因地制宜治理相思溪河工程措施探討

邵國洪

(貴州省水利科學(xué)研究院，貴陽 550002)

0 引言

貴州地處中國西南邊陲，境內(nèi)以高原山地居多，素有“八山一水一分田”之說。全省92.5%的面積為山地和丘陵，境內(nèi)山脈眾多，綿延縱橫，山高谷深。主要糧食產(chǎn)地多位于山間河流兩岸形成的谷壩，且呈帶狀分布，具有“沿岸”、“狹長”的典型特征。中小河流是山區(qū)人民的生命之源、生活之需和生產(chǎn)之要，中小河流治理是鄉(xiāng)村農(nóng)田防護最為直接和有效的措施。2012年初水利部、財政部聯(lián)合印發(fā)《全國中小河流治理實施方案(2013—2015年)》，實施方案提出中國未來3年將重點治理4 006條中小河流的重要河段，工程總投資1 302億元。中小河流治理項目的逐個推進，將更多地惠澤貴州山區(qū)百姓，造福山區(qū)人民。相思溪河防洪堤工程就是貴州山區(qū)典型的鄉(xiāng)村農(nóng)田防護工程之一。

1 項目背景

相思溪河屬長江流域烏江水系，河流發(fā)源于思南縣鸚鵡溪鎮(zhèn)大田壩一帶，由南向北流經(jīng)思南縣鸚鵡溪鎮(zhèn)的楊家坡、干田壩、大沙壩、鸚鵡溪、溫塘壩等村寨，最后由龍洞潭匯入烏江。相思溪河流發(fā)源地高程906.7 m，全長約20 km，天然落差600 m，全河道比降11‰左右。

相思溪河防洪堤工程位于思南縣鸚鵡溪鎮(zhèn)境內(nèi)，自上游馬河村起往下游至溫塘村結(jié)束，治理河道全長2.5 km。溫塘村以上集雨面積22.8 km2，治理河段以上河流平均比降20‰。治理河段內(nèi)有11個彎道，河道平均寬度17 m。治理河段現(xiàn)有2 134 m風(fēng)化嚴(yán)重的砂頁巖干砌石河坎(其中左岸干砌河坎共3段總長565 m，右岸干砌河坎共11 段總長1 569 m)，現(xiàn)有干砌石河坎系當(dāng)?shù)厝罕娎煤拥乐苓吜闵⒌纳绊搸r堆砌而成的單薄圍堤，圍堤斷斷續(xù)續(xù)僅砌筑了42.7%的河道長度，未能形成完整的防洪體系。

由于治理河道河谷深切，中間為山間谷壩帶，受洪水侵蝕嚴(yán)重，加之砂頁巖干砌堤圍年久失修，風(fēng)化嚴(yán)重，堤圍垮塌、剝落導(dǎo)致基礎(chǔ)被洪水淘空，已危及堤圍穩(wěn)定安全。為保障兩岸13 800 hm農(nóng)田不受洪水侵蝕，國家將相思溪河防洪工程列入中小河流治理項目。

2 工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

2.1 工程等別及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201—94)表3.0.1 耕地防護區(qū)的等級屬Ⅳ等，設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為10～20 a一遇，由于防護對象主要為農(nóng)田，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201—94)3.0.2 條，本工程農(nóng)田防護區(qū)地處地廣人稀的鄉(xiāng)村，其洪水重現(xiàn)期可降低至5 a一遇。同時根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)及《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286—98)相關(guān)規(guī)定，確定該工程為V 等5 級，主要建筑物為5 級，次要建筑物為5 級。

2.2 設(shè)計洪水

水位流量關(guān)系根據(jù)整治前后的縱橫斷面資料點繪縱斷面圖，控制斷面的水力參數(shù)，采用曼寧公式，進行各控制斷面水位流量關(guān)系推求，計算公式為:

