河道治理規劃設計的有效對策

張 磊 李 豪 張建培

(貴州省遵義縣水務局 563100)

1. 引言

近幾年伴隨著工業化、城鎮化進程的不斷加快以及人們生活水平的不斷提高，人們對于基礎設施的要求越來越高。如何改善河道的環境治理現狀、促進河道的生態化建設是我國當今基礎設施建設的一項重要內容 。目前我國在河道治理方面已經投入了大量的人力、物力、財力，大江大河蓄滯洪區和防洪控制型的防洪能力得到了顯著提高，但與此同時一些中小河流卻沒能得到妥善治理，對于各級水利部門來說中小河道治理任務依然十分艱巨。

2. 河道及堤防現狀

混子河治理工程（沙灣河段及毛石河段）是遵義縣兩河流段防洪體系的疏、排、堤工程，是構成遵義縣沙灣鎮、毛石鎮防洪體系的重要組成部分。工程治理段主要是從沙灣集鎮上游大市壩至下游巖河口，屬赤水河水系混子河二級支流，總長2.2km，治理河段以上流域面積7.2 km2，河長6.0km。治理段處于河道平壩低洼地帶，河道彎曲，成 s形展布，局部較為順直，河床無堤坎及深槽較平坦，由于河道於淤積嚴重、局部過水斷面狹窄，加之常年河堤沖刷水毀嚴重，造成河道有時變遷寬窄不一，洪澇災害偶有發生，對人民的生命和財產造成極大的威脅。

3. 河道治理規劃設計中存在的問題

3.1混子河兩河段河道淤積較嚴重，設計斷面以上沙灣河段不能抵御10年一遇洪水的侵襲。

3.2 狹

由于河道於淤積嚴重、局部過水斷面 窄，加之常年河堤沖刷水毀嚴重，造成河道時有變遷寬窄不一，影響行洪安全。

3.3 防洪區河段地形較平緩，河床淺，地下水位高，河堤兩側局部存在低洼地勢，易產生浸沒等地質問題。

3.4河道有多個跨河交通橋及人行橋，由于橋孔斷面小，對河道行洪均存在不同程度的影響。

4.河道治理規劃設計中的有效對策

4.1 設計洪水計算。

赤水河流域在遵義縣境內無氣象站，由于鄰近的高橋、九節灘、觀音閣水文站實測流量測驗資料系列較短，所以僅供參考，湘江水文站雖然資料實測流量系列較長但由于其控制流域面積較大，所以其實測洪峰流量資料也僅作為參考。治理河段流域面積在30 km2以內，設計流域面積較小，鄰近無小流域實測水文資料，且其流域面積、降雨情況及下墊面條件等均與設計流域相近或相似，故洪水可以采用以下方法計算：

（1）采用《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》之“小面積簡化公式（二）”計算較合適。公式如下：

式中Qp－某設計頻率之洪峰流量（m3/s）；

r1－匯流參數；0.32

f－形狀系數；（F/L2，L—主河道河長）；

J－主河道平均坡降；8.0‰

F－流域面積；

C－洪峰徑流系數；

Sp－設計暴雨雨力；

H24p－某設計頻率最大24小時暴雨量；

在計算中，匯流系數r1根據流域情況取0.32，C取值范圍為0.73～0.80，設計洪水成果如表2.4—5。

第一段：樁號0+000～0+450段，河長5km; 流域面積6.0 km2；河道平均比降0.008。

第二段： 0+450～2+100段，河長6km; 流域面積7.2km2；河道平均比降0.008

第三段： 2+100～2+650段，河長0.55km; 流域面積13.4 km2；河道平均比降0.016，匯流系數0.35。

混子河（沙灣段0+000-0+450）各段頻率洪水計算成果如下表

見表1

頻率P（%） 20% 10% 5.0% 3.33% 2.0% 1.0% 0.50%設計洪峰流量（m3/s） 30.1 36.1 41.5 44.8 48.9 54.0 59.5設計洪量（萬m3） 64.3 73.4 81.0 85.8 91.4 98.3 106.0說明：由于設計流域內主流區為河流行洪通道（主河控制段以上流域面積6.0km2）。

