开发建设项目弃渣场对河道行洪与河势稳定的影响分析

开发建设项目弃渣场对河道行洪与河势稳定的影响分析摘要：本文从弃渣场的布设位置、防护方式等方面分析了弃渣场对河道行洪与河势稳定的影响。

关键词：弃渣场；河道；河势；影响
abstract: this paper analyzes the from spoil layout protective way of dumping sites on the river flood and the stability of river.
keywords: dumping sites; river; river regime; impact
中图分类号：p343.9 文献标识码：a 文章编号：
开发建设项目设置的弃渣场应布置在河道管理范围以外，以避免对河道上下游保护对象产生不利影响，如确需要在河道管理范围内设置弃渣场，应做好河道行洪与河势稳定评价的分析报告，确保河道现有行洪、航运、供水等功能的发挥，并征得河道管理部门同意。

本文从弃渣场的布设位置、防护方式等方面分析了弃渣场对河道行洪与河势稳定的影响。

1弃渣场的类型和防洪标准
1.1弃渣场的类型
开发建设项目造成的弃土石渣，必须设置专门的堆码场，根据弃渣场的堆放位置，大体上可分为两大类：
一、河谷类渣场：弃渣场位于河谷区域内，它的特点是弃渣体的水土流失或失事后会直接进入河道，威胁或危害河流生态环境及
沿河建筑物和城乡人民生命财产的安全。

二、非河谷类渣场：弃渣场位于河谷区域外，它的特点是弃渣体的水土流失或塌垮仅对渣场周边地区造成一定影响。

在行洪论证与河势稳定评价报告的编制中，主要涉及河谷类渣场，将弃渣场在河谷中与河流的相对位置的不同，按以下分类方式进行分析论证：
㈠拦沟型渣场：弃渣直接堆积在溪沟的沟道上。

其挡渣建筑物称为挡（拦）渣坝，坝上游形成弃渣库，坝上游的洪水由专设的溢洪道或排洪设施排至下游。

㈡临河型渣场：弃渣堆积在河床或沟道的两岸。

特点是渣底堆积高程低于河（沟）中防护渣体的设防洪水位，其挡渣建筑物称为挡（拦）渣堤。

㈢谷坡型渣场:弃渣堆积在河流或沟道两侧较高的坡(台)地上。

特点渣底堆积高程高于河(沟)中防护渣体的设防洪水位,其挡渣建筑物称为挡(拦)渣墙。

㈣水库型渣场:弃渣堆积在水库中。

按弃渣堆积高程与水库正常蓄水位和死水位相对位置的关系，又可分为库面型、库中型和库底型三种渣场。

①库面型渣场：弃渣堆积体顶部高于正常蓄水位，底部低于正常蓄水位。

②库中型渣场：弃渣堆积体顶部低于正常蓄水位，底部高于或
低于冲沙最低水位。

③库底型渣场：弃渣堆积体顶部低于死水位。

1.2弃渣场的工程结构
弃渣场的工程结构型式主要包括：拦渣坝、挡渣墙、拦渣堤（导洪堤）等。

根据洪水的不同来源和不同的危害情况，分别采取不同的防洪工程措施。

⑴项目区上游有小流域沟道洪水集中危害的，应在沟中修建拦洪坝。

⑵项目区一侧或周边坡面有洪水危害的，应在坡面与坡脚修建排洪渠。

⑶当坡面或沟道洪水与项目区的道路、建筑物、堆渣场等发生交叉时，应采取涵洞或暗管进行地下排洪。

⑷项目区紧靠沟岸、河岸，有洪水影响项目区安全的，应修建防洪堤。

⑸项目区内有沟岸、河岸坍塌，加剧洪水危害的，应设置护岸护滩工程。

1.3弃渣场的防洪标准
1.3.1 临河型、水库型渣场的等级和防洪标准
临河型和水库型渣场可渣场的规模分为3个等级，各等极的防洪标准见表1.3-1：
临河型渣场、水库型渣场的等级和防洪标准
表1.3-1
①当弃渣体一旦失事,对下游工程建筑物、交通运输设施或城镇会造成严重灾害，或对河道造成严重淤积阻塞的，表中设计洪水应采用上限。

②库底型渣场的设计洪水可采用项目工程的施工洪水标准。

1.3.2拦沟（沟道）型渣场的等级和防洪标准
沟道中的拦洪坝一般采用相当于水土保持治沟骨干工程的防洪
标准，按《开发建设项目水土保持方案技术规范》（sl204-98）中第6.2节的规定执行见，表1.3-2。

某些开发建设项目，可根据本身的重要性，另定较高的标准，使拦洪坝的防洪标准与项目主体工程的防洪标准相适应。

2 弃渣场对河道行洪的影响分析
2.1 临河弃渣场对河道行洪的影响分析
2.1.1 设计洪水计算
有资料地区的设计洪水计算，应依据《水利水电工程设计洪水计算规范》（sl44—93）进行分析计算。

