河道治理工程设计与防洪安全探讨

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［摘要］大端河与杨庄河汇合后称“柿庄河”，河流全长32.4km，流域面积275.5km2，工程治理长度约17.7km。文章阐述了工程建设的水文地质条件、工程建设的社会基础和建设环境，分析了工程建设的可行性和必要性，对柿庄河河道治理工程进行了设计分析，对提高河道防洪能力，完善防洪体系，美化城市环境和促进生态与社会的可持续发展具有积极的推动作用。

［关键词］河道治理；工程设计；柿庄河；防洪安全

1工程概况

晋城市沁水县柿庄河位于山西省东南部的太行、东岳、中条三大山系衔接处[1]，为端氏河的一级支流，沁河的二级支流，发源于沁水县与长子县交界的秋峪岭大麻地沟，从北向南流经大端、海则、李庄、张村、柿庄、丁家、闸石、枣元、应郭至固县乡北200m，与十里河汇合后流入端氏河。河流全长32.4km，流域面积275.5km2，上游主流为大端河，大端河与杨庄河汇合后称“柿庄河”。本次治理工程起点为老凹掌（桩号13+000）至端氏河汇入口（桩号30+733.2）治理长度约17.7km。治理段河道右岸为碾洞线，公路部门已对沿河段公路进行防护处理。左岸大多为山体和耕地，由于已建部分堤防时间较长，堤身损毁严重，再加上河道多年未进行系统治理，河道淤塞严重，大多过水断面不能满足行洪要求，影响河道两岸人民群众的生命财产安全。因此，此次河道治理采用新建堤防和河槽整治为主，对左岸未防护段进行河道治理。

2工程建设条件

2.1水文地质条件

工程区位于沁水县东部，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）图A1和图B1[2]，地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.45s，地震基本烈度为Ⅵ度。区域出露的地层有：二叠系下统下石盒子组（P1x）、上统下石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）；三叠系下统刘家沟组（T1l）、和尚沟组（T1h）；第四系中更新统洪积（Q2pl）、上更新统洪冲积（Q3pal）、洪坡积（Q3pdl）、全新统洪冲积（Q4pal）、洪积（Q4pl）、人工堆积物（QS）。治理段位于沁水县，范围为从老凹掌至端氏河汇入口，治理长度约17.7km，根据《防洪标准》（GB50201-2014）规定，充分考虑乡镇长期发展规划，着眼长远和基础条件，维护河湖健康生命、实现河湖功能永续利用；最终确定本次治理河段采用10a一遇洪水标准。

2.2工程建设的社会基础

一是满足河道防洪安全的需要。柿庄河一直没有进行过系统的治理，治理段现状河道存在局部河槽淤积严重、断面狭窄的现象，河道堤防基本为天然土质堤防，且多处河堤水毁冲刷坍塌严重，不满足设防标准要求，严重影响周边区域防洪。因此对河槽进行整治、对河道两侧堤防进行修复加固加高、在无堤防段新建防护堤防，能进一步提高河道的防洪能力，有助于建立流域完善的防洪体系。二是满足两岸村民生命财产安全的需要。现状部分河道两岸为村庄，为保护沿河段村民的生命财产安全，河道急需治理。柿庄河的治理不仅提高了防洪能力，而且还在一定程度上美化了环境，因此本工程的建设是十分必要的。

2.3工程的建设环境

一是有沁水县委、县政府的高度重视和大力支持，为本工程的实施创造了政治保证。二是沁水县经济的快速发展，区域经济实力稳步提升，为项目的实施提供了坚实的经济基础。三是治理工程为改善投资环境带来的商机和经济效益，是做好“水”这篇文章的根本动力。四是当地居民的觉悟和文化素质的提高，是做好“水”这篇文章的坚强后盾[3]。两岸的居民受尽洪涝灾害和环境恶化之苦，对加速环境治理的目的和意义有全面的认识，为工程的实施提供了广泛的群众基础。五是交通、电力、通信、市政等基础设施完善，为工程的建设提供了基础条件。

3工程设计

柿庄河左岸为农田及山体，右岸为碾洞线，山体部分基本不需要防护，靠近右岸碾洞线公路已经进行了防护，此次河道治理主要是对未防护段，新建防护挡墙。工程主要任务是解决河道的防洪安保问题，提高河道过流能力和防洪标准，保证两岸人民群众的生命财产安全[4]。