控制斷面選擇下游出口69－69 斷面，即K2 +500 斷面。

比降參數(shù)參照河道縱斷面資料確定，糙率根據(jù)現(xiàn)場查勘情況，結(jié)合我國《天然河道、灘地糙率參考表》及歷史調(diào)查洪水成果以及當(dāng)時水邊線情況，經(jīng)分析比較后，整治前n 取0.045，J 取9‰，整治后n 取0.040，J 取9‰。由此推求水位流量關(guān)系曲線。

3 工程措施

工程治理本著全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧的原則，按照防洪、疏浚、交通3個部分進行堤防工程建設(shè)［1］。堤線布置應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)，并與大洪水的干流線大致平行，同時力求堤線平順，各堤段平緩連接，不采用折線或急彎。

項目區(qū)土地資源緊缺，為盡量減少占地，節(jié)約寶貴的土地資源，堤防過水?dāng)嗝娌捎镁匦螖嗝妫瑫r對現(xiàn)狀河道中的灘涂、沙洲等進行疏浚，以保證整治后河道具備5 a一遇行洪能力。交通部分主要考慮兩岸農(nóng)田耕作需要，在堤頂建寬0.6～1.2 m不等的生產(chǎn)便道，便道采用在堤頂鋪筑C15 混凝土路面，并盡量與現(xiàn)有田間道路相連形成田間耕作路網(wǎng)，以滿足群眾交通需求。

3.1 治理思路

本著保護河道天然形態(tài)，順應(yīng)自然和減少占地原則，工程基本沿現(xiàn)有河道布置，河道轉(zhuǎn)彎處順勢，不采取裁彎取直。堤防工程建設(shè)在突出保護兩岸農(nóng)田的同時，堤頂兼顧兩岸交通，堤防建設(shè)與河道疏浚、交通道路建設(shè)統(tǒng)籌兼顧，綜合治理［2］。

3.2 治理目標(biāo)

治理河段河床多以砂卵石為主，局部裸露砂頁巖河床凹凸不平，阻礙行洪，加之河道較為狹窄，河水陡漲陡落，兩岸未建標(biāo)準(zhǔn)堤防，堤岸受洪水侵蝕垮塌、淤積嚴(yán)重，造成兩岸農(nóng)田面積逐年衰減，減產(chǎn)嚴(yán)重。為保障兩岸農(nóng)田不受洪水侵蝕，河道治理需達到以下治理目標(biāo):

1)筑堤護岸，使洪水歸槽，避免堤岸崩塌，農(nóng)田減產(chǎn)。通過堤防建設(shè)保證項目區(qū)能夠防御5 a一遇洪水侵襲，達到有效保護兩岸農(nóng)田的目的［3］。

2)加固現(xiàn)有不達標(biāo)的干砌圍堤，阻止其繼續(xù)風(fēng)化剝落，避免洪水淘空基礎(chǔ)，防止崩塌，達到節(jié)省投資，“變廢為寶”的目的。

3)通過堤防建設(shè)、河道疏浚、道路交通建設(shè)，統(tǒng)籌兼顧，綜合治理，達到行洪暢、固水土、便通行的目的［4］。

3.3 治理方案

治理方案將重點放在堤防上，治理措施分兩步走，首先解決現(xiàn)有圍堤不完善不達標(biāo)和其余河段無標(biāo)準(zhǔn)堤防未形成完整的防洪體系問題，通過完善堤防建設(shè)保證堤岸不受洪水侵蝕。然后對現(xiàn)狀河道進行疏浚，清除礙洪因素，保障行洪通暢［5］。

本工程堤防斷面主要采用以下兩種斷面型式:

1)對原有風(fēng)化嚴(yán)重的砂頁巖干砌圍堤段采用M7.5 漿砌石貼墻式重力擋土墻進行加固，以滿足穩(wěn)定和基礎(chǔ)防沖要求。貼墻式重力擋土墻頂寬0.4 m，迎水面坡比1∶0.25，背水面直立，迎水面坡腳采用M7.5 漿砌石墻踵，面寬0.5 m，高0.8 m;堤頂采用C15 混凝土壓頂兼作耕作便道。詳見圖1。