混子河（沙灣段0+450-2+200）各段頻率洪水計算成果如下表

見表1

頻率P（%） 20% 10% 5.0% 3.33% 2.0% 1.0% 0.50%設計洪峰流量（m3/s） 36.80 44.10 50.70 54.80 59.7 66.0 72.7設計洪量（萬m3） 75.5 86.10 95.10 101.0 107.0 115.0 124.0

說明：由于設計流域內主流區為河流行洪通道（主河控制段以上流域面積7.2km2）。

混子河（毛石段）分三段進行洪水計算如下：

第一段： 0+000～0+250段，河長 0.25km; 流域面積 4.8km2；河道平均比降0.0158，匯流系數0.35。

混子河（毛石段0+000-0+250）各段頻率洪水計算成果如下表

頻率P（%） 20% 10% 5.0% 3.33% 2.0% 1.0% 0.50%設計洪峰流量（m3/s） 33.3 39.9 45.8 49.6 54.0 59.7 65.7設計洪量（萬m3） 52.8 60.3 66.6 70.5 75.1 80.7 86.7

見表1說明：由于設計流域內主流區為河流行洪通道（主河控制段以上流域面積4.8km2）。

第二段： 0+250～2+200段，河長1.85km; 流域面積6.3 km2；河道平均比降0.0158，匯流系數0.35。

由于積雨面積10≤F≤25km2。采用公式如下：混子河（毛石段0+250-2+200）各段頻率洪水計算成果如下表

見表1

頻率P（%） 20% 10% 5.0% 3.33% 2.0% 1.0% 0.50%設計洪峰流量（m3/s） 39.2 47.0 54 58.4 63.6 70.3 77.7設計洪量（萬m3） 51.8 59.1 65.2 69 73.5 79.1 87.3

說明：由于設計流域內主流區為河流行洪通道（主河控制段以上流域面積6.3km2）。

第三段： 2+200～2+650段，河長0.55km; 流域面積13.4 km2；河道平均比降0.016，匯流系數0.35。

由于積雨面積10≤F≤25km2。采用公式如下：

見表1

頻率P（%） 20% 10% 5.0% 3.33% 2.0% 1.0% 0.50%設計洪峰流量（m3/s） 42.9 54.4 65.8 73.1 82.7 94.9 107.0設計洪量（萬m3） 69.4 93.7 116 129 145 166 186說明：由于設計流域內主流區為河流行洪通道（主河控制段以上流域面積13.4km2）。

4.2 治理河段不良工程地質的對策。

在勘察設計階段未發現兩河段有大的不良工程地質現象，但在施工階段應加強施工地質工作。如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶、土洞、河流沖刷以及滲透變形等，它們既影響場地穩定性，也對地基基礎、邊坡工程等具體工程的安全、經濟和正常使用不利。軟弱土和液化土，巖溶地區溶洞和土洞的存在，所造成的地面變形甚至塌陷，對工程設施的安全也會構成直接威脅。

工程區容易出現的不良地質現象有軟弱土和液化土，溶洞和土洞。如出現軟弱土和液化土，基礎要挖到中風化基巖或老土，在用M7.5漿砌塊石襯砌。出現溶洞和土洞的幾率不大，即使出現溶洞和土洞，洞徑都不會超過2m，用塊石或M7.5漿砌塊石回填即可。

4.3 治理河段基坑抗沖刷的對策。

兩工程治理所在河段，河岸的凹岸逐年迎受水流沖刷，會使河岸不斷地坍塌。為保護河堤安全，須在凹岸修筑護岸。護岸的形式有直接防護和間接防護。直接防護是對河岸邊坡直接進行加固，以抵抗水流的沖刷和淘刷。常用拋石、干砌片石、漿砌片石等修筑。間接防護適用于河床較寬或防護長度較大的河段，可修筑丁壩、順壩和格壩等，將水流挑離河岸。

