周河流域工程建設影響分析與防治

李 寧，思 毅

(志丹縣水務局，陜西 志丹 717500)

1 引言

在水利工程建設過程之中，不免會給環(huán)境帶來一些負面影響，在一定程度之上阻礙穩(wěn)定的生產(chǎn)和生活，破壞生態(tài)系統(tǒng)的均衡[1-3]。為解決這一問題，我們需要找到切實可行的解決辦法，保護環(huán)境，發(fā)揮水利工程的作用。具體來說，河流工程水利工程的建設好壞在一定程度上會影響到我國流域的水環(huán)境、人文環(huán)境、水質水溫等，因此應更加注重水利工程的建設和管理從而全方位保證水利工程管理中的各個方面工作有條不紊地開展[4-6]。但由于水利工程建設是一個相對復雜的過程，難免會存在各種問題，現(xiàn)針對周河流域水利工程管理以及工程建設存在的問題，系統(tǒng)性地提出了對策，并進行了綜合分析，最后提出了防治工程的關鍵體系。

2 工程概況

志丹縣縣城周邊周河流域項目區(qū)總面積305.1 km2，以周河及周邊12條溝道(西武溝、沙道子西溝、西馬岔溝、西陽溝、柳溝、東武溝、薛家溝、菜花溝、麻花溝、城隍廟溝、孫岔溝、橋溝)為主，工程內容主要涉及保安鎮(zhèn)東武溝村、馮坡村、沙道子村、孫岔村、西武溝村、西陽溝村、楊畔村、張溝門村；順寧鎮(zhèn)白草臺村、保娃溝門村、劉老灣村、羅洼子村、任坪村、托合樹灣村、周咀子村；紙坊鄉(xiāng)紙坊村，共3鎮(zhèn)16個村，項目區(qū)地理位置見圖1。本次志丹縣周河流域生態(tài)保護修復項目建設內容主要包括水土流失綜合治理與區(qū)域生態(tài)修復、農田生態(tài)系統(tǒng)提升、水資源保護與水資源綜合利用、農村面源污染綜合整治等建設內容。

圖1 項目區(qū)地理位置圖

工程區(qū)地質概況為陜北黃土高原梁狀丘陵溝壑區(qū)，地勢西北高，東南低。周河兩岸黃土茆頂高程1250 m～1400 m，與河床相對高差50 m～150 m，主要由Q3黃土和Q2黃土狀壤土組成。

圖2 上游河道情況圖

3 工程建設對防洪建設影響與評價

3.1 與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關系與影響分析

(1)防護對象：以志丹縣縣城內周河主河道兩側的城區(qū)及周邊12條溝道(西武溝、沙道子西溝、西馬岔溝、西陽溝、柳溝、東武溝、薛家溝、菜花溝、麻花溝、城隍廟溝、孫岔溝、橋溝)為主，工程內容主要涉及志丹縣城城區(qū)周河兩側的居民區(qū)、濕地公園，足球小鎮(zhèn)等。

(2)防洪標準：工程段護灘設計洪水標準為2 a一遇，西武溝交通橋設計洪水標準為30 a一遇。

(3)規(guī)劃堤距：確保左右岸規(guī)劃設施正常運行的條件下，遵循河床歷史演變及近期演變分析最終確定周河河道防洪堤堤線沿現(xiàn)狀堤岸布置，確保河道堤距在70 m以上。

(4)防洪堤斷面型式：護灘堤基埋深3.55 m，頂沖段堤基采用鉛絲籠石護根。堤防超高采用1.0 m。

本項目設計在河道兩側增設堤防，沒有改變原規(guī)劃防護對象、防洪標準、堤距以及防洪堤斷面形式，與防洪規(guī)劃的要求一致，并不相悖，不會影響防洪規(guī)劃的實施。

3.2 現(xiàn)有防洪標準、技術要求的影響分析

堤防工程主要涉及周河河道及周河支流孫岔溝河道，堤防布置共3段，共計長522.8 m；孫岔溝1段，長97.65 m。均采用漿砌石結構。本次工程以主河槽行洪安全為目的，河道清淤總長度5688 m，分為五段，分別位于周河河道中心樁號K2+146.56～K2+498.12、K3+712.48～K4+330.06、K4+801.25～K5+995.73、K14+219.86～K16+092.21；對主河槽岸坡坡腳采用格賓石籠+格賓墊結構砌護。砌護總長度3978.68 m，其中周河主河槽左岸砌護1728.44 m，周河主河槽右岸砌護1856.69 m。

