沙河豐南段治理工程設計探析

孟鄆

摘 要：河流的洪水災害給河流兩岸居民的生命財產造成了嚴重的社會經濟損失，河流的治理工作不僅要科學合理，更要因地制宜，結合河流所在地的實際環境進行綜合治理。本文對沙河豐南段（小集生產橋～草泊水庫）治理工程的設計內容進行簡要探討。

關鍵詞：沙河豐南段；設計；河道

中圖分類號：P333 文獻標志碼：A

沙河是一條直接入海的天然河道，發源于遷安市蔡園鎮郝樹店村北大石嶺溝，現沙河全長138km，流域面積902km2，于董各莊村南出境進入豐南區境，向南流至小集鎮西紀各莊村北，流至西葛鎮東尖坨村南后穿過草泊水庫，最后與黑沿子排干交匯入海。沙河豐南段（小集生產橋～草泊水庫）治理工程對小集生產橋（樁號0+000）至草泊水庫（樁號9+600），全長9.6km。

1 工程建設必要性

沙河豐南段河道淤積嚴重，行洪能力下降；同時，兩岸灘地種植農作物，夾雜部分林地、濕地等，造成河道行洪障礙，使整個河道防洪體系存在著很大的安全隱患，對兩岸居民、廠礦、耕地安全造成潛在威脅。新中國成立后，沙河下游地區曾接連發生1949年、1953年、1959年、1962年、1969年、1975年較大洪水災害。沙河現狀河道防洪標準較低，局部頂沖部分河岸無防護工程，且大堤多年沒有維護加固。沙河豐南段防洪安全存在嚴重的安全隱患，防洪工程基礎設施薄弱，不能為國民經濟發展提供安全保障，一旦失事，將對沿岸人民生命財產安全構成威脅。因此，進行沙河豐南段治理是非常必要和緊迫的。

2 工程規模及等別

根據防護對象的重要性以及《防洪標準》（GB50201—2014），本次沙河治理段河道防洪標準為10年一遇洪水。經水文計算可得，設計河道治理段洪峰流量為503m3/s。確定工程等別為V等，堤防、擋墻等建筑物按5級建筑物設計。

3 工程設計

3.1 河道主河槽走向確定

河道治理的目標就是確定合理的河道走向最終形成固定而平順的河床，使兩岸形成固定的河岸。本工程河道現有河槽比較明顯，堤線基本按現有堤線布置，同時參照《唐山市沙河防洪規劃》相關資料及《中小河流近期治理工程初步設計指導意見》，以盡量減少占地、留足洪水出路，嚴禁縮窄河道為原則，結合兩岸地形情況，基本保持河道現狀不變，僅對主河槽走向進行局部清理整治。

3.2 河道設計縱坡

根據《沙河流域防洪規劃報告》要求，本次河道縱坡設計為：

（1）河道縱坡根據規劃要求本次設計縱坡維持現狀。

（2）本次治理工程是對沙河局部河道進行治理，因此縱坡設計要兼顧小集生產橋（樁號0+000）以上河道及草泊水庫（樁號9+600）以下河道的縱坡情況，以利水流平穩通過，避免出現流態發生大的變化，有利于河床的穩定。

考慮到河道多數是淤積，而不是下切的情況，在設計縱坡時，盡可能保證河道行洪能力等因素，清除河槽淤積，結合本段沙河原始資料及沙河規劃相關資料，確定河底縱坡從上游到下游取設計縱坡1/2000。

3.3 河道設計橫斷面

橫斷面設計按盡量減少挖、填土方量、選用接近河道現狀斷面的斷面形式為原則。根據現場查勘工程實際情況，本工程橫斷面型式維持現狀不變，采用復合式斷面：即主河槽+灘地+堤防型式。主河槽采用梯形斷面型式，按五年一遇洪水設計標準，主河槽行洪流量為301m?/s。依此設計，主河槽底寬不小于50m，河岸土質為粉土，兩岸邊坡均為1︰3。

3.4 河道清淤工程設計

本工程主要是針對主河槽淤積問題進行治理。根據本段河道淤積嚴重的實際情況，按照清障、清淤與土方填筑相結合的原則疏浚整理河槽，本工程設計時，河道前500m河道能夠滿足行洪要求，維持現狀不變；清淤段樁號自0+500至治理段終點9+600，其中5+100至結尾段河道兩岸被侵占及河底淤積問題嚴重，按照河道標準斷面進行重點清淤整治。清淤時現狀主河槽寬度如大于等于50m，仍保持現狀，暫不做處理。

3.5 河道加固防護

加固防護設計時主要對河道大堤彎道頂沖段（凹岸）的淘刷問題進行考慮，一旦發生事故，將造成較大損失，所以，本次治理主要對此險工及重點防護段進行加固整治，采用護坡的形式。考慮坡腳處有良好的植被覆蓋，抗沖刷能力較強，且坡腳外側灘地為耕地，征遷協調困難等各方面因素，本次坡腳暫不做工程防護措施，而通過加大護坡基礎埋深的方式，防止其被沖刷破壞。

根據護坡形式，我們對漿砌石、混凝土護坡兩種護坡形式進行了比選。這兩種護坡形式在堤防工程中應用廣泛，施工技術的成熟，可以節省施工的成本，還能夠加強堤防工程的安全性。同時對兩種護砌材料單價進行對比，漿砌石、混凝土護坡的綜合單價分別為239元/m?，435元/m?。經分析比較，漿砌石護坡施工方便，施工技術要求較低，而且其費用低，因此本工程險工段治理采用漿砌石護坡的形式。具體護坡形式如圖1所示。

大堤險工險治理段主要有：樁號4+900～5+200（右堤）、6+000～6+100（左堤）、5+945～6+045（右堤）、7+700～8+100（右堤）四段主堤。

3.6 堤頂加高及泥結碎石路面修筑

根據現場勘查測量結果，由于現狀河堤原設計標準較低，部分河堤低于10年一遇的防洪標準，且多年未維修加固，因此本次設計大部分堤頂需在設計基礎上進行維修加高。根據《堤防工程設計規范》的岸頂超高計算方法確定超高，安全加高取1.25m。設計堤頂高程=10年一遇洪水位+安全超高。現狀堤頂高程達不到設計堤頂高程時，對堤頂進行維修加高。加高段大堤堤頂路面全部修筑為泥結碎石路面，修筑長度共計3600m，路面寬度為4m，路面結構為底層素土回填壓實，上層為0.2m厚泥結碎石路面。

結語

沙河豐南段（小集生產橋～草泊水庫）治理工程建設后提高了本段河道的防洪標準，保護沿河兩岸豐南區的10萬人民群眾的生命財產安全與30萬畝耕地的防洪安全，使其免遭小于10年一遇洪水的侵襲，在遭遇超標準洪水時減少洪災損失。對保障豐南區經濟發展成果、維持經濟健康發展、維護社會穩定、改善交通、改善生態環境等具有重大意義。

參考文獻

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