建水县北部山区河道治理思考

张自元

（云南省建水县水电勘测设计队 654300）

建水县位于云南省南部的红河中游北岸。地理坐标为东经 102°33′～103°11′、北纬 23°12′～24°10′，东邻弥勒县、开远市和个旧市，南隔红河与元阳县相望，西与石屏县接壤，北与通海县、华宁县毗连。建水县城是一座文化古城，距省会昆明210km，距红河哈尼族彝族自治州州府蒙自62km。县境南北长107km，东西宽58km，总面积3789km2，山区面积占91.2%，坝区面积占8.8%。据县志记载，1992～1998年6年内，北部山区农田常年被洪水淹没。1993年6月～1998年7月间，曲江、小李寨河、阿腊冲河多次发生特大洪水，淹没曲江糖厂及两岸5个村庄、2000户居民，受灾8000人，淹没农田53.3hm2、蔬菜13.3hm2，死亡7人。严重的灾情引起省、州、县政府高度重视，1998年12月建水县水电勘测设计队进行了历时8个月的勘测及设计规划。

1 河道特征

北部山区生态恶化，水土流失严重，河床不断淤积抬高，泥沙含量加大。河道集雨面积较小，暴雨集中，单点暴雨强度大，汇流历时短，洪水变幅大；流域调蓄能力差，经常是大雨洪水、无雨断流；河道坡降陡，水流流速快，河水挟沙能力和冲刷能力强，其推移质和悬移质较多；有的河道一次洪水后，推移质就填满了河床；通过对5年一遇及10年一遇设计洪峰流量及河床糙率推求的天然河道水面曲线所作的分析，现有河堤均不能满足5～10年一遇的设计标准。山区大部分生产力（村庄、农田、交通等）和生产资料主要集中在河道两岸，每次洪灾过后给河道两岸人民群众带来极大损失，河道岸坡植被脆弱，水土流失严重，给河道治理带来相当大困难。

通过对山区河道的洪水特性、洪灾类型、灾害成因、治理措施进行认真总结，结合防洪工程措施与非工程措施，土地利用与防洪规划及河道治理，治山治水与生态环境建设，进行全面统筹规划，加大治理投入力度，分阶段逐步实施。根据《中华人民共和国防洪法》的要求，在河道管护范围内，减少不利于河道行洪安全项目，把河道治好，达到治理河道、改善生态环境的目的。

2 规划目标

在规划治理中，因地制宜，综合研究上下游、左右岸、主支流的相互关系，统筹规划，综合治理。在流域内采取水土保持措施，退耕还林，封山育林，拦截地面径流，减少泥沙进入河道；选择保护区范围，综合考虑地形与地质条件、建筑材料、施工条件、堤距与堤高等因素。在关键地段修建堤防护岸工程，约束水流，保护岸坡。遵循自然规律，不过多改变河道自然特性。尽量保护天然河道作用，不论何处都不应有突然缩小或扩大。对防护区灌溉系统进行改造，灌溉及排涝设施统一规划。对河道截弯取直，在某种程度上虽然提高了土地利用率，带来的问题是改变了洪水天然流向，增大了河床比降、流速和水动能增加，同时又加剧了水流对河岸的冲刷和河床的下切，使原有河堤垮塌更为严重，使防洪问题存在严重安全隐患。因此，对河道进行截弯取直必须认真调查、慎重处理，结合水文计算成果，客观分析下泄流量，经多方法和多方案比较，确定出科学的方案，达到治理的最佳目的。

2.1 平面规划

山区河道在规划治理中的平面布置，对一个流域、一条河道的总体布置有相当大的影响，必须从以下几个方面合理布局。

a.确定治理的河段和重点部位，以集镇、村庄、耕地面积集中成片的河段为重要河段，以容易决堤及损失较大的地段为重点部位。

b.对河道的堤线进行上下游、左右岸统筹兼顾布设，调整好流向，充分发挥天然河道的作用。为了避免新建的堤防、护岸工程侵占行洪断面、阻碍行洪、抬高水位、加重损失，一是堤线要与洪水流向平行，不宜采用随河槽迂回的堤线，在河道转弯处堤防不宜靠近河槽，以免危及堤身及堤基；二是河道转弯半径不能定得太小，应规划成曲线连接，并注意上下游堤线和左右岸的协调；三是对河道弯曲形成的浅滩，规划坡度以增大流速、减少推移质沉积在河床。

