六井溪河治理河段防洪現狀及生態防洪堤設計

中圖分類號：TV871 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945(2025)20-0126-04

Abstract:River managementisthetechnicalkeytomakingupforthefloodcontrolshortcomingsofmanagedriversections andimprovingtheclosedfloodcontrolsystemoftheLiujingxiRiverBasin.Inviewoftheproblemsoflowfloodcontrol standardsforsoilfloodcontrolembankmentsinriversections，erosionandslumpingofriverbanks，blockingfloodsectionssuch asriversilting，andpoorfloodcontrolcapacityinaccordancewiththeconceptofintegratingfloodcontrolandecological landscape，newecologicalfloodcontrol embankmentsandriverdredgingareadopted.Combinedmanagementplan．The comparisonandselectiondemonstrationresultsshowthattheflexiblestructureofthe Gabingabiongravityretaining walland masonryecologicalrevetmenthasgoodfloodcontrolanderosionresistance，topographyandgeologicaladaptabilityandecological landscapeefects.Theresearchresultscanprovidereferenceforruralecologicalrivermanagementandtheconstructionofa hydrophilic and livable aquatic ecological environment in the new era.

Keywords:rivermanagement;ecological floodcontrolembankment;Gebingabion;stonerevetment;Liujingxi River

河流是農村農業生產灌溉、生活供水、防洪排澇和抗旱應急的重要載體。河道治理是促進水環境、水生態、水資源、水安全、水文化和岸線等多方面協調發展，提升居民安居水平和樂居生活的重要舉措體[-2]。六井溪河沙子坡鎮至杉樹鎮治理河段為天然河道，兩岸土質堤防洪標準低、河岸沖刷滑塌、泥沙沉積淤塞等嚴重制約河道正常行洪，威脅到兩岸居民房屋和農田安全。面對“十四五\"期間“水美鄉村\"農村生態河道建設新要求，基于治理河段的水環境現狀，堅持系統治理、生態修復，通過新建生態防洪堤、河道清淤等措施，提高河道防洪標準，做好水災害防治與水環境治理，建設和美鄉村，鋪就振興道路[-4]。

1 工程概況

印江縣六井溪河沙子坡鎮至杉樹鎮段治理工程位于六井溪河上。六井溪河為印江河一級支流，屬長江流域烏江水系。六井溪河流域屬中高山峽谷地貌，沿河兩岸地形多變，有明顯的山區特征，且呈不對稱的“V\"形。流域處于淘金河正斷面下盤，都勻至宜昌深大斷裂從梵凈山東南方經過，區內構造多沿北東向延伸，發育2條走向北東的次一級性質不明斷層，無活動跡象。六井溪河全長 48.9km ，流域面積 319.4km² 平均比降 7.03%o₀₀ 工程區多年平均降水量 1093.8mm 豐水期4—9月占 75.6% 。降水量大于等于 0.1mm 降水日數 155d ，降水量大于等于 10.0mm 降水日數32.9d ，降水量大于等于 25.0mm 降水日數10.6d，降水量大于等于 50.0mm 暴雨日數 2.9d 多年平均蒸發量 1060mm(E20 觀測值)，蒸發量多集中在4一9月，占全年蒸發量的 72.5% 。

沙子坡鎮至杉樹鎮治理河段位于六井溪河中下游，其中廠溝控制斷面( LJX1+500 集雨面積 50.9km² 主河長 18.09km ，比降 17.24‰ ；小河村控制斷面0 LJX6+100 集雨面積 63.8km² ，主河長 22.78km ，比降14.47‰ ；謝家坪控制斷面（ LJX8+274 ）集雨面積71.1km² ，主河長 24.92km ，比降 13.16‰ ;治理終點石坪村控制斷面( ΔLJX11+906 集雨面積 84.6km² ，主河長28.54km ，比降 10.53‰ 。治理河段防洪保護對象為居民區房屋及農田，綜合治理長度 10.2km ，其中，新建河道堤防工程長度 7.81km （左岸堤長 4717m 右岸堤長 3093m ，河道清淤疏浚長度 10.2km ，保護人口0.368萬人，保護農田面積0.168萬畝（1畝約等于667m² )。為全面落實河長制，構筑農村河道生態新格局，在滿足河道安全行洪的基礎上，優選工程適應性好的生態防洪堤，提高河道防洪標準和行洪能力，促進河道水生態系統恢復，為鄉村振興戰略深人實施奠定水利基礎。

