張家口市崇禮區白旗溝防洪治理工程技術特點

張靜靜

（河北省水利規劃設計研究院有限公司，石家莊 050021）

1 工程概述

崇禮區位于張家口市區東北明長城北側，西北和東北以壩頭為界，與張北、沽源兩縣接壤；東部和南部以長城相隔，和赤城、宣化兩縣毗鄰；西南與張家口市區連接，東西最大寬度64km，南北最大長度57km。崇禮區屬中低山區，其地貌特征是“山連山，連綿不斷；溝套溝，難以計數”。

白旗溝由白旗鄉周邊許多山洪溝組成，各溝流域面積小，溝短坡陡，直接威脅村莊安全，因大都位于白旗鄉境內，故統稱為白旗山洪溝，主要包括門頭營支溝、門扇川支溝、門二營支溝、四東支溝、白旗支溝、西林支溝、南山窯支溝、門三營支溝、洞頭營支溝、洞三營支溝、洞四營支溝、白露窯支溝、甘雨支溝和下窩鋪支溝，共14條山洪溝，如圖2。

圖1 白旗溝流域示意圖

圖2 14條山洪溝工程位置

結合河道現狀和山洪災害特點，本次治理工程重點解決治理河段兩岸村莊的防洪及岸坡穩定問題，主要工程措施為防洪護岸、河道疏浚、垃圾清理。構建完善的防洪保安體系，使防洪工程與改善生態環境有機結合。白旗溝防洪治理工程通過對不穩定的河岸進行加固保護及河道整理，提高河道的行洪能力，保護工程治理段兩岸村莊防洪安全。

2 工程技術特點

2.1 實踐考察，科學制定措施

崇禮區為冀西北山區，屬燕山余脈大馬群山支系，該區域洪水過程由于產流區多在山前地帶，坡度較大、集流快、河槽處于山谷之中，調蓄能力小，故造成一次洪水漲落迅速，具有源短流急、驟降驟落的特點。通過現場查勘、調查研究，對河道的現狀和歷史及未來發展趨勢有了確切認識。本工程從崇禮區山洪災害形成的自然條件與社會因素分析，提出了山洪溝治理的工程措施。

2.2 堅持“以防為主，防治結合”

白旗溝治理工程提出了山洪溝治理中非工程措施的重要性，充分體現以人為本的理念，以防災躲災為主，提高預警預報的準確度。以非工程措施為主，同步實施必要的工程措施，從而達到治標治本的目的。崇禮區實施了縣級山洪災害防御非工程措施項目，項目主要建設內容包括監測系統、預警系統、縣級監測預警平臺、群測群防體系等，共建設完成了211個村級廣播預警站、23個村級自動雨量站、157個人工雨量站、13處河道簡易水位尺、8個河道視頻監測站、3個景區廣播、雨量站及機房改造、軟件安裝、短信、傳真群發系統、兩條6兆網絡專線和1條外接互聯網線路等工程。

2.3 河道縱坡控制

山區河流發育過程一般以下切為主。河谷斷面多呈V形或U形。V形河谷較年青，河槽狹窄，枯水期無依附一岸的邊灘出露。U形河谷較成熟，河槽相對寬廣，枯水期有巖盤、緊靠一岸的卵石邊灘或位居河心的卵石心灘出露。山區河道縱坡變化較大，河床質堅硬，約束變形能力強且與周邊整體地勢密切相關，急灘深潭上下交替。目前白旗溝現狀河床比降約2%～13%，由于長久以來未進行系統治理，局部河床抬高，適時地對河道進行疏浚，可有效地保證行洪斷面，降低洪水位。在河槽深度滿足防洪要求、兩岸地勢較高的河段，保持了天然河道局部倒坡，維護了山區河道不同河段縱坡多變的特征，降低河道流速，使河床不再下切，營造了良好的河流生態效果。本次設計基本上不改變原有河床比降，治理后河道平均縱坡與治理前保持一致或略有放緩，疏浚后使河道上下游更加平順，銜接更加自然。

圖3 山洪溝河底縱坡與天然縱坡保持一致

2.4 河道寬度控制

河岸線布置應以滿足行洪要求，穩定河勢，改善流態為首要條件，結合本工程所在地的規劃，實際地形、地質情況，符合以下原則：河道岸線布置力求平順，順河勢、順水流平緩連接上下游河道。岸線的走向和布置，首先應考慮確定的河道過水斷面應能滿足設計洪水安全排泄要求，在此基礎上，根據工程區內現有防洪護岸布置，協調好上下游、左右岸、已建與新建工程的關系，確定防洪保護區域。河床橫斷面尺寸的確定，結合河道現狀寬度，推算相應標準的河道水面線，劃定河道淹沒線。在河道平面布置上，采用計算河寬和淹沒線外包線作為河道上口線，形成“宜寬則寬，宜窄則窄”的斷面。

本次河道治理采用梯形斷面，對河段束窄河段和卡口段進行橫向疏浚，結合上、下游斷面邊坡和寬度，河道寬度基本維持現狀上開口寬度，疏浚邊坡1∶2。本工程山區河流特點明顯，周圍建筑密集，根據現狀情況進行分段治理。現狀溝道邊坡較緩的采用漿砌石護坡，厚度0.4m。溝道村莊河道兩岸建筑物密集，采用漿砌石擋墻結構。堤防式擋土墻超高取1.0m，護岸超高按0.5m控制。

圖4 白旗山洪溝典型設計橫斷面

2.5 超標準洪水應對方案

本次工程設計主要對河道村莊段岸坡進行防護，使設計洪水不淹村莊，超標洪水盡量利用超高行洪，岸坡漫而不決、沖而不垮。對于超標洪水，結合非工程措施，利用已建的山洪災害監測預警系統和群測群防體系，做好預警，做到超標洪水人員零傷亡，經濟損失降至最低。

圖5 工程治理前后對比

3 工程綠色性內容

白旗溝位于清水河的上游，是張家口市重要的生態保護及水源涵養地，承擔著保持水土、涵養水源、減少風沙的重要作用。河道遵循“隨彎就勢”的原則，通過土方開挖回填，結合河道護岸等造就河岸線的蜿蜒性。同時種植原則遵循以鄉土植物為主的原則，適當保留原生植物，對護村段支溝兩側的漿砌石擋墻墻腳和鋼絲網石籠護坡坡腳種植灌木綠化；在擋墻內側，村莊邊緣種植喬木綠化；對裸露的棄渣場表面和邊坡進行播種草籽綠化。

工程主要建筑材料選用符合國家有關標準的產品，選取經濟合理的結構尺寸，充分利用當地材料，降低了能源損耗和對環境的影響，施工營地做到了綜合利用和重復使用場地，施工前后期銜接規劃良好，占用耕地少。各種施工設施的布置結合場內交通規劃，各類材料物資運輸流程合理，避免了反向運輸和二次倒運，做到了減少干擾，方便施工。

4 綜合效益

本工程實施后，河道行洪順暢，河道沖刷減輕，水土流失減少，并結合兩岸的植草綠化，明顯改善了工程區的生態環境。河道防洪標準提高到10年一遇，防洪能力得到了顯著提高，減輕了兩岸的洪災損失，為周邊居民創造了穩定的生產、生活環境。河道岸線整治工程改變了現狀河道凌亂岸線，為促進崇禮區生態旅游開發創造了條件。