黃土梁峁溝壑區山洪溝治理措施探析
——以秦安縣葉堡鎮黃家溝山洪溝道治理工程為例

王文喜

（天水市水利水電勘測設計研究院有限公司，甘肅 天水 741000）

0 引言

秦安縣黃家溝山洪溝道治理工程位于秦安縣中部，地形東西狹長，西部是河谷盆地；東部是高山梁峁區。全鄉海拔在1200~1800m 之間，年降水量486.9mm。本文在對當地防洪減災體系現狀研究的基礎上，針對黃家溝山洪溝道防洪工程問題進行深入分析，并提出合理的防治措施。

1 黃家溝山洪溝工程概況

1.1 黃家溝山洪溝道現狀

黃家溝是葫蘆河左岸一級支溝，發源于秦安縣葉堡鎮黃家溝上游黃家灣一帶，黃家溝控制流域面積3.0km2，東北西南流向，流經葉堡鎮鎮區，在葉堡鎮鎮區附近匯入葫蘆河，溝道長3.6km，溝道比降為62.2%。黃家溝流域溝道兩岸山體連綿起伏，相對高差約300m。黃家溝溝道現狀情況見表1和圖1。

圖1 溝道現狀圖

表1 黃家溝溝道現狀

1.2 防洪存在的問題

（1）山洪破壞嚴重。工程區暴雨歷時較短，河道陡、流速快，破壞力強，造成河岸沖刷、坍塌嚴重，洪水經常淹沒農田和村莊，直接威脅當地群從生命財產安全及基礎設施安全。

（2）未形成完整防洪體系。工程區幾乎為天然河道，河道寬度太窄，河床形態變化較大。

（3）溝道局部嚴重淤積。黃家溝地形地勢起伏大，且受地質的影響，在短歷時暴雨下，流域內山坡受暴雨沖刷形成濁水，在下游溝道阻水或地勢平緩處形成淤積，形成河道淤積，造成更大的災害。

2 防洪工程建設的必要性

（1）確保防洪安全的需要。工程區由于防洪體系不全，使洪泛區的葉堡鎮葉堡村的村民和耕地，以及S207公路得不到有效的保護。

（2）區域社會經濟可持續發展的需要。工程區位于秦安縣葉堡鎮境內，村莊分布較多，人口居住比較集中，境內分布有重要交通公路等基礎設施。

（3）貫徹水利部對山洪災害防治項目建設工作要求的需要。項目建成后，工程區的防洪能力整體提高，達到設防標準，避免山洪溝災害發生，以保障群眾的生活和生產，提高居民的幸福度。

基于以上需要，修建該段排洪渠是防洪治理重中之重，非常有必要。

3 山洪溝治理方案設計

3.1 工程內容和防洪等級

工程治理河道長度1000m，建設排洪渠長度共計956m。根據溝道現場勘察分析及山洪溝洪水特點、變化規律，研究設計工程區治理措施。合理確定防洪標準，采用溝道排洪與溝道防護相結合的措施進行治理，同時達到排洪、控制河勢、完善溝道防洪體系建設，及時提高溝道重要段的防洪能力。根據《堤防工程設計規范》（GB 50286-2013）和《防洪標準》（GB 50201-2014），結合工程區保護對象的重要程度，確定工程區防護等級區對象的重要程5級，洪水重現期10年。

3.2 防洪技術方案

排洪渠型式根據工程區位置、重要程度、施工條件、地質特性、筑堤材料、運用和管理要求、環境景觀、工程造價等因素，按照因地制宜、就地取材的原則綜合確定。

3.2.1 溝道流速

洪水重現期下，工程區采用伯努利方程式計算流速，各斷面流速計算結果見表2所示。

表2 工程區各斷面流速計算成果

從表2 可以看出，防洪標準條件下，溝道流速較大，黃土梁峁溝壑區地質極易發生沖刷。因此，需采用防護工程對溝道進行保護，提高工程區的防洪標準。

3.2.2 渠型選擇

分別對擋土墻結構和生態護坡結構型式進行比較，然后選用最合適、最省錢的結構為設計渠型。兩種成型護坡對比如圖2所示。

圖2 護坡型式對比圖

擋土墻結構型式整體性好，便于施工，占地較少，抗沖流速大，河道固化，但用石量較大，不利于生態保持。生態護坡結構型式占地多，柔韌性、透水性、耐久性、生態性較好，抗沖流速小，坡面較緩，不適宜小溝道。黃家溝溝道比降較大，流速大。因此，本次設計采用擋土墻結構型式。

