談清漣河河道防洪治理的必要性

吳晉生

1 工程概況

清漣河又名二道河，是朱家川河的一級支流，發(fā)源于五寨縣荷葉坪南麓，至前所鄉(xiāng)舊堡村進(jìn)入五寨盆地，有岐道河支流分流經(jīng)前所鄉(xiāng)廣益渠又匯入清漣河。清漣河(二道河)流經(jīng)五寨縣硯城鎮(zhèn)、前所、胡會、小河頭、新寨5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)至三岔鎮(zhèn)小劉家灣村匯入朱家川河。該河縱貫五寨縣南部山地和中部平川區(qū)，河流長68.5 km，流域面積 856 km2，流域平均寬度約 16.7 km，流域形狀系數(shù)為0.334，河床糙率為0.035，為季節(jié)性河流。

在五寨縣東南4.5 km的清漣河上，建有南峰水庫，水庫控制流域面積131 m2，流域長度28.5 km，流域平均寬度4.6 km，平均比降11.32‰。流域上游植被較好，有森林面積49 km2，占總控制面積的37.4%，有耕地面積7%左右，其余55.6%為灌木草坡。

清漣河從南峰水庫起算，到西雞兒洼村段河道全長6.90 km，總落差79.2 m，平均比降為11.48‰。其間由銀果溝右岸支溝(流域面積0.62 km2)、村后溝右岸支溝(流域面積0.37 km2)、小口子左岸支溝(流域面積0.53 km2)、輻子溝右岸支溝(流域面積5.6 km2)匯入。

2 工程地質(zhì)

2.1 地形地貌

工程區(qū)在地形地貌上同處清漣河出水口沖出錐與洪積扇的過渡地帶，地形地貌類型變化較大，兩岸均發(fā)育有河流階地，但兩岸不對稱，右岸規(guī)模大而左岸小，工程區(qū)內(nèi)河谷類型呈寬谷型，河谷寬50 m～60 m，河谷內(nèi)漫灘亦較為發(fā)育，河床兩岸發(fā)育有階地，右岸較為明顯，臺面高程1 452.3 m～1 459.5 m，面寬50 m～100 m間。堆積有二元物質(zhì)，左岸階地已不太明顯，已建成公園臺面，上部堆積人工雜土，階地后緣為基巖山丘，為中低山。

2.2 地層巖性

工程區(qū)內(nèi)裸露地層主要為古生界寒武系及新生界第四系地層。其巖性從老至新簡述如下:

古生界寒武系，包括上統(tǒng)(∈3)巖性為中厚層灰?guī)r，竹葉狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及頁巖等，層厚在50 m以上。

新生界地層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)成黃土層(Qeal3)，其次有坡積土(Qdl3)和洪積亞砂土層及砂卵石層(Qpl3)。其次為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Qa+pl4)，巖性以砂卵石為主，主要分布于現(xiàn)代河床，據(jù)南峰水庫勘探孔EK05-1-2孔，河床砂卵石層厚為10.45 m和7.2 m，據(jù)此推斷此段，砂卵層厚亦有10 m～12 m。

除此，在左岸公園場地內(nèi)分布有人工堆積土，為碎石土，估計(jì)厚度亦有1 m～2 m，為坡洪積物。

2.3 水文地質(zhì)條件

本區(qū)水文地質(zhì)條件比較簡單，地下水類型比較單一，主要為新生界松散層中孔隙潛水，賦存于第四系上新統(tǒng)堆積的砂及砂卵石層中，地下水埋深在南峰水庫壩基為2.5 m～2.8 m，推測本區(qū)地下水埋深1 m～2 m，河床接近于地表，河床兩岸高，河床低，兩岸補(bǔ)給河床。

各巖層的滲透性:

河床砂卵石層，據(jù)南峰水庫壩基勘探孔資料，ZK05-2孔，K=49.78 m/d;

上更新統(tǒng)黃土層，滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值1.0 m/d;

上更新統(tǒng)洪積砂卵石層，據(jù)南峰水庫勘探資料為1.17 m/d。

2.4 地質(zhì)構(gòu)造

整個(gè)工程處于鄂爾多斯臺地東緣，為祁呂臺賀蘭“山”字形構(gòu)造脊柱和反射弧之間的穩(wěn)定地塊的一部分，其構(gòu)造形跡很不明顯，據(jù)《1∶20萬山西省河、保、偏電場供水區(qū)域地質(zhì)圖》，區(qū)內(nèi)無大的褶曲或斷裂構(gòu)造通過，僅是推測沿硯城鎮(zhèn)有一條北西—南東向隱伏斷層通過，距工程有一定的距離，對工程影響不大。區(qū)內(nèi)地層平穩(wěn)，巖層總的方向向北西傾斜，傾角18°左右。總的來看，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，處于構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)內(nèi)。

