吉劳庆川河道整治工程方案设计及实施成效

罗放

（内蒙古自治区水利水电勘测设计院，010020，呼和浩特）

一、吉劳庆川河道现状概况

1.流域概况

吉劳庆川发源于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，由北向南与阿布亥沟汇合后向南约3 km汇入乌兰木伦河。项目建设区位于东胜区城郊西南部。吉劳庆川流域呈扇形，沟口产流面积共154 km2，河床质由黄土和沙壤土组成，天然河道宽200～300 m，主河槽平均宽150～200 m，综合比降约为7.9‰。该河流域属土质山区，小山洪沟较多，分别有宝贝沟、当中细沟、马路沟、达尔罕壕等，分别从两侧汇入。

鄂尔多斯高原呈高原侵蚀性丘陵地貌。地表被黄土和风积沙大面积覆盖。只在较大的冲沟中才有基岩出露，因受水流等自然冲力作用，水土流失严重，树枝状冲沟十分发育，形成沟壑纵横、支离破碎的复杂地形。项目建设区域地形总体呈北高南低，相对高差约20～110 m。

2.气象、水文概况

鄂尔多斯市地处中温带，属典型的温带大陆性季风气候。天气变化无常，全年太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，无霜期短。春季多风沙，回暖升温快，夏季酷热短暂，秋季气温下降显著，冬季寒冷干燥。

根据东胜区气象站1960—2000年气象资料系列统计，多年平均气温7.3℃，全年日照时数 2856～3246 h，多年平均年降水量387.2 mm，多年平均年蒸发量2 256.8 mm （20 cm蒸发皿）。区内风多雨少，全流域盛行西风和西北风，一般风速为 2.5～5.2 m/s，多年平均最大风速为20 m/s。冻结期一般从11月开始，翌年4月底解冻，最大冻土深为150 cm，霜冻期平均为195天。

本流域的洪水主要是由暴雨形成，大暴雨多发生在7、8月，由于流域下垫面为黄土高原区，小雨时基本不产流；大暴雨时汇流速度快，历时短，洪水陡涨陡落，并且洪水过程线多为单峰型。

吉劳庆川流域无水文站，属于无资料地区，邻近河流乌兰木伦河上设有阿腾席热水文站，该站共有20年的实测洪水资料。吉劳庆川整治工程设计采用《内蒙古水文手册》中洪峰流量经验公式推算成果，即设计标准50年一遇，各控制断面洪峰流量分别为 290 m3/s、840 m3/s、1 340 m3/s、1 590 m3/s和 2 080 m3/s。

3.工程地质概况

工作区位于鄂尔多斯台地之上，毛乌素沙漠边缘地段，地表多被风积层覆盖。地形起伏较大，冲沟发育。按成因类型可划分为四大类地貌单元：构造剥蚀丘陵地形、侵蚀堆积河谷地形、风积地形及湖积洼地。

工作区及附近地层较为简单，主要为白垩系下统的砂岩和第四系松散堆积层。白垩系下统伊金霍洛组第三岩段()，岩性以紫红、灰白色的砂岩为主，广泛分布于工作区；其次为泥岩及砾岩，以水平层理为特征，局部为交错层理。泥岩俱龟裂，该区测量资料显示厚度大于300 m。第四系上更新统风积冲积层（），岩性以黄色、灰黄色、灰色的粉土质砂、级配不良砂、级配不良砾为主。区测资料显示出露厚度小于10.00 m。第四系全新统风积层（），岩性以黄色、浅黄色粉土质砂、含细粒土砂为主，多形成半月形或长垄状的砂丘、砂岗及砂垄，厚度小于30.00 m。

二、工程方案设计

1.整治目标

根据 《鄂尔多斯市城市总体规划》及河道沿岸开发建设要求，鄂尔多斯生态环境脆弱，历史上长期以来不合理的开垦和过度放牧，加剧了生态环境恶化，主要表现为沙漠化和水土流失。境内的毛乌素沙地和库布其沙漠面积占市域总面积的48%。主要沙漠化地区分布于西部，水土流失区主要位于东部的黄河沿岸平原和东部丘陵沟壑区，水资源的匮乏更制约了经济发展。因此，需要将鄂尔多斯的城市生态问题作为总体规划工作的一个核心，从建设生态型城市的高度来处理市域空间发展问题：一是在市域内集中发展，最大限度地保护自然生态；二是要做好生态建设和生态恢复，强调城市产业的生态化；三是要重视城市生态系统建设，明确提出城市内部主要的开敞空间、生态廊道，同时在城市建设中针对城市水资源短缺、生态脆弱提出明确的对策建议。