3.3 志丹水文站宏海大酒店處水文監(jiān)測面的影響分析

工程建設運行后，河道堤防工程需滿足30年一遇洪水標準，河道護灘需滿足2 a一遇洪水標準，結合志丹水文站2015年宏海大酒店處水文實測斷面數(shù)據(jù)以及2018年本項目1∶2000航空影像資料實際調查資料、實測地形圖資料等比分析。志丹水文站套匯斷面圖見圖3。

由圖3可以看出，在2015年～2018年河道斷面深泓點位置擺動在起點距0～90 m之間，總體沖淤基本平衡。志丹水文站宏海大酒店測驗站斷面編號為A52.，樁號為K7+46.48，該斷面面深泓高程為1224.45 m，工程建設完成后30一遇洪水時水面線水位為1232.59 m，而左右岸高程約為1233.5 m左右，并不會淹沒宏海大酒店處測驗站。

圖3 志丹水文站宏海大酒店處斷面套匯圖

志丹水文站為省級重要水文站，工程的實施對志丹水文站宏海大酒店測驗斷面設施、測驗工作環(huán)境、測驗方案以及水沙特性變化等內容產(chǎn)生如下影響：

(1)工程建成后對水位的連續(xù)性產(chǎn)生影響，對水位流量關系曲線的連續(xù)性產(chǎn)生影響；

(2)工程建成后水流形態(tài)發(fā)生變化，引起水流流向的局部改變，從而引起含沙量斷面橫向分布和垂向分布的變化，原單沙垂線的位置需要驗證調整。

綜上所述，工程建設后對志丹水文站宏海大酒店處測驗站會產(chǎn)生一定的影響。

3.4 河道行洪影響分析

工程建設運行后，周河主河段河道主槽單一，經(jīng)過治理后河勢更為順直，平面變化受堤防工程控制以趨穩(wěn)定，且通過堤防設計合理性分析可知，主河道處堤防滿足30 a一遇洪水的防洪標準。治理過程包括河床清淤疏浚工程，河床的清淤疏浚能夠增加河道的過流斷面面積，提高河道的行洪能力，故工程建設運行后不會對行洪造成不利影響。對于孫岔溝河段，孫岔溝河道處堤防不滿足30 a一遇洪水的防洪標準，將給行洪帶來不利影響。

3.5 河勢穩(wěn)定影響分析

志丹縣城區(qū)堤防工程修建時，同時進行清淤疏浚工程，清淤疏浚工程不僅能能夠保障水流的過水斷面，提高河道的防洪能力，最重要的是能夠清除底泥中的污染物，改善生態(tài)環(huán)境，對形成人水和諧的水生態(tài)體系和水清岸綠的水環(huán)境體系起到重要的作用。

結合工程區(qū)規(guī)劃，對疏浚后所產(chǎn)生的可利用土方進行合理利用，依據(jù)現(xiàn)狀地形及土方平衡，將河底清淤出的土方用于護灘的打造，在周河河道及孫岔溝打造滿足2 a一遇設計洪水灘面，在滿足河道安全行洪的基礎上，方便灘面植被的提升和水生態(tài)的修復，通過上述沖刷計算結果可知，該灘面滿足2 a一遇的洪水沖刷，結合30 a一遇洪水沖刷結果，可得知護灘的部分堤基埋深能夠承受30 a一遇洪水的沖刷。綜上所述，工程建設不僅不會給河道造成淤積而改變河勢，而且由于清淤工作的進行，以及灘面的打造，使周河的河道河勢更加穩(wěn)定。綜上所述，工程建設不會對河勢帶來影響。

3.6 堤防、護岸及其它水利工程和設施影響分析

河堤、河道沖刷影響分析。周河主河道及孫岔溝河道處堤防及護灘的基礎埋深均能滿足2 a一遇洪水的沖刷，護灘工程基礎埋深設計合理。周河主河道及孫岔溝河道處堤防工程均能滿足30 a一遇洪水的沖刷，護灘工程部分基礎埋深也能滿足30 a一遇洪水的沖刷，堤防工程基礎埋深設計合理。故工程區(qū)建設不會對工程段內河堤造成沖刷影響。

