呂梁市新城北川河治理工程簡述

閆志紅

（呂梁市水利局，山西 呂梁 033000）

1 河道概況

1.1 概述

呂梁市位于山西省中部西側(cè)，轄1區(qū)10縣，代管2市，總面積21 143 km2。三川河為黃河一級(jí)支流，由北川河、東川河和南川河匯流而成。北川河發(fā)源于方山縣開府鄉(xiāng)赤堅(jiān)嶺村，河道總長110 m，流域面積1 476 km2。北川河主河道縱坡6.4‰，河道寬窄不一，灘谷寬在1～2 km之間。河床主要為砂、礫石，穩(wěn)定性較好，沿途自北向南有開府溝、馬坊溝、南陽溝、陽圪臺(tái)溝、圪洞溝、峪口溝、店坪溝七大支流匯入，其中店坪溝在本次治理段內(nèi)。

呂梁市新城北川河治理段位于黃土丘陵區(qū)，由于風(fēng)化切割，形成了溝壑縱橫的地貌，水土流失比較嚴(yán)重。橫泉水庫位于呂梁新城北川河上游約15 km的北川河干流上，控制流域面積800 km2，設(shè)計(jì)總庫容8 123 萬 m3。

1.2 河道治理必要性分析

呂梁市大部分為山區(qū)丘陵區(qū)，汛期局部性暴雨洪水災(zāi)害頻繁，山區(qū)局部性暴雨洪水災(zāi)害給呂梁山區(qū)廣大群眾造成了較大的生命和財(cái)產(chǎn)損失。結(jié)合新城區(qū)城市規(guī)劃及北川河河道治理工程規(guī)劃，構(gòu)筑保障城市安全的防洪體系，進(jìn)行呂梁市新城北川河治理工程尤為必要。

1.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《呂梁市城市總體規(guī)劃》及呂梁市住房保障城鄉(xiāng)建設(shè)管理局關(guān)于回復(fù)《關(guān)于確認(rèn)呂梁市總體規(guī)劃的函》的函，截至2013年，全市中心人口共有28.6萬人。結(jié)合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范規(guī)定，北川河防洪標(biāo)準(zhǔn)確定為50年一遇。

2 水文氣象條件

2.1 水文氣象

工程區(qū)屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，差異懸殊。多年平均降水量在500 mm以內(nèi)，且時(shí)空分布不均，汛期降水量約占全年降水量的70%以上，山區(qū)降水多于平川，南部山區(qū)多于北部山區(qū)；降水量年際變化大，最多年份和最少年份相差2～3倍。年平均氣溫7.5～9.1℃；無霜期短，多年平均在180 d左右；最大凍土深110 cm，封凍期在70 d左右。

2.2 設(shè)計(jì)洪水

北川河設(shè)計(jì)洪水?dāng)嗝嫖挥诒贝ê佑跍现晾罴覝现g。50年一遇洪峰流量劃分為3段，即下游治理起點(diǎn)李家溝大橋（0+000）至東屬巴和西屬巴溝匯入（4+651）；東屬巴和西屬巴溝匯入前至董河灘溝和店坪溝匯入（12+947）；董河灘溝和店坪溝匯入前至上游治理終點(diǎn)（東坡村18+645）。

北川河上游橫泉水庫對(duì)洪水有調(diào)節(jié)作用，改變了下游天然洪水的時(shí)程分配及洪峰、洪量，設(shè)計(jì)斷面洪水需考慮橫泉水庫下泄洪水和設(shè)計(jì)斷面區(qū)間洪水的遭遇和組合，由于各設(shè)計(jì)斷面無實(shí)測(cè)洪水資料，且大部分?jǐn)嗝嬉陨狭饔蛎娣e均超過1 000 km2，突破了《手冊(cè)》規(guī)定的面積上限，不宜采用《手冊(cè)》計(jì)算，本次設(shè)計(jì)斷面不同頻率24 h洪量根據(jù)橫泉水庫成果按面積比推算。設(shè)計(jì)斷面洪水采用地區(qū)洪水組成法。計(jì)算結(jié)果見表1。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 治理目標(biāo)

結(jié)合新城區(qū)規(guī)劃及北川河河道整治工程規(guī)劃，以防洪為核心目標(biāo)，將工程措施與非工程措施相結(jié)合，構(gòu)建防洪治沙體系，使新城區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境。

表1 設(shè)計(jì)斷面洪水成果

3.2 治理任務(wù)