2.5 工程地質(zhì)評價(jià)

本段工程位于清漣河上游段，處于清漣河洪積扇上游。堤防工程布置在河床上，其地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Qa+pl4)，巖性以砂卵石為主，主要分布于現(xiàn)代河床，據(jù)南峰水庫勘探孔，EK05-1-2孔，河床砂卵石層厚為10.45 m和7.2 m，據(jù)此推斷兩閘基下，砂卵層厚亦有10 m～12 m。其工程地質(zhì)條件尚好，采用工程類別法，考慮“山西省坪上水庫應(yīng)急引水工程初步設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察報(bào)告”提供的砂卵石層力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，抗壓強(qiáng)度可取160 kPa～220 kPa，開挖邊坡可取1∶0.75。挖剪強(qiáng)度摩擦角可取28°，能滿足工程要求。

天然建筑材料，當(dāng)?shù)厥蟽α控S富，質(zhì)量優(yōu)良。塊石和碎石可以從西紫寨、嶠嶼、孤山3個(gè)石料廠購買，西紫寨石料廠位于五寨縣硯城鎮(zhèn)東南15 km處，李家坪鄉(xiāng)西紫寨村的大洼山，石料巖性為灰?guī)r;嶠嶼石料廠位于五寨縣硯城鎮(zhèn)西南10 km處，孫家坪鄉(xiāng)嶠嶼村的南山，石料巖性為灰?guī)r;孤山石料廠位于五寨縣硯城鎮(zhèn)東南15 km處，前所鄉(xiāng)孤山村的孤山，石料巖性為灰?guī)r。砂從位于五寨縣硯城鎮(zhèn)北30 km處的新寨鄉(xiāng)石廟村附近的朱家川河的砂場購買。

2.6 地震

據(jù)山西省地震局科研所地震資料，山西省歷史上大部分地震幾乎全部發(fā)生在盆地中，據(jù)全國三百萬分之一地震烈度區(qū)劃圖，本區(qū)屬于6度～7度區(qū)。

3 工程治理

1)清漣河南峰水庫以下至西雞兒洼村段設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，堤防工程級別為4級。2)工程總體布置方案。3)本工程主要建設(shè)內(nèi)容包括:新建防洪堤;舊堤加高;鉛絲籠護(hù)底防沖坎;堤防工程防沖護(hù)腳;農(nóng)用橋梁;河道疏浚;支流入河口工程、支溝及交叉建筑物;堤頂?shù)缆贰?)新建防洪堤工程設(shè)計(jì)。新建防洪堤采用漿砌石重力墻結(jié)構(gòu)形式，頂部采用20 cm厚C20現(xiàn)澆混凝土壓頂，基礎(chǔ)深1.2 m，總長6 920 m。實(shí)施前進(jìn)一步復(fù)核河道的過流能力和堤頂高程。5)舊堤加高工程設(shè)計(jì)。對左岸1+342～1+600段、3+135～4+600段和右岸1+302～1+645段、3+037～4+600段原堤頂采用C20現(xiàn)澆混凝土加高0.5 m～1.05 m，頂寬0.5 m，總長3 629 m。實(shí)施前進(jìn)一步復(fù)核河道的過流能力和堤頂高程。6)鉛絲籠護(hù)底防沖坎工程設(shè)計(jì)。沿河道每隔500 m設(shè)一道10 m寬、0.5 m厚鉛絲籠護(hù)底防沖坎，在河底縱坡突變處增設(shè)一道結(jié)構(gòu)形式相同的防沖坎，共設(shè)14道防沖坎。7)堤防工程防沖護(hù)腳工程設(shè)計(jì)。堤防彎道凹岸堤腳鋪設(shè)上層寬3 m，下層寬2 m的鉛絲籠護(hù)腳，其余堤防堤腳鋪設(shè)上層寬2 m，下層寬1 m的鉛絲籠護(hù)腳。8)農(nóng)用橋梁工程設(shè)計(jì)。在小口子村河道樁號0+782處建農(nóng)用橋一座，采用預(yù)制鋼筋混凝土橋板簡支結(jié)構(gòu)，寬4 m，長60 m。9)河道疏浚工程設(shè)計(jì)。10)支流入河口工程、支溝及其他工程交叉建筑物設(shè)計(jì)。輻子溝連接段新建堤防為漿砌石重力墻結(jié)構(gòu)形式，長229 m;小口子溝連接段新建堤防為漿砌石重力墻結(jié)構(gòu)形式，長81 m;銀果溝和村后溝各新建涵洞1座。

4 工程河道建設(shè)內(nèi)容、治理目標(biāo)

4.1 工程任務(wù)和治理范圍

工程任務(wù):提高治理段防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)兩岸居民生命財(cái)產(chǎn)及農(nóng)田的安全。

