和順縣河道水毀治理工程設計簡述

藥曉磊

（和順縣水利局，山西 和順 032700）

1 工程概況

和順縣河流分屬兩大流域（黃河流域和海河流域）、三大水系（汾河水系、子牙河水系和漳衛(wèi)南運河水系）、四大主流（清漳東源、清漳西源、松溪河、木瓜河）及十三條支流。西部馬坊鄉(xiāng)為黃河流域，其主流木瓜河屬汾河水系，主要支流有里思河、西馬泉河和樹石河；縣境其余部分為海河流域，其中主流清漳東源與清漳西源屬漳衛(wèi)南運河水系，松溪河屬子牙河水系。項目區(qū)處于和順縣東部，涉及三鎮(zhèn)一鄉(xiāng)，分別為松煙鎮(zhèn)、青城鎮(zhèn)、李陽鎮(zhèn)和平松鄉(xiāng)，包括12個村莊；項目共有10條大小不等的河道，分屬清漳東源和松溪河水系，均屬海河流域，總治理長度為16.4 km。

2 河道現(xiàn)狀及工程地質(zhì)

2.1 河道現(xiàn)狀

2016年7月18—20日，和順縣境內(nèi)遭遇強降雨侵襲，平均降雨量達到191 mm，其中最大降水站點青城鎮(zhèn)大雨門雨量站達到517.8 mm，成為和順縣氣象局1956年建立以來監(jiān)測到的最大值。在災害最為嚴重青城鎮(zhèn)、松煙鎮(zhèn)，洪水肆虐，所過之處橋毀路斷、房倒屋塌、田地淹沒、電桿倒地、線路毀損。全縣人民群眾遭受了巨大的經(jīng)濟損失。

工程所治理的10條河道，均屬于山區(qū)季節(jié)性河道，河道坡降較陡，徑流模數(shù)大，匯流時間短，洪水暴漲暴落是其顯著的水文特點。

現(xiàn)狀河道存在的主要問題是：河道多年來未經(jīng)過治理，現(xiàn)狀堤防多為道路路肩墻，防洪標準不達標，存在水利薄弱環(huán)節(jié)。2016年汛期，特別是“7.19”洪水爆發(fā)過后，現(xiàn)有擋墻多處被沖毀，橋梁被沖斷，沿線耕地多處被淹沒、沖毀，肆虐的洪水漫過河堤，淹沒民居，致使部分房屋受損，給沿河群眾造成了巨大的損失。

山區(qū)河道河床多為卵石或砂卵石覆蓋，推移質(zhì)多為卵石及粗砂，上游峽谷河段，洪水期流速大，將峽谷內(nèi)的推移質(zhì)輸送到下游河床寬闊段，以致河道中遍布大小不等的石塊，淤積較為嚴重，河道過流能力大為降低，如不進行疏浚整治，下一年汛期來時，將會造成更嚴重的后果。

2.2 工程地質(zhì)

2.2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)現(xiàn)場查勘，結合現(xiàn)狀河道沖刷所露出的地層情況可知，本工程場地所處地貌單元均為河道及支流漫灘，堤基地層為第四系全新統(tǒng)洪積卵石混合土及混合土卵石層，地層分布穩(wěn)定，可作為天然地基持力層。

2.2.2 地基承載力

堤基主要地層巖性承載力建議值：Q4混合土卵石、卵石混合土層，fk為150～200 kPa；Q3低液限黏土，fk為100 kPa。

2.2.3 開挖邊坡

Q4混合土卵石、卵石混合土，水上1∶0.5～1∶0.75；水下1∶0.75～1∶1.0。

Q3低液限黏土：坡高＜5 m，1∶0.5～1∶0.75；5 m＜坡高＜10 m，1：0.75～1：1.0；10 m＜坡高＜15 m，1：1.0～1∶1.5。

2.2.4 堤基基礎與地基土的摩擦系數(shù)

Q4混合土卵石、卵石混合土，f=0.45～0.5；Q3低液限黏土，f=0。

3 工程任務與規(guī)模

3.1 河道治理防洪標準

根據(jù)現(xiàn)行的《防洪標準》（GB 50201-2014），本工程治理段位于鄉(xiāng)村防護區(qū)，防護等級為Ⅳ等，由此確定本工程堤防防洪標準為10年一遇，堤防工程級別為5級。

3.2 治理范圍

本次河道水毀治理工程，保護對象為沿河兩岸12個村莊，0.98萬畝耕地，治理河道共10段，治理總長度為16.4 km。

3.3 治理目標

根據(jù)河道水毀現(xiàn)狀，決定對河道村莊無堤頂段，即存在水利薄弱環(huán)節(jié)河段，新建防洪堤防；對老舊堤防及水毀損壞堤防進行修復重建，增加河道過流能力；對河道進行疏浚整治，保證行洪安全。將河段的防洪能力提高到10年一遇，理順并基本控制河勢，為沿河兩岸居民營造較好的生存環(huán)境。

3.4 建設內(nèi)容

根據(jù)河道現(xiàn)狀及堤防工程的實際狀況，本次河道水毀治理工程建設內(nèi)容包括：河道疏浚平整16.4 km，新建堤防工程5468 m，新建護岸工程148 m，水毀堤防修復工程1431 m，老舊堤防加高加固工程1168 m，新建丁壩8座，堤腳防護工程2445 m，排水涵管工程1處。