对于无资料地区的设计洪水，应依据各省、市(区)编制的《暴雨洪水图集》，以及各地编制的《水文手册》所提供的计算方法，进行多种方法计算，通过分析论证选用合理的成果。

对于临河布置多个弃渣场的，洪水位的确定应采用，起算水位的边界条件由下游最后一个断面的水位流量关系确定，依次向上游推求洪水水面线的方法计算。

2.1.2 弃渣场占用河道行洪面积的分析计算
根据确定的设计洪水位，计算弃渣场在发生设计洪水时占用的河道行洪面积，分析其对行洪的影响，一般情况下：
弃渣场占用河道行洪面积＜5%时，认为其影响较小；
弃渣场占用河道行洪面积＜10%时，认为其影响一般；
弃渣场占用河道行洪面积＞15%时，认为其影响过大，设计方案需要修改。

2.1.3 排涝影响分析计算
弃渣场排水设施布置在弃渣场表面，引排渣面降水产生的地表径流，坡面洪峰流量的计算采用以下公式：
qb=0.278kif
式中 qb——最大洪峰流量，m3/s；
k——径流系数；
i——平均1h降雨强度，mm/h；
f——山坡集水面积，km2。

分析截(排)水沟可承受的最大径流量可按以下公式计算：
式中：n——排水沟地面糙率系数；
a——排水沟断面面积；
i——排水沟坡降；
r——排水沟水力半径。

计算截(排)水沟可承受的最大径流量大于坡面洪峰流量，则满足排涝要求，反之，则排涝能力不足。

2.2 拦沟型弃渣场对河道行洪的影响分析
渣场位于山谷沟道中，堆放总量或堆渣高度较大，弃渣流失危害较大，下游宜修建拦渣坝工程。

其设计洪水计算方法同2.1.1。

调洪演算方法依据sll04—95《水利工程水利计算规范》要求，对于拟建工程上游无设计标准较高的坝库时，采取单坝调洪演算；对于拟建工程上游有设计标准较高的坝库时，采取双坝调洪演算。

3 弃渣场对河势稳定的影响分析
弃渣场对河势稳定的影响主要表现在两方面：
⑴弃渣场自身的稳定。

⑵弃渣场的建设对河道的冲刷、河势的稳定影响等。

3.1 临河型弃渣场对河势稳定的影响分析
3.1.1冲刷计算
对于有防洪规划的河段，拦渣堤同时具有防洪与拦渣两种功能，其设计应同时满足二者的需要，挡渣堤的基础必须满足抗冲刷稳定的要求，拦渣堤冲刷公式根据《堤防工程设计规范》(gb50286-98)计算。

3.1.1.1水流平行于岸坡产生的冲刷
式中：hb－局部冲刷深度（m）；
hp－冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；
vcp－平均流速（m/s）；
v允－河床面上允许不冲流速（m/s）；
n—与防洪岸坡在平面上的形式有关，一般取n=1/4。

3.1.1.2水流斜冲防洪岸坡产生的冲刷
上式中：△hp—从河底算起的局部冲深(m)；
α—水流流向与岸坡夹角（°）；
m—防护建筑物迎水面边坡系数；
d—坡脚处土壤计算粒径(cm)，[(指按重量计，取大于15%的筛孔直径)；
vj—偏斜时水流的局部冲刷流速(m/s)
3.1.2 抗滑稳定验算
挡渣堤后弃渣体的边坡应进行抗滑稳定验算。

对1、2、3级渣场，渣体边坡的抗滑稳定安全系数可分别采用1.25、1.20、1.15。

综合挡渣墙及边坡的稳定计算、冲刷计算的结果，分析弃渣场对河势稳定的影响。

3.2 水库型弃渣场对河势影响的影响分析
水库型弃渣场应尽量避免布置在水库消落区内，确不能避免的，
在渣体稳定计算和防护设计中，应充分考虑水位的消落对渣体的不利影响，确保渣体的稳定。

4 弃渣场对第三者的影响
利用洪水水面线、渣场失事后的影响等分析方法，分别对第三者的影响做出分析，提出防治与补救措施。

5 结束语
开发建设项目布设弃渣场，具有防治水土流失、保护自然生态环境的作用，但应尽量避免布置在河道上，因为弃渣体的水土流失或一旦失事后渣体会直接进入河道，将威胁或危害河流生态环境及沿河建筑物和城乡人民生命财产的安全。

特别是含有有害元素的尾矿(灰渣等)，拦挡措施的设计必须符合其特殊要求，尾水处理必须符合有关废水处理的规定，防止废水下泄给下游带来危害。

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。