为实现上述目标，对城市周边的水系进行综合整治。通过中水回用既解决吉劳庆川周边生态恢复所需水源问题，又能净化、美化、亮化城市环境，并为城市经济发展提供基础性支持。同时工程的实施将带动城市旅游业的发展，加强与其他行业的互动性，实现社会的可持续发展。

2.方案设计

（1）水文计算

吉劳庆川流域无水文站，属于无资料地区，邻近的乌兰木伦河上设有阿腾席热水文站，该站有1985—2005年（1997年缺测）共20年的实测洪水资料，根据洪水调查成果，1954年及1961年洪峰流量分别为1 210 m3/s及1 410 m3/s。由于该站实测1985—2005年20年中就有4年的洪峰流量超过1 000 m3/s，因此不做特大值处理，故把1954年及1961年的洪峰流量加入到该站实测序列中，按不连续序列，采用P-Ⅲ型曲线进行频率计算。设计洪峰流量成果见表1。

（2）方案设计

东胜区吉劳庆川河道整治工程总体方案是在东胜区规划局提供的1∶1000实测带状地形图及内蒙古自治区水利水电勘测设计院出版的《吉劳庆川地质勘察报告》的基础上，经工程现场查勘，并结合东胜城区规划、施工条件、征地拆迁等社会经济发展要求及景观设计成果，经认真分析研究后确定的。

根据《吉劳庆川地质勘察报告》，沿河区域地层较为简单，主要为白垩系下统的砂岩和第四系松散堆积层。岩性为黄色的级配不良砂，厚度为1.00～3.50 m，钻孔压水试验资料显示，砂岩的透水率为 3.50～4.30 Lu，弱透水地层，不考虑基岩渗漏问题。工程设计只对蓄水区域进行侧向防渗，不考虑湖底防渗问题。

整治工程上游段，河道长3.0 km左右，纵坡为1/100，现状河道断面较窄，东胜区旅游专线横穿河道，主槽周围分布有大小不等的乔木林。根据地形，在旅游专线以北区域，为河道最上游沟谷区，地势相对开阔，产流面积小，两侧山坡已进行了大面积的绿化，水土流失得到了有效治理。因此，该区域用低堰拦截河水，形成景观蓄水区。考虑到此处水资源匮乏，生态用水需长途拉运，在蓄水区布设一处渗渠工程，解决周围绿化用水需求。在旅游专线以南，河道分布有很多采砂坑，本次设计利用这些砂坑，根据河道纵坡较陡的情况，采用混凝土低堰形成梯级连续蓄水区。堰型根据景观要求将背水侧设计为坡式和直墙式，形成不同景观效果。对区域内现有乔木林尽最大努力予以保护。

整治工程中游段，全长2.0 km，宽约100 m，天然比降为1/200。河道两岸规划为东胜区的教育科技园区，区域中部有支流汇入，汇入口处地势较为开阔。支流上建有水保骨干坝，上游水土流失得到有效控制。根据地形条件，河道汇入口下游300 m处，采用橡胶坝拦蓄中水，形成景观湖，并在湖区布设防渗渠工程1处。

三、实施效果

吉劳庆川河道整治段近年干旱少雨，加之两岸大量水土保持项目的实施，河道已基本断流。根据该地区严重缺水的实际及河谷地貌等情况，结合城市总体规划，通过橡胶坝、跌水堰拦蓄中水，形成以点带面的景观湖。格宾网箱与土工布、防渗膜的不同结合起到防冲、防渗的效果。渗渠与泵站的共同作用，达到中水回用的目的。项目的建成使吉劳庆川上游流域治理程度达74.3%。良好的植被拦截了入河泥沙，有效控制了当地的水土流失，并为河道两岸360 hm2园林绿地提供了充足的灌溉水源，每年为河道两岸生态绿化养护节约灌溉用水费用300万元。

同时，随着河道两岸植物的生长，河道水体得到自然净化，促进了周边地区生态环境的改善，形成了良性循环的小流域生态系统，实现了水资源的重复利用。工程经过两年多的运行，有效解决了东胜生态园林城市发展的水资源短缺问题，也为新区的开发建设、招商引资提供了有力保障，对促进当地经济社会发展起到了十分重要的作用。

[1]鄂尔多斯市人民政府.鄂尔多斯市城市总体规划[R].2009.

[2]杜小勤.洛江区河市东溪河道整治方案设计[J].水利科技，2010（2）.

[3]内蒙古自治区水利水电勘测设计院.吉劳庆川河道整治一期工程可研报告[R].2009.

[4]陈肃利.对长江中下游干流河道治理的几点认识[J].人民长江，2003（7）.