3.1河道平面布置

治理段河道的堤线布置基本沿河道治导线布置，部分河段仅在主槽进行防护。

3.2河道纵向设计

本次工程设计河道纵坡基本维持现状，河槽整治部分采用设计纵坡。

3.3河道堤防设计

本次工程设计，河道的断面基本维持原状不动，在治理河段对河道两岸进行防护，新建护岸挡墙8.82km。防护釆用M7.5浆砌石挡墙。堤防设计标准断面：堤顶宽0.6m，墙趾和墙踵宽高分别为0.6m，基础底宽3.92m，堤高3.0m，迎水坡1∶0.1，背水坡1∶0.4，基础埋深1.8m，堤防总高4.8m；釆用M7.5浆砌石砌筑，M10.0砂浆勾缝。每10m设一道变形缝，缝宽20mm，釆用聚乙烯闭孔板填缝。排水管为直径M110PVC管，间距2.0m，进口设反滤，用反滤土工布包裹，土工布为300g/m2。支流汇入口堤防设计标准断面：堤顶宽0.6m，墙趾和墙踵宽高分别为0.5m，基础底宽3.05m，堤高2.0m，迎水坡1∶0.1，背水坡1∶0.4，基础埋深1.5m，堤防总高3.5m；釆用M7.5浆砌石砌筑，M10.0砂浆勾缝。每10m设一道变形缝，缝宽20mm，釆用聚乙烯闭孔板填缝。排水管为直径110mmPVC管，间距2.0m，进口设反滤，用反滤土工布包裹，土工布为300g/m2。由于河道部分堤防建于20世纪70年代，多为干砌石堤防，部分水毁严重的应进行拆除重建，对于还能发挥功能的部分堤防进行C20混凝土压顶处理，压顶段长约2.0km。

3.4跌水设计

在柿庄村附近河道坡度较陡段，设置三处跌水，跌水采用M7.5浆砌石挡墙型式，挡墙顶宽0.6m，墙趾和墙踵宽高分别为0.6m，基础底宽2.56m，迎水坡1∶0，背水坡1∶0.4，基础埋深1.2m，堤防总高2.5m；采用M7.5浆砌石砌筑，M10.0砂浆勾缝，跌水前后分别设置宽5.0m，厚0.5m，沿河道宽度布置的格宾石笼防冲层。

3.5河道清障

主要目标任务：清除危及河道行洪安全的阻水障碍，恢复河道行洪能力，确保防洪安全。清障范围主要包括两部分：一是此次设计的河道两岸堤防（含堤防）之间主槽、滩地；二是无堤防河道，主要为已划定河道管理范围或设计洪水位之内的水域、滩地。清障工作内容：一是对河道内的建筑及生活垃圾进行开挖清理；二是对占用河道、滩涂非法从事采砂、洗砂活动的场地及遗留采砂废弃物进行清理；三是清除河道范围的阻水道路、横堤、房屋等违法建筑物、构筑物。

3.6河槽整治

此次设计对河槽进行整治以保证河道水流顺畅，确保小流量时水流尽可能在主槽内流动，以避免河道堤防局部长期冲刷。河道疏浚仅对河道治理段内，局部阻洪的河道，按河道设计断面和设计纵坡进行疏浚。河道疏浚尽量结合堤防填筑进行，做到土方就近使用和挖填平衡。河槽整治清淤，依照河道设计底高程进行；河槽整治长度17.7km。

4结语

项目建设符合晋城市城市规划要求，符合国家现行政策和规范要求，工程建设之后，提高了两岸防洪标准，保障了居民的生命财产安全。工程的实施，修复了河道生态环境，促进了产业结构调整，使周边环境越来越好，对整个城市的发展具有推动作用。工程周边村庄较多，施工时需注意和周边现有建筑物的协调，做好与周边群众的沟通，维护社会稳定。要认真按照施工程序做好各阶段工作，特别是招标工作和工程质量监督，确保工程能有效发挥功能[5]。工程建设施工过程中，要做好环保和节能工作，尽可能减少对当地环境的破坏，同时要做好施工安全保障工作，确保人员安全。

［参考文献］

［1］安晓宁.沁水县设施蔬菜产业发展现状与对策分析［D］.太谷：山西农业大学，2017.

［2］刘超.连续刚构特大桥初步设计阶段安全风险评估研究［D］.成都：西南交通大学，2017.

［3］曹卿轩.吉县清水河城区段综合治理及效益评价［J］.山西科技，2016，31（3）：55-57.

［4］马丽丽.辽宁省东部山区中小河流生态治理模式研究［G］//辽宁省水利学会专题资料汇编.水与水技术（第8辑）.沈阳：辽宁科学技术出版社，2018.

［5］周海霞.太原市柏板河河道治理工程设计［J］.山西水利,2019（10）：21-22.

作者：李世龙 张建兴 单位：晋城市水务局