工程段橋梁的沖刷影響分析。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，城北大橋、沙道子橋、楊家溝橋、城南大橋、麻地坪大橋基礎埋深均在河床2.0 m以下，根據(jù)4.3橋底部斷面沖刷計算結果可以看出，發(fā)生30 a一遇洪水時，不會對8座交通橋底部造成沖刷威脅，西武溝交通橋處基礎埋深為1.5 m，當此處發(fā)生30 a一遇洪水時，沖刷深度為1.41 m，故可知工程建設對橋梁沖刷基本沒有影響。

4 防治與補救體系

經(jīng)過以上分析可知，工程在建設和運行期間，正常情況下不會影響所在河段防洪規(guī)劃的實施，對防洪技術標準、河勢穩(wěn)定等都不會帶來不利影響。本工程防御洪水的設防標準、防洪措施選用適當，符合國家《防洪標準》的要求。

4.1 河道行洪安全影響的防治補救措施

導流施工期對河道泄洪、河道管理和周圍環(huán)境帶來一定的不利影響，建議采取以下的補救措施：

(1)導流工程施工應優(yōu)化施工組織設計，涉河工程施工工期應安排在非汛期，力爭在汛前完成施工任務，并及時拆除臨建設施，確保行洪安全；

(2)施工臨時設施應盡量少占河道，阻水作用較大的臨時設施的設計方案應報河道主管部門審批，盡量減小對行洪的影響；

導流工程建設在周河河道中，對河道管理工作帶來一定的影響，其防治與補救措施應與當?shù)睾拥乐鞴懿块T協(xié)商解決，并建議采取以下補救措施：

(1)導流工程管理部門要做好導流工程自身的維護與管理工作，大洪水時要加強導流工程的管理，確保工程區(qū)防洪安全；

(2)導流工程管理部門要建立監(jiān)測制度，監(jiān)測岸坡穩(wěn)定、洪水、河勢變化情況，及時發(fā)現(xiàn)和消除各類隱患，確保工程區(qū)及其附近河段防洪安全。

工程完建運行期，洪水在2 a一遇、30 a一遇三種情況下均能安全行洪，在30 a一遇洪水時，會淹沒大部分灘地和新建的堰塘，并在在S303省道局部形成淹沒區(qū)，對于孫岔溝處新建堤防可知該處堤防不滿足30 a一遇洪水標準，故必須采取防治措施：

(1)加強水文預警工作，提前做好臥壩準備工作。志丹水文站位于工程區(qū)上游6 km處，可以利用天氣預報以及該水文站水情監(jiān)測系統(tǒng)，提前向工程區(qū)管理人員發(fā)出預警信號。

(2)加強對管理操作人員的操作管理培訓。工程完建運行后，確保管理人員能嫻熟操作，保證工程正常運行，造福當?shù)厝嗣瘛?/p>

(3)建議設計單位復核孫岔溝處堤防設計的保護范圍、標準及流量。重新設計該處的新建堤防，使其能滿足相應重現(xiàn)期洪水的防洪標準。

4.2 水利工程設施影響的防治與補救措施

在施工過程中，要保護好施工區(qū)附近的防洪工程、水利設施、防汛搶險道路、通信設施、生物保護工程和其它管護設施；施工過程中占用河道管理范圍內土地，有可能造成防洪設施的破壞，故還應該采取以下補救措施：

(1)施工過程中，做好施工總布置，做到臨建設施“不占”和“少占”河道管理范圍內的土地，盡可能“不占用，不破壞”河道防洪管理設施。

(2)對河道管理范圍內的設施造成破壞的，施工結束后進行功能化恢復，不能恢復的給予一定賠償。

5 結論

通過對工程建設與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關系與影響分析可知，工程所在區(qū)域無大型水利工程，工程建設設計在河道兩側增設堤防，沒有改變原規(guī)劃防護對象、防洪標準、堤距以及防洪堤斷面形式，與防洪規(guī)劃的要求一致，并不相悖，不會影響防洪規(guī)劃的實施。工程建設運行后，周河主河段段內河道主槽單一，經(jīng)過治理后河勢更為順直，平面變化受堤防工程控制以趨穩(wěn)定，工程建設不會對河道行洪產(chǎn)生不利影響，工程建設不會對工程段內河堤、橋梁沖刷產(chǎn)生不利影響。