兩工程治理河段河堤為M7.5漿砌塊石，基礎置于基巖或老土上，比降較緩，河水流速不大，完全可以抵抗洪水的沖刷。建議允許抗沖流速4m/s，沖刷系數K＞1.8。

4.4 堤身維護對策。

沙灣治理河段兩岸堤基覆蓋層較深，上部耕植土層結構松散，不宜作持力層，沙灣河段建議將堤基置于婁山關群白云巖及角礫狀白云巖層上，基礎承載力滿足設計要求，在堤基開挖過程中如遇局部結構松散段時，應對其進行夯實或深挖回填處理。

毛石河段兩岸多有砌石防洪堤，河段兩岸基巖多裸露，局部極少段為軟土，堤身多置于基巖上，但堤身不規整，變形損壞、開裂較嚴重。建議將堤基置于河道深泓線1.0m以下的基巖上上，基礎承載力滿足設計要求，但基礎應采取合理結構形式，在堤基開挖過程中如遇局部結構松散段時，應對其進行夯實或深挖回填處理。

4.5 料場開挖對策。

兩河段所選料場為單面斜坡，地形邊坡較平緩，為順向坡，坡角與巖層傾角基本一致，在開采過程中有切層邊坡穩定問題。故建議開采時作好合理的開挖方式，盡量利用現有已成的凹槽順坡向向山內開挖出一個工作面，然后沿該工作面沿斜坡走向方向切層分級開挖，避免大范圍平行切層開挖方式，使之保持開挖后的邊坡自然穩定。場地位于地下水位之上，易開采，受地下水影響小。

4.6 工程布置和主要建筑物。

對沙灣河段進行適當擴寬河床開挖，河道疏浚，新建漿砌石防洪堤墻和阻水建筑物改造、拆除，能增大河道的坡降，消減洪峰。設計河道斷面河寬為10 m，大部份與原河床寬度一致，土堤防上部1.5 m左右回填，方量少，工程占地較少，工程沿河治理易施工。

對毛石河段進行適當擴寬河床開挖，河道疏浚，新建漿砌石防洪堤墻和阻水建筑物改造、拆除，能增大河道的坡降，消減洪峰。對集鎮段河道約500m局部改造治理(樁號1+950-2+450)， 沿河段有3座橋(其中1座景觀石拱橋)，4座風景攔河壩。

4.7 水生態修復對策。

兩河段工程建設過程中，將不可避免的帶來地表擾動、植被破壞等影響，對于整個水生態的修復需要從水環境保護、大氣環境保護、水土保持保護等幾個方面進行。

4.7.1水環境保護方面。對施工期生產廢水的懸浮物采用絮凝沉淀法進行處理；施工人員生活污水在施工營地設置廢水收集池，收集處理后用于周圍耕地灌溉；運行期間管理人員生活污水排放進入規劃區排水系統。

4.7.2大氣環境保護方面。對施工公路進行定期養護、維護、清掃；無雨日對工程施工范圍內的簡易泥結石路面道路要有專門的灑水裝置定時灑水，在進出口處保持路面濕潤；根據渣場的使用情況及時采取耕地復墾或林草恢復措施。

4.7.3水土保持對策。工程建設及水土流失防治措施必須嚴格實現“三同時”。

采取工程措施和植物措施相結合的方式，棄渣采取集中堆放為分散處理為輔的措施，臨時攔擋，植被恢復，綠化美化。

5. 結束語：

綜上所述，水利部門在進行河道治理的規劃時要充分考慮當地的群眾和地理環境，從地質學、生態學等多角度出發，不斷地拓寬治理思路，形成科學有效地治理措施，為人與自然的和諧相處邁出扎實的一步。

[1]陳雷.加強領導，健全機制，科學治理，扎實推進中小河流治理工作[R].2011.7.

[2]李新芝，王小德. 論城市河道中直立式護岸改造模式［J］.水利規劃與設計，2009( 6) : 60-63.

[3]國務院.國務院關于完善大中型水庫移民后期扶持政策的意見[J].水利建設與管理，2007(1).131-134