山洪溝治理工程設計要點分析

李騰達

(三明市明興水利水電勘察設計有限公司，福建 三明 365000)

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山洪溝治理工程設計要點分析

李騰達

(三明市明興水利水電勘察設計有限公司，福建 三明 365000)

為了有效預防自然災害的發生，加強山洪溝治理工程建設至關重要。文章以三明市山洪溝為研究實例，詳細探究山洪溝治理工程設計要點。在山洪溝治理中，必須結合實際情況制定具體的治理方案，以保證山洪溝的有效治理。通過山洪溝治理，可以形成較為完善的防洪體系，為下游經濟社會可持續發展提供保障和支撐，確保山洪溝行洪安全。

山洪溝治理；河道治理；工程設計；抗災能力

0 引 言

現如今，自然災害頻繁發生，山洪治理工程建設的重要性日益突出，我國在山洪溝治理設計、施工和管理方面的改革也在不斷推進。對于山洪溝治理工程，必須將理論和實踐相結合，進行合理的工程設計，并加強施工管理，這樣才能有效提高山洪溝對于災害的抵抗能力。

1 山洪溝治理設計概述

山洪發生時，最明顯的特征是短時間內洪水暴漲，而且水流沖擊力增加，下流速度快，對于周邊環境會產生十分嚴重的破壞作用，因此，必須加強山洪溝的治理。在山洪災害治理過程中，必須綜合考慮山洪溝所處地質條件、植被覆蓋程度等，因地制宜，采用綜合治理方法，具體的工程措施是護岸工程、排洪渠工程、分洪流道工程等等。在山洪溝治理工程建設中，可以在山洪溝具體位置設置攔截設施，攔截下流物體，提高河床穩定性[1]。另外，還可以利用山塘、洼地等對洪水進行儲蓄，盡量減輕水流的沖擊作用。除此以外，在山洪治理過程中，還需要堅持生態保護原則，在符合自然定律的前提下進行治理。

2 山洪溝治理工程設計方法

2.1 攔擋壩設計

當發生山洪災害時，水流速度會不斷增大，不可避免的會對河床造成巨大的沖擊作用，同時，洪水中還會攜帶有斷木、巨石等，這就會對周邊地質環境造成嚴重破壞。另外，為了盡量減輕水流中的攜帶物對下游設施造成嚴重破壞，可以采用攔擋工程對河床以及下游設施加強保護。在山洪溝治理過程中，常見的攔擋壩形式有兩種，即谷坊和柵格壩。其中，谷坊指的是在山洪溝上游修建堤壩，以此起到攔截河流中攜帶物的作用，在溝床沖刷作用下有效截流水流中的泥沙[2]。在具體的應用工程中，必須綜合考慮山洪溝地質、洪水實際情況，并合理預測洪水后期損失程度。在實際施工過程中，谷坊位置可以設置在溝谷寬敞段下游窄口位置。另外，在攔擋壩中，格柵壩是一種比較特殊的形式，在具體的應用過程中，可以采用鋼構件進行組裝，或者采用混凝土桿件進行安置，其主要作用是對水流中的巨大石塊進行攔截，確保洪水和泥流能夠順利排除。

2.2 跌水和陡坡設計

在山洪溝治理過程中，如果需要將截洪溝以及排洪渠道建設在地形高差較大的地形上，則可以采用跌水形式，采用這一形式能夠確保將上下游渠道進行有效連接；陡坡指的是一種急流槽，地形變化情況比較均勻[3]。如果坡降在1∶4～1∶20，則可以采用陡坡設計方式，這樣能夠有效提高山洪溝治理經濟效益。但是，如果坡降在1∶4以上，則可以采用跌水設計方式，這樣就可以有效避免深挖高填。另外，還需要注意的是，如果跌水跌差在5m以內，則可以應用單級跌水形式，如果跌水跌差在5m以上，則可以應用多級跌水形式。

2.3 堤防與護岸設計

當發生山洪災害時，不可避免的會對兩岸建筑和居民的日常生產生活造成不良影響，因此，為了防止周邊建筑受到破壞，可以沿岸修建護岸工程。為了確保護岸工程能夠與周邊環境相結合，提高安全使用性能，可以采用平順護岸結構形式。一旦發生山洪災害，兩岸就會受到巨大的沖擊作用，甚至可能會出現塌岸事故，對此，可以采用剛性護岸的結構形式。

另外，堤防工程修建的主要目的是對原有的堤防起到加固作用，在具體的修建過程中，首先需要對當地實際情況進行現場勘察，明確山洪溝的泄洪要求，然后再確定堤距位置，并合理選擇堤線。如果山洪溝兩岸居民人口數量較多，或者受到已有建筑物的限制，則可以采用防洪墻堤防形式；如果山洪溝周邊建筑環境良好，則可以使用土堤堤防形式。

2.4 溝道治理方法

有些城鎮建設在山區，一旦發生山洪災害，就會造成嚴重的地表徑流危害，會對周邊重要的設施造成嚴重破壞，對此，為了將地表徑流引入排水溝道，可以修建截洪溝。在實際應用過程中，溝道內會積累一些雜物或者泥沙，因此為了確保溝道能夠順利泄洪，應該定期清理雜物，并對卡口進行疏挖。值得注意的是，在截洪溝選址方面，應該盡量利用原有坡面溝道，并且結合山洪溝泄洪要求，合理計算其斷面形式和大小。

