(guī)律研究;通過險段成因分析,對各種堤圍險段

進行分類,提出針對性防護措施,建立險段危險性評價指標體系和預

警機制,為珠江河網區(qū)堤圍險段治理及防護提供技術支撐。課題組基

于上述工作,總結相關研究,為提高成果應用,并結合我省險段治理

的有益經驗,于2020年提出了《珠江河網堤圍險段技術指引》(以

下簡稱《技術指引》)編制計劃,并同年獲得廣東省市場監(jiān)督管理局

立項同意書。

(二)承擔單位簡介

廣東省水利水電科學研究院成立于1958年,1999年被廣東省人

民政府確定為“體現(xiàn)廣東優(yōu)勢和特色的公益型研究機構”,2004年

被確定為“非營利性科研機構”,是科技實力雄厚,專業(yè)齊全,具有

現(xiàn)代化研究測試手段,綜合實力排在全國水利系統(tǒng)科研院所前列的省

級水利水電科研機構。

全院現(xiàn)有職工470人,其中提名中國工程院院士有效候選人2人

次,入選國家百千萬人才工程1人,國家突出貢獻中青年專家1人,

1

百名南粵杰出人才培養(yǎng)工程1人,廣東省丁穎科技獎1人,廣東省工

程勘察設計大師1人,享受政府特殊津貼人員6人,水利部5151人

才工程部級人選4人,全國水利先進工作者1人,廣州市珠江科技新

星2人,中國科協(xié)“青年人才托舉工程”1人,廣東省技術能手1人

等各類高層次人才22人次。在職職工中,教授級高工45人,高工

110人,工程師83人;博士學歷37人(含博士后),碩士學歷162

人,科技人員占80%以上,是一支朝氣蓬勃、基礎理論扎實、有現(xiàn)代

意識的優(yōu)秀科技隊伍。

院現(xiàn)擁有水文水資源調查評價、水資源論證、水利工程質量檢測

單位(巖土工程、混凝土工程、機械電氣、量測及金屬結構)等甲級

資質,測繪乙級資質;工程咨詢單位甲級資信評價[水利水電,水文

地質、工程測量、巖土工程,電力(含火電、水電、核電、新能源),

水運(含港口河海工程),生態(tài)建設和環(huán)境工程];生產建設項目水

土保持方案編制單位水平評價5星,生產建設項目水土保持監(jiān)測單位

水平評價4星;可承擔大(2)型及以下病險水庫除險加固工程蓄水

安全鑒定、大中型水閘和水庫大壩的安全評價工作;通過了質量、環(huán)

境和職業(yè)健康安全管理體系認證及省級檢驗檢測機構計量認證。廣東

水科院勘測設計院擁有工程勘察專業(yè)類巖土工程(勘察、設計)甲級

資質以及工程設計水利行業(yè)乙級資質,通過了質量、環(huán)境和職業(yè)健康

安全管理體系認證。

院下設11個科研部門和廣東水科院勘測設計院。建有河口水利

技術國家地方聯(lián)合工程實驗室、廣東省河口水利工程實驗室等14個

2

國家或省級創(chuàng)新平臺。擁有大型現(xiàn)代化試驗廳和其他專業(yè)試驗室20

多個,面積逾10萬平方米,配備了基于工業(yè)以太網的新型水力物理

模型試驗測控系統(tǒng),并裝備有目前國際先進水平的三維造波機、移動

式二維造波機、風浪水槽、地震儀和地質雷達等先進科學儀器設備

1000多臺(套)。廣東省山洪災害預警與水旱災害防治技術中心等

11個綜合事業(yè)及《廣東水利水電》編輯部、水利部廣東檢索查新工

作站、廣東省水土保持學會秘書處、廣東省巖土力學與工程學會均設

在廣東水科院。

獲得的與本《技術指引》研究相關的業(yè)績如下:

1、技術標準編制業(yè)績

(1)作為主編單位編寫的標準包括:

①《海堤工程設計規(guī)范》(SL435-2008);