2 防洪現狀及建設內容

六井溪河流域屬于山區雨源型河流，洪水陡漲陡落，洪峰流量大，洪期短，洪水過程線單瘦，多為單峰。

根據現場踏勘及調查分析，治理河段存在的主要問題（圖1）為： ① 六井溪河現狀河寬約為 11～21m ，局部地段有居民自建堤防，但沒有形成封閉堤防，洪水來臨時將會倒灌進人堤防后端對居民、房屋造成威脅；原有河道基本都是天然的土堤，洪水來臨時易對兩岸的居民房屋、農田造成嚴重的威脅。治理河段通過洪水調查及現狀水面線推算，工程治理河段大部分都達不到保護人口段10年一遇、保護農田段5年一遇的防洪標準。 ② 治理河段內有多處無防護的天然岸坡，岸坡常年被河水沖刷，洪水來臨極易造成崩塌破壞，穩定性差，易加劇水土流失，造成塌岸，對周邊居民的生產生活安全造成威脅。 ③ 治理河道蜿蜒曲折，河道淤積嚴重，河道均為沖積砂卵石覆蓋，厚度 0.5～2m 不等，導致河道行洪能力差。

治理河段防洪堤標準低，河岸沖刷滑塌，河道淤積嚴重，行洪能力差，洪水來臨時易對兩岸的居民房屋、農田造成嚴重的威脅[5-。為此需按居民區10年一遇、農田5年一遇的防洪標準設防，通過修建防洪堤、加固堤腳和河道清淤等工程性措施，有針對性地對河道兩岸進行整治，使得當地居民能夠免受防洪標準以下的洪水災害的危害，確保沿河防洪安全、水環境安全和生態安全。六井溪河河段綜合治理長度 10.2km 其中新建河道堤防工程長度 7.81km (左岸堤長 4717m 右岸堤長 3093m ，河道清淤疏浚長度 10.2km 。

3生態防洪堤選擇

3.1工程地質條件

治理河段河道呈蛇曲型河段，河床總體平緩。治理河段左右兩岸段河岸局部緊靠山體，地勢較陡，多為植被覆蓋，局部陡峻段基巖出露，山體植被較好，岸坡度多在 45^°～75^° ，山頂高程為 600～700m 。治理河段河床寬 13～25m ，河床大部分寬度小于 20m ，一級階地發育，高于河床 2～5m ，河床高程為 626.0～529.0m ，河段長為 19.833km ，比降為 0.4% ，河段較平緩。測區無不利地質構造及不良地質現象，防洪堤沿線無大的崩塌、滑坡等不良地質分布，工程區地形平緩，自然邊坡穩定。堤基主要為砂卵石層，抗沖刷能力差、滲透系數大，基礎開挖存在抗滲穩定問題。由于砂礫石以粉砂為主，堤基埋深 1.0～1.5m ，基巖出露段堤基基礎底面滿足防洪堤嵌深。

3.2 堤型方案比選

根據六井溪河防洪治理整體規劃，在滿足河道行洪能力的前提下，根據現有河道地形條件，河道治理的堤線布置，盡量保持原有的天然河道走勢，行洪斷面不滿足的采取拓寬河道寬度。六井溪河綜合治理河段防洪堤設計盡量利用山體作為一側屏障構建封閉防洪體系，減少堤防的修建。同時，在房屋人口集中的河段修建下河踏步方便人與水的互動。根據治理河段的地形地質、河流水勢和已建河堤現狀，設計優選格賓石籠重力式擋土墻、C20混凝土基礎 + 生態砼護岸、置石擋墻和砌石生態護岸4種堤型進行比選，成果見表1。

由表1可知，方案二生態混凝土雖具有抗沖刷能力強、生態景觀性良好等優點，但其工程占地多、投資大，且河道現狀以天然土質邊坡為主，工程適應性略差；方案三置石擋墻雖為柔性結構，也具有較好變形適應、抗沖刷能力和生態景觀性，但項目區范圍內的料場里符合該工程所需的塊石開采難度大，開采量達不到工程填筑材料用量需求；方案一格賓石籠重力式擋土墻雖然投資略高，但是由于用料多導致，該堤型為柔性結構，具有良好變形和抗沖性能，其工程占地少適用于狹窄型治理河段，同時塊石間的間隙有利于水生動植物的棲息繁殖；方案四砌石生態護岸既經濟又生態，為河道內的水生植物的生長創造條件，同時也給魚類等水生物提供棲息地與繁殖場所，適用于狹窄型治理河段。根據治理河段地形地質、河堤現狀、建筑材料和工程投資等方面比選，設計優選方案一格賓石籠重力式擋土墻和方案四砌石生態護岸相結合的堤型方案。