3 工程實例

3.1 工程概況

渠里溪重點山洪溝防洪治理項目位于渠里溪上游河段，地處泰寧縣下渠鄉大渠村和渠口村所在地，距鄉政府所在地下渠村7km。由于受自然地理、氣候條件及防洪設施薄弱等因素影響，渠里溪洪災發生頻繁。由于地方經濟實力薄弱，投入不足，防洪建設滯后。

黃塘溪發源于紅山，流域面積54.2km2，主河道長17.0km，平均坡降14.0‰。后溪村和伍坊村地處三明市寧化縣安遠鎮，距三明市區43km。由于受自然地理、氣候條件及防洪設施薄弱等因素影響，后溪及埂下溪洪災發生頻繁。由于地方經濟投入不足，防洪建設滯后。

桂陽溪為都溪的支流，發源于里心鎮罕壇山東麓，由北向南流經巖上、桂陽、大余坊、賢河、大埠、于客坊鄉石臺附近注入都溪。在進行治理工程設計時，結合山洪溝治理設計要點，主要從堤防與護岸設計、排澇渠、導流以及溝道整治這幾個方面進行詳細概述。

3.2 山洪溝治理設計要點

3.2.1 岸線布置

通過現場踏勘，根據水面線計算成果，考慮山洪溝治理工程河道現有河岸走向，現有河道防洪設施及房屋設施、農田分布等實際情況，并考慮現有已建及擬建堤防工程布置，對堤線進行一定經濟、技術比較和分析。堤線基本均沿原河岸岸邊布置并與原有堤防銜接，在淤積嚴重處適當擴寬。

3.2.2 堤線布置

通過現場踏勘，根據水面線計算成果及鄉村規劃成果，考慮河道現有河岸走向，現有河道防洪設施及房屋設施、農田分布等實際情況，并考慮現有已建及擬建堤防工程布置，對堤線進行一定經濟、技術比較和分析，合理確定山洪溝治理工程堤線布置形式。

3.2.3 堤防型式選擇

堤型根據堤線所處地形、地質情況，結合房屋及農田分布現狀，對于雖堤后場地較寬但目前受占地影響而干擾工程建設的堤段可選擇有直墻重力式、仰斜式及復合式3種結構進行比選。

為確保堤岸受洪水水流作用可能發生沖刷破壞的堤段能安全運行，結合本工程地形、地質條件及堤線布置及堤型結構斷面等實際情況，按照相關規范及文件的要求，進行堤腳和坡面的防沖保護設計。

3.2.4 護岸

在對護岸型式進行選擇時，必須堅持因地制宜，綜合考慮施工條件、環境景觀、城鎮建設發展規劃、工程造價等因素，經過計算經濟比較，綜合確定。

3.2.5 導流方案

施工導流主要是為新建護岸的基礎的土方開挖、混凝土墊層鋪設、下部構造的埋石混凝土澆筑等項目的施工圍護。導流方式有岸邊圍堰、水流沿主河槽泄流等等，導流建筑物可以采用土石圍堰的結構型式。

3.2.6 排澇渠設計

建設防洪堤后，堤背形成澇片，為使澇水盡快排出，可以在防洪堤堤背建設一條排澇渠，采用C15混凝土澆筑。澇水在隔邊橋上游側的人行便橋至預留出口排至河中。

3.3 河道治理

從水土保持角度考慮，山洪溝治理工程建設對地表的擾動、植被的破壞，可采取工程措施和植物措施防止和減緩水土流失，不存在不可恢復性的水土流失的重大影響因素，項目是可行的。

山洪溝治理工程建成后能明顯提高治理河段內的防洪能力，完善防洪體系，從而減輕保護區的洪水災害損失。雖項目實施中會對環境造成一定影響，如房屋拆遷安置，項目占用灘涂地、耕地等，項目施工破壞地表植被，施工噪聲，粉塵對附近居民的影響，但不存在制約工程建設的因素；施工不利影響是暫時的，施工期采取噪聲控制措施、粉塵防治措施、污廢水處理措施和生態保護措施等，可將施工期的影響降至最低。

4 結 語

通過山洪溝治理，可以形成較為完善的防洪體系，為下游經濟社會可持續發展提供保障和支撐，確保山洪溝行洪安全。在山洪溝治理設計過程，應該根據每條山洪溝的實際情況出發，結合攔擋壩、跌水和陡坡、堤防和護岸、截(排)洪溝等工程措施進行治理，提高防洪減災能力，保障人民群眾生命財產安全。

[1]方永慶.我國山洪溝治理模式探索[J].中國防汛抗旱，2013(02)：15-18.

[2]馬建學，常章峰.宜川縣山洪溝治理的方法探討[J].陜西水利，2015(02)：132-134.

[3]郭遺淼，徐勛勛，談社華.山洪溝治理的有效途徑探究[J].江西建材，2015(24)：171.

2016-08-22

李騰達(1979-)，男，福建南安人，工程師，從事水利水電工程設計工作。

1007-7596(2016)09-0064-02

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