②《廣東省海堤工程設計導則》(試行)(DB44/182-2004);

③《涉河建設項目河道管理技術規(guī)范》(DB4401/T19-2019);

④《河道管理范圍內建設項目技術規(guī)程》(DB44/T1661—2015);

(2)作為參與單位編寫的標準包括:

①《建筑地基處理技術規(guī)范》(DBJ15-38-2005);

②《土釘支護技術規(guī)程》(DBJ/T15-70-2009);

③《廣州地區(qū)建筑基坑支護技術規(guī)范》(98-02);

2、與本課題研究有關項目的獲獎情況:

(1)《廣東省海堤工程設計導則(試行)》編制及相關技術研

究,2008年獲廣東省科學技術獎二等獎;

3

(2)風暴潮災害防治及海堤工程關鍵技術研究與實踐,2011年

獲大禹水利科學技術獎一等獎;

(3)堤壩隱患探測及其加固技術攻關課題研究,2011年獲廣東

省水利學會水利科學技術獎二等獎;

(4)區(qū)域復雜滲流場分析與滲控研究及應用,2014年獲廣東省

土木建筑學會科學技術一等獎。

3、與本課題研究有關的業(yè)績工作:

(1)肇花高速公路北江特大橋對北江蘆苞河段綜合整治影響定

床模型試驗研究;

(2)汕頭市潮陽區(qū)金關圍險段整治工程物理模型試驗研究;

(3)大燕河整治工程水工模型試驗研究;

(4)南順二聯(lián)圍北滘段堤圍堤坡整治工程雷滘險段整治工程河

工模型試驗研究;

(5)湛江市菉塘段海岸線整治技術研究;

(6)中山市鶯歌咀整治工程行洪影響數值計算;

(7)廣州市流溪河防洪整治工程從化木棉段堤腳險段整治工程

設計;

(8)螺河下游特性及整治后新河沖淤變化研究;

(9)東深工程新開河泥沙淤積整治試驗研究;

(10)東江福燕洲圍險段整治工程試驗研究(沙角、水桔石貝險

段);

(11)佛山平洲潭洲水道險段整治河工模型試驗研究;

4

(12)東江博羅縣蘇禮龍圍黃屋險段整治數學模型研究;

(13)西江下游白蕉聯(lián)圍八項險段整治工程河工模型試驗研究;

(14)西江大堤張良險段整治工程河工模型試驗研究;

(15)北江大堤西南堤段險段整治工程應急方案技術咨詢研究;

(16)北江大堤新沙洲河段西南險段整治工程河工模型試驗報告

(定床部分);

(17)北江大堤新沙洲河段西南險段整治工程河工模型試驗研究

(動床部分);

(18)北江大堤蘆苞、黃塘險段整治工程定床河工模型試驗研究;

(19)北江大堤西南險段綜合整治工程河工物理模型試驗研究;

(20)北江大堤蘆苞堤長潭段整治工程定床河工模型試驗研究。

由此可見,主編單位科技實力雄厚、專業(yè)齊全,具有編制國家和

地方標準的相關經驗,取得了豐碩的堤圍險段治理的研究成果和工作

經驗,完全具備編制《技術指引》的技術能力。

(三)編制主要過程

(1)2020年7月,獲得廣東省市場監(jiān)督管理局立項(參見圖

1.1-1.2);

(2)2020年8月-2021年4月,資料收集、整理與分析,《技

術指引》編制;

(3)2021年5月14日,《技術指引》召開專家咨詢(參見圖

1.3和圖1.4),并出具了專家咨詢意見(圖1.5);

(4)計劃2021年6月-2021年8月,根據專家咨詢會意見完善,

5

形成《技術指引》(征求意見稿),并上報省水利廳征求相關部門、

單位意見;

(5)計劃2021年9月-10月,根據收集的意見完善《技術指引》

并上報省市場監(jiān)督管理局,完善評審、報批工作;