c.处理好河道的平面、断面和沿水面之间的关系。平面上可利用实测1∶1000或1∶2000地形图布置，以达到整条河道平面效果；断面上既要确定河床堤距，又要拟定河堤护岸的断面型式（重力式挡土墙或碾压砂卵砾石堤），还要提高堤防护岸迎水面的防冲能力。

d.为达到治理河道的整体效果，要结合集镇建设、生态环境建设、农业综合项目，统筹规划，协调布置，互不干扰，分步分项逐步实施。

2.2 堤防高度确定

山区河道堤防高度根据GB50286—98《堤防工程设计规范》6.3.1之规定按设计洪水位加上一定的堤防安全超高来拟定堤防高度。根据保护对象、堤防等级，按照《防洪标准》确定洪水设计标准，计算洪水流量和设计洪水位。《防洪标准》规定：一般城市采用20～50年的设计洪水标准；乡村、小型工矿区、保护耕地面积小于2万hm2的采用10～20年的设计洪水标准。鉴于山区河道是无水文资料地区，常采用经验公式进行设计洪水计算，其计算成果精度相对较差。在实际工作中，根据历史洪水调查，结合实际，综合平衡考虑；在对建水县曲江河进行规划设计时，就对曲江大河历史洪水进行了实地调查，对1945年和1974年的大洪水及出现时间进行确认。我国要求对堤防设计采用一个洪水设计标准，加上安全超高来确定，不需校核标准。山区的保护耕地面积都比较少，一般在几百亩左右，上万亩的很少，在河道规划治理中应根据山区河道的特性、社会经济状况和效益情况，首先考虑以防冲为主，设计标准不宜过高，一般按5～10年的洪水标准设计，结合保护对象的地面高程加一定的超高确定堤顶高程，比较实用，以免造成人力、财力、物力的浪费。

2.3 防洪堤结构及基础处理

山区河道堤身结构和型式根据当地的建筑材料、施工技术、交通条件，因地制宜地选取，既经济又安全。由于山区河道水土流失严重，推移质较多，大部分河道内都沉积有充足的砂卵石材料，可以就地取材，充分利用。故多选用碾压砂卵砾石堤，迎水面采用C15混凝土面板，面板厚0.50m，背水坡为开挖回填料，堤顶宽度结合防汛管理要求确定。这种型式水流条件、稳定性好，投资少，同时又节省工程量，但施工技术要求相对较高，需要有一定施工经验施工队施工。在条件的地方，还可以用堤防新型结构，如钢筋笼等。

河道堤修建得好坏与基础处理得好坏直接相关。不少堤防是当年建成，次年洪水就淘空堤脚，开始垮塌，造成年年修堤、连年受灾。冲刷深分为一般冲刷深和局部冲刷深。一般冲刷深是指堤防侵占了河床，断面变窄，水位抬高，流速增大，水流挟沙能力增强，因而发生对河床或堤防地基的冲刷。局部冲刷是指挡墙阻挡了水流，引起水流结构的变化，在迎水面形成向下流束，强烈淘刷河床，在局部范围内将在堤基础前地基形成较深的冲坑。根据建水县曲江大河15个横断面基础冲刷深度的统计计算，基础的冲刷深为0.25～2.03m，考虑适当的安全深，实际基础埋深为1.25～2.50m，且基础不得置于水流冲刷线以上。对排水困难的河段基础，应用潜水电泵分段排除积水，同时对堤脚趾进行加固保护，以防淘脚、抗冲，增加堤防稳定性。

2.4 施工质量

堤岸工程施工，先制定施工计划，然后结合群众施工和专业施工相结合的实际情况，充分利用群众力量投入治河建设，注意施工安全，搞好施工管理。严格工程质量管理，重点做好关键部位的施工。ⓐ确定切实可行的基础埋深，通过技术检验合格后才下基础；ⓑ混凝土用搅拌机拌制，以保证混凝土质量；ⓒ对河道转弯的凸岸，增大河堤断面尺寸，提高抗冲强度和稳定性；ⓓ把堤身建成一条光滑的曲线或者直线，少改变河道水流线路。如财力允许，还要对堤顶以混凝土压顶整平，以改善水流条件。工程结束后，清除残留在河床内的废弃物，恢复施工中坡面取料造成的创面，采取水土保持措施，保护生态环境，提高河岸两边人民群众的生命财产安全。