格賓石籠網最下層采用格賓石籠的尺寸為寬 2.5m× 高 1.5m ，內填塊石，背水面坡比為1:1.5的土石回填。格賓石籠重力式擋土墻防洪堤斷面結構型式，如圖2(a)所示。砌石生態護岸是最近興新的護岸，堤頂寬0.8m ，高度為 4.6～5.1m ，上部為M7.5漿砌塊石，底部為 2.5m 高的置石擋墻。常水位以上采用M7.5漿砌塊石，常水位以下采用M7.5漿砌大塊石基礎的塊石規格選用比M7.5漿砌石擋墻塊石較大、質量較好的塊石作為基礎，縫間填充M10水泥砂漿，迎水面漿不外露。砌石生態護岸防洪堤斷面結構型式如圖2(b)所示。

4堤防結構設計計算

4.1 堤頂超高

六井溪河沙子坡鎮至杉樹鎮治理河段防洪堤為V等5級建筑物，經計算可得，防洪堤堤頂安全超高計算值為 0.459m ，設計選定安全超高為 0.6m 。堤頂高程按4種情況確定： ① 堤后耕地地面較高，自身可滿足防洪高程，堤防以固腳防沖護岸為主，堤頂按設計水位 +0.6m 超高； ② 堤后耕地與設計水位相差不大，堤頂按設計水位 +0.6m 超高作為堤頂高程； ③ 當設計水位遠高于堤后耕地，分2種情況，若堤后僅有小面積耕地遭受淹沒時，可只考慮固腳防沖即可，按耕地高程 +0.6m 設計堤頂； ④ 若堤后存在大面積的耕地遭受淹沒時，則須按照設計洪水位確定堤頂高程。

4.2 防洪堤穩定計算

治理河段防洪堤穩定計算為重力式防洪墻的穩定計算，根據SL379—2007《水工擋土墻設計規范》，分別驗算防洪墻抗滑、抗傾穩定安全系數及地基應力。選擇3種計算工況進行分析： ① 基本荷載組合（正常擋水/設計洪水情況)，即自重、靜水壓力、揚壓力、風浪壓力、土壓力、冰壓力和人群荷載。 ② 特殊荷載組合I(施工情況)，即自重、土壓力、人群荷載。 ③ 特殊荷載組合Ⅱ（多年平均水位情況），即自重、靜水壓力、揚壓力、風浪壓力、土壓力、冰壓力、人群荷載和其他稀遇壓力。格賓石籠網堤選擇最高斷面 4.6m 高、砌石擋墻重力堤選擇最高斷面 5.1m 高的斷面作為典型斷面進行計算。防洪堤穩定計算成果見表2。

由表2可知，格賓石籠網重力護岸最小抗滑安全系數 ?K_c=1.351>[K_c]=1.200 ，滿足規范要求，抗傾最小安全系數 K₀=1.921>[K₀]=1.400 ，滿足規范要求;砌石擋墻最小抗滑安全系數 K_c=1.321>[K_c]=1.200 ，滿足規范要求，抗傾最小安全系數 K₀=1.752>[K₀]=1.400 ，滿足規范要求，防洪堤整體安全穩定。

4.3 沖刷深度計算

為了防正洪水出現短暫的集中沖刷現象，堤基埋深不低于沖刷線以下 0.5m 。經計算可得防洪堤沖刷深度計算成果，見表3。

根據表3可知，局部沖刷深度計算值為 0.61～ 0.77m ，中小河洪水來勢兇猛，破壞性較強，因此分別對沖刷岸和淤積岸取埋設深度，沖刷岸取埋深值為1.5m ，淤積岸取埋深值為 1.0m 。

5結論

河道作為水系連通及水美鄉村的水資源存蓄和運輸載體，河道治理應在滿足防洪抗沖基礎上，合理融人自然生態理念，以匹配沿河農田安全耕種和人民宜居樂居生態環境的需求。六井溪河現狀河堤基本為天然土質堤，為確保河道行洪安全，設計盡量維持河道自然形態，根據河道地形地質等條件優選格賓石籠重力式擋土墻和砌石生態護岸相結合的整治方案，有效提高河道防洪標準和營造生態宜居水系環境。未來還應結合數字孿生技術完善流域預警信息化，強化智慧水利科技助力流域防汛決策，賦能“河長制\"共同鋪就人水和諧幸福路。

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