(6)計劃2021年12月,正式頒布實施。

(7)2021年12月,正式頒布實施。

6

圖片12020年第一批廣東省地方標準制修訂計劃項目通知

圖片22020年第一批廣東省地方標準制修訂計劃項目

圖片3會議通知

7

照片4咨詢會現(xiàn)場

圖5專家咨詢意見

8

二立項的必要性

作為水利大省,廣東省的防洪安全一直是水利的工作重點。經過

多年努力,以堤庫結合、防洪區(qū)堤防和防潮海堤建設為主的全省防洪

工程體系基本建成。其中,堤防是防洪工程體系的重要組成部分。至

2011年底,廣東省各級堤防總長度2.89萬km,其中5級及以上堤防

長度約2.2萬km。然而,部分堤防工程修建時間較早,上游來水來

沙條件變化顯著,加之改革開放以來大規(guī)模人類活動,造成河床下切、

岸坡變陡、深槽迫岸、急流割腳,堤圍險情時有發(fā)生,嚴重威脅防洪

安全和人民生命財產安全。根據相關資料統(tǒng)計,廣東省行政區(qū)域內珠

江河網主要河道堤圍險段共出險137次,可見堤圍險段治理任務艱巨。

目前,堤圍險段治理技術較為豐富,如加高培厚、漿砌石護坡、

橫墻隔斷、灌縫注漿、丁壩導流,模袋混凝土護腳技術、鉸鏈混凝土

塊防護技術、土工模袋防護技術、土四面六邊透水框架防護技術等等。

然而險段分布廣,各地地理位置、地形地貌、人類活動影響差異較大,

造成各堤圍險段出險原因千差萬別,甚至同一險段在不同的水文條件

下出險原因亦存在差異,若隨意采用治理技術,可能會事倍功半,甚

至適得其反。

因此,為進一步提高堤圍險段治理工作的針對性和實效性,提供

較為安全、合理、可行、經濟的綜合治理技術方案,在相關堤圍險段

治理技術研究的基礎上,并結合我省堤圍險段治理的有益經驗,編制

《珠江河網堤圍險段技術指引》是十分必要的。

9

三解決的主要問題

本指引擬解決的問題如下:

(1)堤圍險段治理的重點、范圍、內容、方法、技術手段等;

(2)堤圍險段治理的原則和要求;

(3)堤圍險段治理工程所需相關基礎資料;

(4)堤圍險段治理河段河演分析方法;

(5)堤圍險段危險性評價體系和方法;