3.2.3 護坡材料選擇

護坡材料采用混凝土和漿砌石。

方案I：混凝土梯形斷面，凈高1.8m，上口凈寬5.1m，下口凈寬1.5m，迎水面邊坡為1∶1，頂厚0.2m，底厚0.3m，渠底厚0.2m。優點：美觀，人工少，器械占比較多，單位造價較低等。缺點：施工難度大，強度比漿砌石結構低，抗沖擊能力小，伸縮縫較多。

方案II：漿砌石梯形斷面，凈高1.8m，上口凈寬3.8m，下口凈寬2.0m，迎水面邊坡為1∶05，頂厚0.3m，底厚0.5m，渠底厚0.3m。優點：砌筑技術簡單，無較復雜工序；抗沖能力比混凝土強，施工中環境對其影響小，適應地基穩定性好少。缺點：工程量有所增加，人工占比較多，單位造價相對較高。

方案I與方案II所用護坡材料對比如圖3所示。

圖3 護坡材料對比圖

結合工程區地形、地貌等特點，根據當地已建渠道工程運行經驗，結構選用漿砌石最為經濟合理。漿砌石結構對砂礫地基的適應性好，結構穩定性好，且黃家溝屬于山區性河流，河道較窄，河道比降大，水流流速快，對抗沖擊的要求較高，故選用漿砌石最為科學合理。因此，治理段排洪渠選用M10漿砌石為護面材料。

4 完善防洪治理措施

黃土梁峁溝壑區山洪溝治理措施從工程和非工程兩個方面進行，以工程措施為主，非工程措施為輔，兩種措施同時進行，有效結合。

4.1 工程措施

工程措施設計時根據“攔、蓄、避、通、護”的原則，旨在提高溝道的重點河段防洪標準，降低山洪破壞的程度。

（1）在關鍵河道攔截洪水，措施：修建淤地壩、攔沙壩等；

（2）上、中游緩地滯蓄洪水，措施：修建淤地壩、攔沙壩、利用山塘和洼地等；

（3）中、下游重要城鎮或設施避開洪水，措施：修建排洪渠、截洪溝等；

（4）下游淤積處疏通河道，修建防護工程，措施：河道疏浚、修建提防、護岸。

通過以上措施完善溝道工程配套并進行合理布局，與黃土梁峁溝壑區水土保持緊密結合，相互促進，在滿足技術標準的前提下，保障了溝道的生態性和親水性。

4.2 非工程措施

提高人民群眾的山洪溝防護意識，堅持非工程措施與工程措施并行，將山洪災害調查、山洪監測預警系統和群防意識相結合，逐步形成完善的山洪溝治理措施。

（1）明確溝道的重點段、危險段，重點監測和預警，進行定點和定時巡訪；

（2）完善溝道的山洪災害防治體系，落實主管部門職責，明確各級政府部門責任，編制完善的山洪應急預案并進行培訓指導；

（3）宣傳山洪災害的危險性，提高群眾的山洪防護意識、責任意識，發現情況立即上報。

5 結束語

本文通過分析黃土梁峁溝壑區防洪工程現狀，總結了防洪存在的問題，分析了山洪溝治理的方向。設計溝道治理方案，既要考慮技術方案的可行性，也要考慮溝道的生態環境性。治理中，既要采取工程措施對溝道進行人為治理，也要通過非工程措施落實管理機構的防洪責任和增強群眾的防護意識，從而實現人與自然的和諧相處，提高人民群眾的幸福感。