4 河道疏浚及主要建筑物設計

4.1 河道疏浚平整工程

2016年汛期過后，根據(jù)現(xiàn)場查勘，河道內(nèi)亂石堆積，局部地段甚至和鄉(xiāng)村道路齊平，河勢被破壞，極為影響行洪。本次工程設計，根據(jù)河道現(xiàn)狀及防洪安全需要，對全治理段河道進行河底疏浚及整平。治理不改變河道寬度及流向，在現(xiàn)狀河道內(nèi)，根據(jù)設計縱坡、設計橫斷面對河道內(nèi)亂石進行疏浚及平整，理清河勢，恢復河道梯形斷面，保證行洪暢通。

河道疏浚側(cè)邊坡按1∶1～1∶2進行疏浚，疏浚土石方根據(jù)設計河底高程直接攤平堆放于河道低洼處或堤后，不另外規(guī)劃棄渣場。

4.2 防洪堤防設計

防洪堤防采用漿砌石重力式擋墻，其高度為2.8～5.0 m，擋墻斷面型式有兩種：

型式一：墻頂寬0.5 m，迎水面坡比 1∶0.3，背水面坡比1∶0.2，墻趾和墻踵均設基礎放大腳，基礎放大腳寬0.5 m，高0.6～1 m。墻體內(nèi)設DN 90 PVC-U排水管，間距為3 m，管道向河道內(nèi)傾斜3%～5%，管后設反濾體，反濾體外包200 g/m2無紡布。壓頂采用C20素混凝土澆筑，厚0.2 m。漿砌石采用M10水泥砂漿砌筑。

型式二：墻頂寬0.8 m，迎水面變坡為1∶0.1，背水面邊坡為1∶0.4，基礎埋深1.5～2 m。墻趾處設基礎放大腳，墻踵處不設，基礎放大腳寬0.5 m，高1.5～2 m。墻體內(nèi)設DN 110 PVC-U排水管，間距為3 m，上下兩層布設排水管的需梅花形布置，管后設反濾體，反濾體外包200 g/m2無紡布。壓頂采用C20素混凝土澆筑，厚0.1 m。漿砌石采用M10水泥砂漿砌筑。

4.3 護岸工程設計

工程治理段關地溝河道圪檢洼村段新建護岸工程，樁號為0+200～0+227、0+290～0+434兩段，長148 m，護岸采用漿砌石仰斜式擋墻,對現(xiàn)狀堤防進行防護。

仰斜式擋墻頂寬1.0 m，高為3.5 m，基礎埋深1.5 m。擋墻迎水面與背水面平行，邊坡均為1∶0.25，基礎放大腳為1 m高，0.6 m寬，墻體內(nèi)設DN 90 PVC-U排水管，間距為3 m，管道向河道內(nèi)傾斜3%，管后設反濾體，反濾體外包200 g/m2無紡布。壓頂采用C20素混凝土澆筑，厚0.2 m。漿砌石采用M10水泥砂漿砌筑。

4.4 丁壩設計

根據(jù)河道現(xiàn)狀的治理情況，為減小岸坡附近流速，保護堤防免受水流掏刷，共新建丁壩8座，其中：大董坪村河道右岸新建4座，范莊村河道右岸新建4座。

丁壩采用格賓石籠結構，壩身橫斷面為梯形斷面，分三層鋪筑，錯層布置，每層厚度0.4 m，高1.2 m，壩頂寬3 m，基礎深1 m。格賓網(wǎng)的材料為低碳熱鍍鋅鋼絲，外包PVC防腐層。丁壩基礎格賓籠規(guī)格為1.5/2 m×1/2 m×1 m（長×寬×高），丁壩頂部格賓籠規(guī)格為1.5/2/2.5 m×1/2 m×0.4 m（長×寬×高）。

根據(jù)河流流勢整治情況，丁壩長度為5 m，下挑丁壩，丁壩壩軸線與水流方向夾角為45°。

4.5 堤腳防護設計

采用格賓石籠對堤防堤腳進行防護，長度為2445m，其中：大董坪村河道右岸290m，范莊村河道右岸406m，趙莊峪村河道兩岸共930 m，瓦房河段819 m。

堤腳防護格賓石籠有兩種布置形式，一為堤腳鋪設一層格賓石籠，厚0.5 m，寬5.0 m；二為堤腳鋪設兩層格賓石籠，每層厚度0.5 m，其中下層寬1.5 m，上層寬2 m。格賓石籠規(guī)格為1.5/2 m×1 m×0.5 m（長×寬×高）。

4.6 排水涵管設計

原支溝來水被新建堤防截斷，為使支溝來水順利排出，本次設計在大董坪村河道樁號0+242處埋設排水涵管1處。

排水涵管采用兩根DN 1000的混凝土排水管從新建堤防下穿過，管道坡度為5%，混凝土管出堤防后與河底連接，連接段河底采用漿砌石護底，砌筑砂漿標號為M10，漿砌石厚0.5 m，順水流方向長5 m，寬5 m?；炷凉芘c漿砌石堤防間10 cm范圍內(nèi)采用C20素混凝土填塞。

5 效益分析

本工程是一項利民工程，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎設施，屬于社會公益性建設項目，其工程效益主要體現(xiàn)在防洪效益、社會效益和生態(tài)效益等方面。工程建成后，將會改善本工程范圍內(nèi)的河道雜亂現(xiàn)狀，保護環(huán)境，保持水土，維護生態(tài)平衡,對于保障人民生命財產(chǎn)及農(nóng)田安全都將起到十分重要的作用。