圖1 樁號1 +952 典型橫斷面圖

2)對無標(biāo)準(zhǔn)堤防河段采用新建M7.5 漿砌石重力擋土墻堤型。堤頂寬0.6 m，迎水面坡比1∶0.1，背水面坡比1∶0.3，迎水面坡腳采用M7.5 漿砌石墻踵，面寬0.5 m，高0.8 m;堤頂采用C15 混凝土壓頂兼作耕作便道。

3.4 工程效益

工程建成后可以抵御5 a一遇洪水，能夠有效保障沿岸13 800 hm2農(nóng)田免遭洪水侵蝕，保護右岸3 km鄉(xiāng)村公路、供電、通訊等設(shè)施，將有力帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟快速發(fā)展，對于保障當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)化建設(shè)和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，保證人民生活安定和社會穩(wěn)定，都起著十分重要的作用。同時還可美化環(huán)境，使得項目區(qū)數(shù)里河灘明如鏡，幾步花圃幾農(nóng)田。

4 結(jié)語

本工程是典型的貴州省中小河流鄉(xiāng)村農(nóng)田防護工程，采取的工程措施充分考慮到原有工程措施和新增工程措施相結(jié)合，因地制宜，在滿足工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的同時也節(jié)約了投資，具有一定示范作用。由于中小河流治理項目多、范圍廣，且每條河流均有其獨具的特點，本文旨在拋磚引玉，引導(dǎo)讀者舉一反三，從事中小河流治理的工程技術(shù)人員參考［6］。同時對類似的貴州山區(qū)中小河流治理工程建設(shè)提出以下幾點建議:

1)山區(qū)洪水陡張陡落，鑒于同類工程采用生態(tài)堤防種植草皮護坡或格柵護坡一年中多次被洪水沖走草皮帶走耕植土的經(jīng)驗，類似本工程坡降陡(達20‰)、河道狹窄、土地資源緊張的中小河流治理河段不宜采用草皮護坡式生態(tài)堤防，采用重力式堤防更適用。但對坡降緩、具備修建其他型式堤防的堤段可根據(jù)實際情況選擇多種型式相結(jié)合的組合堤型，以發(fā)揮不同堤型的優(yōu)勢。

2)對現(xiàn)有不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)的干砌河坎要慎用拆除重建方案，可因地制宜加以改造，變廢為寶能節(jié)省工程投資，同時可減少對兩岸農(nóng)田的擾動、避免較大的拆除工程量外運，減少棄渣外運和水土保持投資。

3)對山區(qū)中小河流治理加強前期現(xiàn)場勘察工作，摸清項目區(qū)地形地勢情況，調(diào)查河道兩岸有無低洼地帶用于棄渣就近填凼補涵后鋪耕植土變?yōu)楦噩F(xiàn)象，細化設(shè)計，在保證工程建設(shè)可靠、耐久的同時盡量節(jié)省投資。

［1］樸惠順，王藝凝，等.吉林省中小河流治理中存在的問題及措施［J］.吉林水利，2012(12):75－76.

［2］周健.中小河流治理規(guī)劃設(shè)計基本思路與要點［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計，2012(5):6－7.

［3］谷博.中小河流治理中存在的問題和對策探討［J］.工程科學(xué)，2012(24):190.

［4］李秀雯，金鑫，等.中小河流治理工作中需注意的若干問題［J］.水利水電工程設(shè)計，2012(4):47－48.

［5］宋玉芝，田光輝，邱瑜.中小河流治理的幾點問題及建議［J］.山東水利，2012(09):60.

［6］管振范.黑龍江省中小河流治理問題及對策［J］.黑龍江水利科技，2009，37(01):101－102.