河道治理工程設計與防洪安全探討

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［摘要］大端河與楊莊河匯合后稱“柿莊河”，河流全長32.4km，流域面積275.5km2，工程治理長度約17.7km。文章闡述了工程建設的水文地質條件、工程建設的社會基礎和建設環境，分析了工程建設的可行性和必要性，對柿莊河河道治理工程進行了設計分析，對提高河道防洪能力，完善防洪體系，美化城市環境和促進生態與社會的可持續發展具有積極的推動作用。

［關鍵詞］河道治理；工程設計；柿莊河；防洪安全

1工程概況

晉城市沁水縣柿莊河位于山西省東南部的太行、東岳、中條三大山系銜接處[1]，為端氏河的一級支流，沁河的二級支流，發源于沁水縣與長子縣交界的秋峪嶺大麻地溝，從北向南流經大端、海則、李莊、張村、柿莊、丁家、閘石、棗元、應郭至固縣鄉北200m，與十里河匯合后流入端氏河。河流全長32.4km，流域面積275.5km2，上游主流為大端河，大端河與楊莊河匯合后稱“柿莊河”。本次治理工程起點為老凹掌（樁號13+000）至端氏河匯入口（樁號30+733.2）治理長度約17.7km。治理段河道右岸為碾洞線，公路部門已對沿河段公路進行防護處理。左岸大多為山體和耕地，由于已建部分堤防時間較長，堤身損毀嚴重，再加上河道多年未進行系統治理，河道淤塞嚴重，大多過水斷面不能滿足行洪要求，影響河道兩岸人民群眾的生命財產安全。因此，此次河道治理采用新建堤防和河槽整治為主，對左岸未防護段進行河道治理。

2工程建設條件

2.1水文地質條件

工程區位于沁水縣東部，根據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001）圖A1和圖B1[2]，地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特征周期0.45s，地震基本烈度為Ⅵ度。區域出露的地層有：二疊系下統下石盒子組（P1x）、上統下石盒子組（P2s）、石千峰組（P2sh）；三疊系下統劉家溝組（T1l）、和尚溝組（T1h）；第四系中更新統洪積（Q2pl）、上更新統洪沖積（Q3pal）、洪坡積（Q3pdl）、全新統洪沖積（Q4pal）、洪積（Q4pl）、人工堆積物（QS）。治理段位于沁水縣，范圍為從老凹掌至端氏河匯入口，治理長度約17.7km，根據《防洪標準》（GB50201-2014）規定，充分考慮鄉鎮長期發展規劃，著眼長遠和基礎條件，維護河湖健康生命、實現河湖功能永續利用；最終確定本次治理河段采用10a一遇洪水標準。

2.2工程建設的社會基礎

一是滿足河道防洪安全的需要。柿莊河一直沒有進行過系統的治理，治理段現狀河道存在局部河槽淤積嚴重、斷面狹窄的現象，河道堤防基本為天然土質堤防，且多處河堤水毀沖刷坍塌嚴重，不滿足設防標準要求，嚴重影響周邊區域防洪。因此對河槽進行整治、對河道兩側堤防進行修復加固加高、在無堤防段新建防護堤防，能進一步提高河道的防洪能力，有助于建立流域完善的防洪體系。二是滿足兩岸村民生命財產安全的需要。現狀部分河道兩岸為村莊，為保護沿河段村民的生命財產安全，河道急需治理。柿莊河的治理不僅提高了防洪能力，而且還在一定程度上美化了環境，因此本工程的建設是十分必要的。

2.3工程的建設環境

一是有沁水縣委、縣政府的高度重視和大力支持，為本工程的實施創造了政治保證。二是沁水縣經濟的快速發展，區域經濟實力穩步提升，為項目的實施提供了堅實的經濟基礎。三是治理工程為改善投資環境帶來的商機和經濟效益，是做好“水”這篇文章的根本動力。四是當地居民的覺悟和文化素質的提高，是做好“水”這篇文章的堅強后盾[3]。兩岸的居民受盡洪澇災害和環境惡化之苦，對加速環境治理的目的和意義有全面的認識，為工程的實施提供了廣泛的群眾基礎。五是交通、電力、通信、市政等基礎設施完善，為工程的建設提供了基礎條件。

3工程設計

柿莊河左岸為農田及山體，右岸為碾洞線，山體部分基本不需要防護，靠近右岸碾洞線公路已經進行了防護，此次河道治理主要是對未防護段，新建防護擋墻。工程主要任務是解決河道的防洪安保問題，提高河道過流能力和防洪標準，保證兩岸人民群眾的生命財產安全[4]。

