南委泉河黎城縣上游段河道治理工程設計

杜 瓊，郭 強

（1.太原市水利勘測設計院，山西 太原030012；2.太原市水利技術推廣服務中心，山西 太原030002）

1 工程概況

黎城縣位于長治市東北部，地處晉、冀、豫三省交界，東臨河北涉縣、河南林州，南接平順、潞城，西連襄垣、武鄉(xiāng)，北臨晉中左權。南委泉河發(fā)源于黎城縣北部的西井鎮(zhèn)，有南、北二支，北支在杏樹灘村西，南支在千仵村，兩源相距3 km，兩源自西向東流，分別在南委泉村北、南兩側流過，匯合于茶棚灘，而后繞玉泉山向東流，至源泉上游2 km處有柏官莊河匯入，流經(jīng)源泉、源莊村，在寺底村東與西井河匯合后繼續(xù)向東流，在圪臺磨村出省界后，經(jīng)河北省涉縣西遼城東流入清漳河。南委泉河河流全長26 km，流域面積307 km2（其中山西省境內(nèi)21 km，流域面積287 km2），河道比降20‰，河床糙率約0.065。南委泉河為彎曲型河道，河谷寬300～500 m，河道寬80～100 m。

本次南委泉河黎城縣上游段河道治理工程的治理起點為上黃堂村，治理終點為寺底村，治理河段共三段：干流上黃堂村～茶棚灘村段、源泉村～寺底村段和北支，長度分別為：3.975 km、2.989 km和2.431 km，共計9.395 km。治理工程的內(nèi)容包括新建堤防及防護工程5.788 km、舊堤加固工程7.787 km、灘槽整治工程6.616 km等。

2 工程任務與設計洪水

2.1 工程建設的必要性

南委泉河流域屬于太行山上的山間小盆地——南委泉盆地，是黎城縣北部山區(qū)重要的經(jīng)濟、政治及社會活動的中心區(qū)域。河道目前存在防洪標準低、河槽萎縮嚴重、灘槽散亂、生態(tài)環(huán)境差等問題。隨著下游河道兩岸基礎設施的建設和區(qū)域工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，一旦發(fā)生洪災，其造成的損失將會越來越大。所以，洪災已成為流域內(nèi)防洪減災的最薄弱環(huán)節(jié)，也關系到全面建設小康社會、構建社會主義和諧社會、建設社會主義新農(nóng)村等重大戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。因此加快南委泉河治理的進程已刻不容緩。

2.2 工程任務

南委泉河河道治理的任務為防洪，本著“以人為本，生態(tài)治理”的設計理念，采取工程措施，在治理段河道內(nèi)進行灘槽整治、堤岸防護、堤防修建等，提高沿河兩岸村鎮(zhèn)、耕地的防洪標準，由不足5年一遇提高到10年一遇。

2.3 設計洪水

南委泉河流域無水文測站，屬無資料地區(qū)，治理段上游流域無控制性水利工程。本段河道控制流域面積166.29 km2，上游分為南、北二支，在南支和兩支匯合口下游分別有半溝、柏官莊河和西井河匯入，因此分段進行洪水計算。根據(jù)治理位置及流域的實際情況，將治理段分為北支、南支、柏官莊河匯入前和柏官莊河匯入后四段分別計算洪水，控制斷面分別為牛居溝口、茶棚灘村南北二支匯合處、峧溝灘村柏官莊河匯入口和寺底村西井河匯入口等處。

設計洪水采用山西省水利廳編制的《山西省水文計算手冊》（2011年3月）（以下簡稱《手冊》）及晉水辦規(guī)計37號文中的相關方法進行計算。根據(jù)具體情況分別采用《手冊》提供的流域模型法、推理公式法和經(jīng)驗公式三種方法進行分析計算。流域特征參數(shù)及計算結果見表1。

表1 設計洪峰流量成果匯總表

3 工程設計

3.1 新建堤防設計

3.1.1 堤防選型

堤防可選用重力式漿砌石堤防、格賓土石籠堤防、階梯式生態(tài)框堤防和預制方樁堤防等型式。各方案優(yōu)缺點分析見表2。

表2 新建堤防選型分析對比表

考慮工程防洪特點、生態(tài)效果等因素，最終確定對村莊防洪段采用重力式漿砌石堤防，對耕地段直立式岸坡采用格賓土石籠堤防。

3.1.2 堤防設計

（1）漿砌石堤防

本次設計的漿砌石堤防為重力式擋墻型式，采用M 7.5水泥砂漿砌筑。斷面高度共有4種，分別為：4 m、4.2 m、4.5 m和6.34 m，基礎埋深均為2 m。

重力式擋墻穩(wěn)定計算包括抗滑穩(wěn)定計算、抗傾覆穩(wěn)定計算和地基承載力計算，計算工況為正常運用條件和非正常運用條件兩種工況。詳見表3。

表3 漿砌石堤防穩(wěn)定計算成果表

（2）格賓土石籠堤防

格賓土石籠分層鋪筑，每層采用規(guī)格均為長1.5 m、寬1.0 m、厚0.5 m石籠，錯層布置，每層退臺寬0.5 m，格賓籠內(nèi)采用重力模袋裝填開挖料填充；河底以下設1.0 m深的格賓石籠，規(guī)格為長1.5 m、寬1.0 m、厚1.0 m，籠內(nèi)填充塊石。為保證堤后岸坡滲流穩(wěn)定，設計在基底及岸坡鋪設一層土工布，采用400 g/m2無紡布，上設15 cm厚的碎石墊層。堤前設3 m寬、0.5 m厚的格賓石籠護腳。

3.2 舊堤加固設計

本次設計采用格賓石籠護腳，在現(xiàn)狀堤腳處分兩層鋪筑格賓石籠，錯層布置，總厚1.0 m，其中基礎埋深為0.5 m，防護寬度3.0 m，格賓石籠尺寸為1 m×1 m×0.5 m。對于角度較大的彎道凹岸、順直段主流頂沖處、橋梁下游、排水涵管接入處等處一并進行防護。

3.3 灘槽整治設計

河道灘槽整治主要是清除河道范圍內(nèi)影響行洪的局部高地、垃圾、堆積物、廢棄物和河道淤積等。

4 結論和建議

南委泉河黎城縣上游段河道治理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、環(huán)境效益和社會效益幾方面。

防洪效益方面通過對河道灘槽整治、新建兩岸堤防及防護工程，使治理段河道的防洪標準達到10年一遇的設計防洪標準，對保護兩岸人民生命財產(chǎn)的安全發(fā)揮重要作用。

環(huán)境效益方面，通過河道綜合整治，加強對河道的管理，為改善兩岸生態(tài)環(huán)境起到重要的作用，間接提高人居環(huán)境。

社會效益方面主要體現(xiàn)在方便舒適、整潔有序、和諧優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境，不僅改善了南委泉河的生態(tài)景觀，提高了沿河地區(qū)的環(huán)境質量，也帶動了周邊地區(qū)精神文明的建設。項目的建設可有效提高河道防洪抗災的能力，改善區(qū)域基礎設施條件，從而帶動商業(yè)、交通業(yè)的發(fā)展。

建議加強河道管理，杜絕侵占河道。治理段內(nèi)橋涵除南委泉村拱橋、G207國道茶棚灘橋和北支南委泉加油站橋外，均不能滿足10年一遇的防洪標準，嚴重阻水，建議由相關部門提出相應處理措施。