本次工程治理范圍為南峰水庫以下至西雞兒洼村，治理段長度6.9 km。

4.2 社會經(jīng)濟(jì)概況

五寨縣位于晉西北黃土高原，介于東經(jīng)111°28′～112°，北緯38°44′～ 39°17′之間，南北長 60 km，東西寬 25 km，總面積1 391 km2。東、東北與神池緊鄰，南、東南與寧武接壤，西、西南與岢嵐交界，北、西北與偏關(guān)、河曲相接，地勢東南高，西部低。東南為石山區(qū)，主峰蘆芽山海拔2 736 m，為縣境最高峰。中部為“丁”字形盆地，以三岔為最低海拔1 300 m。北部與西北部為黃土丘陵。境內(nèi)主要河流是朱家川河及其支流清漣河。

五寨縣轄3個(gè)鎮(zhèn)、9個(gè)鄉(xiāng)，全縣總?cè)丝?1.46萬，其中農(nóng)業(yè)人口8.1萬，糧食總產(chǎn)量9.75萬t。2011年財(cái)政收入3.1億萬元，農(nóng)民人均年純收入2 660元。

全縣總耕地面積54.36萬畝，其中，灌溉面積5.0萬畝。主要糧食作物有馬鈴薯、莜麥、玉米、糜谷、豆類等小雜糧;主要經(jīng)濟(jì)作物有葵花、胡麻、藥材、蘿卜、蔥頭等。

五寨縣交通條件較為便利，境內(nèi)有陽岢公路、五三公路、五東公路和寧岢鐵路、神河神朔鐵路，高壓線路村村通。

4.3 河道堤防工程現(xiàn)狀

清漣河雖經(jīng)多年的治理，完成砌石護(hù)岸近8 000 m，但防洪標(biāo)準(zhǔn)不高，特別是4+600以下堤防坍塌嚴(yán)重，失去其應(yīng)有的功能，不能抗御較大洪水。

4.4 河道治理的必要性和緊迫性

清漣河兩岸有駐軍、機(jī)場、硯城鎮(zhèn)、機(jī)關(guān)及上萬畝良田，加之沿河居民點(diǎn)分布集中，又有陽岢公路及朔岢鐵路穿河而過，所以它與人民的生命財(cái)產(chǎn)、糧食基地以及交通動(dòng)脈息息相關(guān)。清漣河是一條有相當(dāng)長歷史的河道，由于其河床比硯城鎮(zhèn)高達(dá)數(shù)十米，歷史上曾多次發(fā)生過全城被淹的災(zāi)害。據(jù)記載:“清光緒十八年，清漣河洪水沖毀了城南周家村”。1923年晴天一聲雷、大雨只降1 h，南山洪水暴發(fā)，直沖城內(nèi)，水深四尺余。1933年清漣河發(fā)大水，水過樹頭，城區(qū)房屋均受損失。1939年夏天，一場暴雨，右所、前所均受清漣河洪水之害，沖毀房屋百余間，沖走牲畜250余頭，死亡多人，毀壞土地1 300畝，損失慘重。

解放后，黨和政府對清漣河的防洪曾多次投資治理。1958年在上游修建了南峰水庫，使洪水得到一定控制。就目前來看，清漣河雖經(jīng)幾年來的治理，完成砌石護(hù)岸僅8 000余米，占河道總長的8%，且防洪標(biāo)準(zhǔn)不高，河道兩岸城鎮(zhèn)、村莊受著洪水的威脅，故為保證城鎮(zhèn)、機(jī)關(guān)及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，清漣河急需進(jìn)行防洪治理。

4.5 治理目標(biāo)

根據(jù)城鎮(zhèn)農(nóng)村建設(shè)發(fā)展的要求和河道現(xiàn)狀，確定本工程建設(shè)的主要任務(wù)是防洪，即保護(hù)河流兩岸城鎮(zhèn)、農(nóng)村人民生命財(cái)產(chǎn)及兩岸沿河村莊、農(nóng)田的安全，并改善生態(tài)環(huán)境。治理目標(biāo)是對清漣河南峰水庫至西雞兒洼村段6 900 m河段進(jìn)行系統(tǒng)治理，采取兩岸堤路一體林帶環(huán)繞，分段鉛絲籠護(hù)底防沖坎穩(wěn)定河勢。

5 結(jié)語

為保護(hù)兩岸居民生命財(cái)產(chǎn)及農(nóng)田的安全，對清漣河南峰水庫至西雞兒洼村段6 900 m河段進(jìn)行系統(tǒng)治理是必要的。工程實(shí)施后，可提高治理段防洪能力，滿足防洪要求，改善河道生態(tài)環(huán)境，具有顯著的社會效益和生態(tài)效益。

[1]張 波，劉麗嘉，李應(yīng)賓.深水槽城市河道生態(tài)型改造策略探析[J］.山西建筑，2011，37(12):215-216.