3.1河道平面布置

治理段河道的堤線布置基本沿河道治導線布置，部分河段僅在主槽進行防護。

3.2河道縱向設計

本次工程設計河道縱坡基本維持現狀，河槽整治部分采用設計縱坡。

3.3河道堤防設計

本次工程設計，河道的斷面基本維持原狀不動，在治理河段對河道兩岸進行防護，新建護岸擋墻8.82km。防護釆用M7.5漿砌石擋墻。堤防設計標準斷面：堤頂寬0.6m，墻趾和墻踵寬高分別為0.6m，基礎底寬3.92m，堤高3.0m，迎水坡1∶0.1，背水坡1∶0.4，基礎埋深1.8m，堤防總高4.8m；釆用M7.5漿砌石砌筑，M10.0砂漿勾縫。每10m設一道變形縫，縫寬20mm，釆用聚乙烯閉孔板填縫。排水管為直徑M110PVC管，間距2.0m，進口設反濾，用反濾土工布包裹，土工布為300g/m2。支流匯入口堤防設計標準斷面：堤頂寬0.6m，墻趾和墻踵寬高分別為0.5m，基礎底寬3.05m，堤高2.0m，迎水坡1∶0.1，背水坡1∶0.4，基礎埋深1.5m，堤防總高3.5m；釆用M7.5漿砌石砌筑，M10.0砂漿勾縫。每10m設一道變形縫，縫寬20mm，釆用聚乙烯閉孔板填縫。排水管為直徑110mmPVC管，間距2.0m，進口設反濾，用反濾土工布包裹，土工布為300g/m2。由于河道部分堤防建于20世紀70年代，多為干砌石堤防，部分水毀嚴重的應進行拆除重建，對于還能發揮功能的部分堤防進行C20混凝土壓頂處理，壓頂段長約2.0km。

3.4跌水設計

在柿莊村附近河道坡度較陡段，設置三處跌水，跌水采用M7.5漿砌石擋墻型式，擋墻頂寬0.6m，墻趾和墻踵寬高分別為0.6m，基礎底寬2.56m，迎水坡1∶0，背水坡1∶0.4，基礎埋深1.2m，堤防總高2.5m；采用M7.5漿砌石砌筑，M10.0砂漿勾縫，跌水前后分別設置寬5.0m，厚0.5m，沿河道寬度布置的格賓石籠防沖層。

3.5河道清障

主要目標任務：清除危及河道行洪安全的阻水障礙，恢復河道行洪能力，確保防洪安全。清障范圍主要包括兩部分：一是此次設計的河道兩岸堤防（含堤防）之間主槽、灘地；二是無堤防河道，主要為已劃定河道管理范圍或設計洪水位之內的水域、灘地。清障工作內容：一是對河道內的建筑及生活垃圾進行開挖清理；二是對占用河道、灘涂非法從事采砂、洗砂活動的場地及遺留采砂廢棄物進行清理；三是清除河道范圍的阻水道路、橫堤、房屋等違法建筑物、構筑物。

3.6河槽整治

此次設計對河槽進行整治以保證河道水流順暢，確保小流量時水流盡可能在主槽內流動，以避免河道堤防局部長期沖刷。河道疏浚僅對河道治理段內，局部阻洪的河道，按河道設計斷面和設計縱坡進行疏浚。河道疏浚盡量結合堤防填筑進行，做到土方就近使用和挖填平衡。河槽整治清淤，依照河道設計底高程進行；河槽整治長度17.7km。

4結語

項目建設符合晉城市城市規劃要求，符合國家現行政策和規范要求，工程建設之后，提高了兩岸防洪標準，保障了居民的生命財產安全。工程的實施，修復了河道生態環境，促進了產業結構調整，使周邊環境越來越好，對整個城市的發展具有推動作用。工程周邊村莊較多，施工時需注意和周邊現有建筑物的協調，做好與周邊群眾的溝通，維護社會穩定。要認真按照施工程序做好各階段工作，特別是招標工作和工程質量監督，確保工程能有效發揮功能[5]。工程建設施工過程中，要做好環保和節能工作，盡可能減少對當地環境的破壞，同時要做好施工安全保障工作，確保人員安全。

［參考文獻］

［1］安曉寧.沁水縣設施蔬菜產業發展現狀與對策分析［D］.太谷：山西農業大學，2017.

［2］劉超.連續剛構特大橋初步設計階段安全風險評估研究［D］.成都：西南交通大學，2017.

［3］曹卿軒.吉縣清水河城區段綜合治理及效益評價［J］.山西科技，2016，31（3）：55-57.

［4］馬麗麗.遼寧省東部山區中小河流生態治理模式研究［G］//遼寧省水利學會專題資料匯編.水與水技術（第8輯）.沈陽：遼寧科學技術出版社，2018.

［5］周海霞.太原市柏板河河道治理工程設計［J］.山西水利,2019（10）：21-22.

作者：李世龍 張建興 單位：晉城市水務局