山西省中小河流特点分析及规划设计方法综述

杜丽艳

（山西省水利建设开发中心，山西 太原 030002）

1 山西省中小河流特点

山西省位于华北地区的西部，黄河中游，黄土高原的东缘。全省总面积15.6万km2，分属黄河与海河两大流域，其中黄河流域面积9.7万km2，占全省总面积的62%；海河流域总面积5.9万km2，占全省总面积的38%。省内地形复杂，山地约占72.0%，高原占11.5%，盆地为16.5%。

山西四周几乎为山河环绕，境内河流众多，除北部汇水面积不大的少数支流自内蒙古自治区流入山西省外，河流均呈辐射状自省内向四周发散，汇入省外河流，总体上属于自产外流型水系。黄河流域较大的河流有汾河、沁河、三川河、昕水河、涑水河等，海河流域有永定河、大清河、滹沱河、漳河及卫河。

山西河流在河流形态和河道特征方面表现为：沟壑密度大，水系发育；河流坡陡流急，侵蚀切割严重。在水量上表现为径流量少且主要集中在汛期，洪水暴涨暴落。因此山西河流具有数量多、水量少的特点。根据全国第一次水利普查成果，山西全省流域面积在200～3000 km2的中小河流共有234条。

山西河流的另一个特点是水土流失严重，河流含沙量大。山西地处黄土高原，水土流失面积达10.8万km2，占全省总面积的69%，目前仍有5万km2的水土流失面积未得到治理。严重的水土流失，导致土地冲毁、农田破坏、水库淤积、河道及水库淤塞、生态失调。

2 山西省中小河流治理情况

2008年，国家启动重点地区中小河流治理工作，山西省有90条中小河流、120个河段治理项目分别列入规划试点、近期治理建设规划和2013—2015年治理实施方案。截至2014年5月底，全省已有近100余个项目完成初步设计审批工作，近50%的治理项目已竣工验收。这些工程的建成，对提高全省中小河流防洪标准、改善河道生态环境起到重要的作用。

3 规划设计方法

针对全省中小河流大部分位于山区、坡陡流急、洪水暴涨暴落的特点，2011年山西省根据水利部下发的《中小河流治理工程初步设计指导意见》，结合全省实际，制定了《山西省中小河流治理工程初步设计指导意见（试行）》，对指导全省中小河流治理工程设计起到了很好的作用。

在项目审查过程中发现，部分设计人员将“中小河流治理”项目设计理解为提高堤防防洪标准，简单的套用以往堤防加固设计的经验，存在堤线布置不合理、渠化天然河流、堤身设计不合理以及忽视河流生态环境等问题。下面结合山西省已审批的100个中小河流项目初步设计审批情况及治理过程中存在的问题，阐述一下中小河流治理规划设计应注意的问题。

3.1 工程总体布置

山西省中小河流大部分位于山区，耕地面积较少，由于近年来发生的大洪水较少，部分河流与河争地的现象严重，挤占河道问题严重，本来属于河道的范围现成为耕地面积，甚至成为建设用地和基本农田。从审查项目的情况看，对堤线布置影响最大的是征地拆迁问题。往往滩地上已经建有民房，而本次中小河流治理项目中中央补助资金不得用于移民征地，地方也对不愿投入资金拆迁，部分设计单位完全按照当地政府的意见进行设计，把滩地上所有的民房、耕地均纳入保护范围，导致堤线占滩的情况较多，设计堤距过小，造成治理段流速加大、冲刷深度增加、防护困难等问题。

在中小河流规划设计中，一定要坚持防洪为本、人水和谐的原则。以保障人民群众的生命财产安全作为中小河流治理的出发点和落脚点，留足洪水出路，严禁缩窄河道，合理确定治导线和堤距，杜绝缩窄河道断面换取滩涂开发。在确定堤线时，要尽量维持河道的自然流路，体现河道的自然性，充分考虑河道的地形、地质条件。河宽狭窄段应尽可能退堤还滩，保留或恢复河流蜿蜒曲折的自然形态。原则上不得裁弯取直和侵占河道缩窄行洪断面；现状无堤的河段，应根据该段地形情况，结合水文规划确定的堤距，经过比选后合理选定堤线。

堤线布置应避免将天然河流人工渠化或进行河道硬底化。天然河流治理是否成功的重要标志之一就是具有生物物种多样性，而河流形态的多样化是生物物种多样性的前提之一。河流形态的规则化、均一化会在不同程度上对生物多样性产生影响。

中小河流治理要体现人与自然和谐相处的原则，注意与城镇景观、生态环境的协调，总体布置方案既要留足洪水出路，又要尽可能为城镇景观和生态建设留有余地。要避免与市政园林建设相混淆，生态措施只能放在护岸、护坡、堤防等河道治理工程上，不能用于绿化、靓化等市政园林工程。河道治理工程与市政、园林工程结合实施的项目，应分别列出其工程量和投资。

3.2 堤防和护岸工程断面型式

堤防断面型式要体现资源节约、环境友好的原则。要结合当地条件，优化设计方案，充分利用当地材料，合理规划料场，尽量少占耕地，从严控制管理用地，护坡、护岸尽量采用植物措施和天然材料、生态复合材料。

同时应根据河道行洪断面、地形地质条件、当地材料以及占地情况，合理确定堤防结构型式。河道两岸地形有条件时，优先采用土堤型式；对人口密集区或占地较多、取土困难地区应对土堤、防洪墙及两者结合等堤防结构型式进行比选，选定经济合理的堤防型式；受地形条件或已建建筑物限制的河段，可采用防洪墙等型式。

堤型宜以当地材料为主，土堤临水侧坡比一般为 1∶2～1∶2.5，背水侧坡比 1∶5～1∶2.0。堤顶路面一般采用泥结石，人口密集的乡镇段堤顶可铺沥青混凝土路面。在流速较大的河段，可采用格宾石笼等具有一定柔性的结构型式防护。浆砌石重力式提防应结合地形条件进行方案比较，在两岸有原状土的河段优先选择仰斜式护岸型式。

岸坡防护结构设计方案应注重与周围自然景观协调。在满足工程安全的前提下，避免大量采用混凝土、浆砌块石等硬质不透水材料。迎水坡护坡通常采用草皮护坡，迎流顶冲段局部可以采用植草砖、框格草皮、生态袋、雷诺护垫等。

在土堤边坡抗滑稳定计算时，应根据堤基情况、堤身高度、堤坡比的不同选择典型计算断面。稳定分析采用的计算模型、抗剪强度指标应与边界条件和计算方法匹配。旧堤堤身填土抗剪强度指标应按现场取样进行试验测定，新填土抗剪强度指标则应将拟上堤土料按设计压实度进行击实试验后测定。当堤身新旧填土抗剪强度指标差异较大时宜对填土进行分区。

3.3 兼顾河流生态环境

中小河流治理要在满足设计防洪标准的前提下，避免或尽可能减少工程建设对河流生态系统的影响，为实现人水和谐创造条件。设计人员应摒弃过去以防洪为单一目的，随意对河道进行裁弯取直、渠化天然河道、采用混凝土硬化河底、为造地而加高两岸堤防（或挡墙）缩窄河床等错误观念，树立“人与自然和谐、河流回归自然”的设计理念，建筑材料尽可能采用天然材料、生态复合材料。同时应注意不可将天然河流治理等同于城市河流景观设计，尽可能地保留河流的原始生态。