(6)堤圍險段治理的設計要點和主要措施。

四標準框架和內容的確定

本標準依據GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準

化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草,遵照我國現(xiàn)行相關法律、

法規(guī)、規(guī)章、技術規(guī)范、標準及規(guī)范,并結合廣東省地方標準的特點

來編寫。

本標準內容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、總則、基

礎資料、河演分析、險段危險性評價、治理設計等8章內容,附錄

A~附錄D共4個附錄。

(一)標準的適用范圍

本文件適用于廣東省行政區(qū)域內珠江河網主要河道管涌型、滑坡

型與崩岸型險段的治理。其他河道的險段治理項目視實際情況可參照

本指引執(zhí)行。

(二)規(guī)范性引用文件

列舉了對本標準應用必不可少的規(guī)范、規(guī)程、導則等文件。

10

(三)術語和定義

本指引針對堤圍險段的相關術語(珠江河網主要河道、險段、管

涌、滑坡、崩岸、滲透系數、抗滑穩(wěn)定安全系數、滲透破壞、邊坡破

壞、防護工程等),分別進行了定義,定義均出自有關專業(yè)書籍。

(四)總則

提出了堤圍險段治理總體原則。

(五)基礎資料

明確了堤圍險段治理所需的基礎資料及資料收集、整理、復核的

技術要求。

(六)河演分析

明確了堤圍險段治理中河演分析的技術要求。

(七)險段危險性評價

明確了堤圍險段治理中險段危險性評價的技術要求。

(八)治理設計

明確了堤圍險段治理中堤基處理、堤身防滲、堤防防護工程、控

導工程、生物措施及安全監(jiān)測等方面的治理設計的技術要求。

五與現(xiàn)行法律法規(guī)、強制性標準等上位標準關系

本指引與《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國防洪法》、

《中華人民共和國河道管理條例》、《廣東省實施〈中華人民共和國

水法〉辦法》、《廣東省河道堤防管理條例》、《廣東省水利工程管

理條例》和《防洪標準》、《堤防工程設計規(guī)范》、《堤防工程管理

設計規(guī)范》、《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》、《堤防工程安全

11

評價導則》、《堤防工程施工規(guī)范》以及其他現(xiàn)行法律法規(guī)、行業(yè)規(guī)

范標準不存在矛盾之處。

六標準有何先進性或特色性

(一)首次全面、系統(tǒng)的完成了珠江河網堤圍險段信息收集、信

息調查和收集工作;

(二)首次在國內以工程特性,河道特性,水動力特性,地質特

性和運行管理等為目標層,建立了涵蓋14個指標的險段危險性評價

指標體系,并提出了基于層次分析法的險段危險性評價模型,將險段

評級等級評定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(非常危險、危險、警戒、較安全)。

(三)首次從“基礎資料”、“河演分析”、“險段特性”、“危

險性評價”、“治理設計”險段治理的全過程提出了相關技術要求,

形成了較系統(tǒng)的險段治理的技術指導,并提供治理案例供工程設計和

建設參考。

七貫徹標準的要求和措施建議

建議指引發(fā)布以后在廣東全省水行政機關、水利管理維護機構、

水利設計單位、咨詢單位等開展標準宣貫、培訓指導和實施。

八條文說明

1范圍

《技術指引》適用范圍與國家重點研發(fā)專項的課題六《珠江河網堤圍險段治

理及防護技術與示范》的研究范圍一致,確定為珠江河網區(qū),其主要河道包括西

江干流(高要水文站-思賢滘)、北江干流(石角水文站-思賢滘)、東江干流(博

羅水文站-東莞市石龍樊屋)以及順德水道、沙灣水道、蕉門水道、雞鴉水道、

磨刀門水道等珠江三角洲網河水系,具體詳見表1及圖1。

12

根據《珠江河網堤圍險段調查報告》統(tǒng)計結果,從歷史險情發(fā)生情況看,廣

東省行政區(qū)域內珠江河網主要河道堤圍險段共出險137次,發(fā)生次數最多的是滑

坡、崩岸和管涌,分別發(fā)生了32次、31次和21次,合計84次,占出險總數的

61.3%。因此,滑坡、崩岸和管涌型險段是珠江河網主要河道出險的主要類型,

具有普遍性。

表1珠江河網區(qū)主要河道

序號水系河流河段

1西江干流高要水文站-思賢滘

2北江干流石角水文站-思賢滘

3東江干流博羅水文站-東莞市石龍樊屋

潭州水道、平洲水道、佛山涌、黃猄涌、陳村水道、陳村支涌、大石

涌、吉利涌、順德水道、沙灣水道、濠窖水道、南沙涌、騮崗涌、欖

核涌、蕉門水道、李家沙水道、洪奇瀝水道、上橫瀝、下橫瀝、順德

支流、甘竹溪、東海水道、容桂水道、桂洲水道、大奎瀝、黃圃瀝、

4珠江三角洲集美河、新沙瀝、雞鴉水道、小欖水道、橫門水道、天河至外海河段、

海洲水道、荷塘水道、磨刀門水道、石板沙水道、荷麻溪、勞勞溪、

橫坑、螺洲溪、泥灣門水道(雞啼門水道)、虎跳門水道、虎坑河;