河道工程：治理河道長18.6 km，包括疏挖河道、修筑堤防、河底防護(hù)等。

建筑物工程：通過規(guī)劃修筑橡膠壩25座、排水涵37.2 km、攔沙壩2座、水閘16座、橋涵17座，滿足城市防洪、排水和景觀需要。

3.3 河道治理方案

3.3.1 河道整治工程

按照呂梁市新城規(guī)劃確定河線，對(duì)部分段河道進(jìn)行裁彎取直或改道，由新規(guī)劃河道線對(duì)原河道中泓線進(jìn)行局部調(diào)整，一般偏移在0～250 m之間。大部分規(guī)劃河線基本維持現(xiàn)狀河勢(shì)。河道整治范圍南起李家溝（0+000），下游與已治理段相接，北至方山縣東坡村（18+645）。河道主槽 80 m矩形單槽，槽深4.0 m，河道疏挖治理長18.6 km。為滿足蓄水及行洪要求，河底采用鋼筋混凝土護(hù)底。

3.3.2 堤防

根據(jù)現(xiàn)場查勘及水面線推算成果，北川河治理段現(xiàn)狀基本無堤，為滿足50年一遇洪水防洪安全，在河道兩岸排水涵頂新筑堤防，兩岸新筑堤防總長37.2 km，堤頂寬度6 m，堤頂高程為設(shè)計(jì)洪水位加高2.0 m，相應(yīng)堤防級(jí)別為2級(jí)，堤防迎、背水側(cè)坡均為1∶4，堤坡采用草皮護(hù)坡。

3.3.3 建筑物

排水涵：主河道兩岸分別設(shè)計(jì)排水涵，單側(cè)長度18.6 km，排水涵凈過水?dāng)嗝娉叽鐬?.0 m×3.5 m（寬×高），設(shè)計(jì)流量為35 m3/s。箱涵頂按景觀要求加設(shè)鋪裝層、臨水側(cè)設(shè)景觀欄桿后可作為治理段的縱向通道。

橡膠壩：結(jié)合城市景觀要求，布置橡膠壩25座，采用枕式單跨結(jié)構(gòu)，壩高3.7 m，壩長80 m，壩底內(nèi)壓比1∶3.5，采用螺栓固定壓板雙錨固，壩袋膠布型號(hào)為JBD-260-260-3。配備橡膠壩抽排泵房25座。

水閘：在排水涵上下游進(jìn)出口布置閘門3座，用于排泄干支溝渾水，也可進(jìn)出清淤設(shè)備；在暗渠側(cè)墻設(shè)清淤閘門6座；考慮支溝排水，溝口設(shè)防倒灌水閘7座；水閘共16座。

橋涵工程：為連接涵頂?shù)缆?，支溝口共設(shè)置橋涵17座，橋涵長度5～4 m，均為人行便橋，橋涵與排水涵同寬，即4.0 m。

攔砂壩：在治理段起點(diǎn)上游設(shè)置2處攔沙壩。

4 實(shí)施效果評(píng)價(jià)

呂梁市新城北川河治理的建設(shè)實(shí)施，將從水系統(tǒng)角度為建設(shè)生態(tài)呂梁新城提供強(qiáng)有力的支撐。統(tǒng)籌考慮了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)對(duì)水的需求，構(gòu)建了符合地域特色的人居和諧、環(huán)境友好、生態(tài)自然的水域靚城，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

呂梁新城北川河治理工程規(guī)劃實(shí)施后，一是規(guī)劃區(qū)防洪安全大大提高，河道防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，為呂梁市新區(qū)建設(shè)提供了可靠的水安全保證。二是規(guī)劃區(qū)水資源和水環(huán)境大幅改善。通過沿線各橡膠壩的蓄水，使水資源得以儲(chǔ)存，通過排水涵的接污以及非工程措施，進(jìn)一步改善河流水質(zhì)，使規(guī)劃治理段水系水質(zhì)達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)。三是營造一個(gè)良好的生態(tài)和水景觀環(huán)境。本次規(guī)劃通過自然協(xié)調(diào)的岸線布局和生態(tài)、濕地以及河湖水面的生態(tài)修復(fù)，把呂梁市新區(qū)水系打造成一個(gè)和諧、美觀、充滿自然氣息和原始風(fēng)貌的新城。四是為新城的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保證。通過科學(xué)合理的管理模式，本身也能帶來客觀的經(jīng)濟(jì)收益，為呂梁市新城經(jīng)濟(jì)發(fā)展和管理提供新的發(fā)展機(jī)遇。