東江北干流、東江南支流、東莞水道、窖前沖、中堂水道、倒運海水

道、大汾北水道、黃涌、谷涌等

圖1珠江河網區(qū)主要河道分布圖

13

4總則

4.1《中華人民共和國防洪法》第十九條規(guī)定,治理河道和修建控制引導河

水流向、保護堤岸等工程,應當兼顧上下游、左右岸的關系,按照規(guī)劃治導線實

施,不得任意改變河水流向,防止顧此失彼,造成其他不利影響。

4.2柔性結構的生態(tài)護坡目前在我省河道護岸中已有廣泛應用,岸上的植物

能有效地削減波浪高度,減少風浪、暴雨及地下水滲流形成的侵蝕,防止土體崩

塌或滑坡。采取工程措施與生物措施相結合的方法,目的是以達到經濟合理、美

觀,并有利于環(huán)境的效果。

4.8險段治理不僅涉及水利水電,還包括城建、交通、地質等部門和有關

專業(yè)。因此本條做了除滿足本規(guī)范規(guī)定外,還要符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

5基礎資料

5.1基礎資料收集與整理

本章主要根據《水利工程水利計算規(guī)范》、《河道整治設計規(guī)范》、《堤防

工程設計規(guī)范》相關“基本資料”的條文,規(guī)定了堤圍險段治理工程需要收集的

相關基礎資料,并對資料的技術要求做了原則規(guī)定。

5.1.3本條主要規(guī)定了應收集氣象水文的基礎資料。本條規(guī)定的項目較多,

設計中應根據工作需要,有針對性地收集、整理,資料主要是用于治理工程設計

洪水計算。

5.1.4本條主要規(guī)定了應收集地形地質有關的基礎資料。本條是根據《水利

水電工程測量規(guī)范》SL197和《堤防工程地質勘查規(guī)范》SL188的規(guī)定,結合

險段治理工程設計需要而做的一般性制定。

5.2基礎資料復核評價

5.2.2本條提出了檢驗氣象水文資料的要求。國內目前通常做法是:水位、

潮位資料,采用上下游水位相關、水位過程對比以及本站水位過程的連續(xù)性分析

等方法進行復核;流量資料,采用歷年水位流量關系曲線比較、流量與水位過程

線對比、上下游水量平衡分析等方法進行檢查;懸移質泥沙資料,采用設計依據

站水沙關系分析、上下游含沙量或輸沙率過程線對比、顆粒級配曲線比較等方法

進行檢查。

5.2.3《廣東省主要河道演變規(guī)律研究》中引起河床演變的影響因素主要包

14

括河道特性、來水來沙條件、人類活動影響,以及治理措施等。其中,人類活動

所占影響權重最大,例如采砂、聯(lián)圍筑閘、圍墾、修建攔河工程、航道整治等,

都直接人為改變河床形態(tài),與水沙條件變化產生的河床自適應改變相比,人類活

動的影響更直接,顯效更快。

6河演分析

6.2河演資料分析

6.2.1了解治理河段的歷史演變情況是河床演變分析工作的內容之一。因此,

本條規(guī)定應根據歷史文獻和資料,分析并概括治理河段的歷史演變情況。

6.2.2根據河道地質資料,分析河床的邊界條件和河岸的穩(wěn)定性。河床地質

條件是影響河床演變的重要因素。當河床由可沖刷的松散土質組成時,河床演變

發(fā)展將較劇烈,河床較不穩(wěn)定;當河床由較難沖刷的土質組成時,河床演變的過

程將較緩慢,河床較穩(wěn)定。如果河床的地質組成極為復雜,則河床演變的過程也

將較為復雜。在分析河道地質情況時,宜根據地質鉆探資料繪制地質剖面圖,根

據河床地質組成,分析河床邊界條件和穩(wěn)定性。

6.2.4河相關系是指在相對平衡狀態(tài)下河流河槽的縱橫斷面形態(tài)與流域來

水、來沙及周界條件等因素之間的某種定量關系。蘇聯(lián)國立水文研究所主要根據

平原河流資料整理出如下形式的河相關系式:

(1)

式中、分別為中水河槽的河寬和平均水深,單位為;ξ通稱斷面河相

Bh