马壁峪稷山县段河道治理工程方案设计

畅海燕

（山西省运城市水利勘测设计研究院 山西运城 044000）

1 工程概况

马壁峪河为汾河一级支流，发源于吕梁山南麓乡宁县和乐村附近。河流总长75 km，流域面积315.1 km2，峪口位于稷山县西社镇的铺头村，其中峪口以上流域面积245 km2，峪口以下70.1 km2。

2 工程存在的主要问题

1）河道防洪标准低，水利设施不配套、老化失修严重

现有河道整治工程主要是在上世纪六七十年代所建，防洪标准普遍很低，部分工程村各自为政，不能形成整体防洪体系。下游河段基本无防护工程。因资金投入严重不足，大部分防洪设施工程老化失修，行洪能力大大降低；洪水灌溉渠系及建筑物破损残缺，洪水灌溉功能逐渐丧生，洪水资源白白流失。洪水全部下泄，加大下游河道的行洪压力。现河道行洪能力很低，往往是小水小灾、大水大灾。

2）侵占蚕食行洪河道，弃渣设障现象日趋严重

近年来，受经济发展和人口增长影响，土地成为紧缺资源，多年不行洪的河道成为被侵占的对象。马壁峪河铺头段、高渠段、西社段被企业建设生产圈占，缩窄行洪断面，个别段几乎堵死。下游河段多年不过水，大量被平整耕种，有河无槽。李老庄段、铺头段、三界庄段工业弃渣乱堆滥放，形成行洪障碍，部分河段无序开采河道砂石，不进行平整，扰乱河势，阻塞主槽。对所在乡镇和村庄的防洪安全，构成了严重威胁。

3）跨河涉河建筑标准低，形成卡口和瓶颈

跨河建筑有侯禹高速、侯西铁路、禹门口引黄干渠、108国道和县道管化线，西涧下游直穿县城东区而过。其中高速路、铁路可满足50年一遇洪水通过，其它建筑不同程度地存在过水断面小，水流不顺畅的问题，个别建筑物甚至无排洪设施，形成行洪卡口和瓶颈，加剧了洪灾。

3 工程规模及布置

3.1 工程规模

马壁峪稷山县段一道分水口至入汾口地区涉及稷山县城的25个村庄，人口6.25万人，耕地4 300 hm2。沿线有许多大型企业，总资产6.6亿元；禹门口提水工程总干渠、京太西光缆、侯禹高速公路、侯西铁路、108国道均在本区从东向西穿过。

根据马壁峪河防护对象及《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252—2000）第2.1.1规定，本工程等别为Ⅳ等，建筑物级别为4级。根据《防洪标准》（GB50211－94），堤防工程乡村段防洪标准为10年一遇，县城段为20年一遇。

3.2 工程布置

根据河道防洪总体规划，按照“轻重缓急、统筹兼顾、分期实施”的指导思想，马壁峪稷山县段河道治理工程规划范围是从马壁峪河峪口以下至西涧入汾口。本次河道治理总长度为8.93 km。

（1）马壁峪峪口段（0＋000～3＋150）

此段河道治理起点为马壁峪峪口以上，位于稷山县与乡宁县交界处范坂旅游公路桥，终点为二道分水口，位于西社镇的铺头村以南600 m左右，全长3.15 km。该段河道位于山区和洪积扇上部，纵坡较陡、河流顺直、主槽较窄，河床砂卵石粒径较大，河道左右两侧堤防均为浆砌石护堤，多处因淘刷失稳，临村堤防损毁较多，且河道内由于乱挖乱倒垃圾，河道需进行疏浚后才能正常行洪。该段河道堤防工程防洪标准为10年一遇，设计洪峰流量124 m3/s，一道分水口为中墩式隔堤，隔堤为浆砌石直墙结构，根据堤防宽度自然分水，右侧分水至稷山（大众涧和西涧），左侧分水至新绛，新绛一侧主要功能为引洪灌溉，所以一道分水口下至二道分水口之间流量无变化；二道分水口位于一道分水口下游1.05 km处，左侧为大众涧，右侧为西涧，隔堤为浆砌石直墙，历史上一直采用1∶3比例自然分洪进行引水灌溉。主要工程布置为堤防加固改造、分水口护砌及跨河建筑物。本次设计西涧河分洪流量仍采用1∶3比例，设计最大分洪流量为31.0 m3/s；大众涧根据堤防宽度采用自然分流，设计流量93.0 m3/s。

（2）马壁峪西涧0＋000～12＋070

该段河道长12.07 km，位于汾河高阶地，受水流长期冲刷，形成明显河谷，主槽逐渐变宽，纵坡变缓。西涧进入西社村段，河道下切，形成明显的涤沟，该段河道上个别村有断断续续的护村坝和护岸工程，并建有多处灌溉进水退水建筑物和分水闸、节制闸等工程，由于多年未行洪，河道被缩窄挤占，且大部分河段没有设防，跨河桥涵大多不能满足设计洪水，建议沿河村镇尽快拆除重建，避免行洪阻水，造成损失。

本次改造河道为0＋000～2＋800段，该段主要防护范围为乡村，防洪标准采用10年一遇，设计分洪流量为31.0 m3/s，主要工程为河道拓宽、新建堤防2.8 km，右岸堤防护砌200 m，凹岸护砌600 m。

（3）马壁峪西涧桐下至入汾口（12＋070～16＋050）段

该段河道长3.98 km，位于汾河平原，属典型蜿蜒堆积型河道，本次河道治理为县城段13＋070～16＋050，长2.98 km，由于该段河道主要防护对象为稷山县城，所以防洪标准按20年一遇设计。洪峰流量为115 m3/s。根据稷山县城市规划，该段已列入城市防洪规划，规划断面采用半挖半填土质断面。主要工程为新建堤防5.96 km；修建跨河建筑物及入汾涵闸。

4 工程设计

4.1 河道纵、横断面设计

治理段河道现状因人为开挖及堆放垃圾呈不规则断面，本次设计结合河道自然走势与河槽断面，计算断面按天然河道宽度，新建堤防按梯形断面计算。峪口段（0＋000～3＋150）河槽宽度25～80 m，局部河槽较窄，其中750 m长需要拓宽；西涧段0＋000～2＋800段河槽宽度15～20 m，沿范家庄村河段行洪段面平均宽仅4 m左右，河道需拓宽，拓宽段长950 m；西涧段13＋070～16＋050段为新建梯形断面土堤，河槽底宽30 m、边坡1∶2.5。纵断基本维持原河道纵坡不变。

4.2 河道堤防设计

4.2.1 堤防布置

河道堤防布置主要根据洪水主流方向，宜弯则弯，宜直则直，沿河道两岸布置规划两道堤防，河道转弯半径不宜小于5倍水面宽度。

峪口段（0＋000～3＋150）：河道总长3.15 km，堤防改造总长4.76 km，格宾石笼护岸150 m，河道转弯处采用格宾石笼护底，共4处，总长420 m。由于局部河道行洪断面较窄，需要按设计断面拓宽。峪口段共三处，总长750 m。

西涧：二道分水口以下西涧0＋000～2＋800段左岸堤防护砌2.8 km，右岸堤防护砌200 m，河道转弯处采用格宾石笼护底，共6处，总长600 m；西涧13＋070～16＋050段开挖河槽，采用半挖半填梯形断面，两侧新建土堤5.96 km；入汾后开挖土渠至汾河主槽388 m。西涧段沿范家庄村河段行洪段面平均宽仅4 m左右，拓宽段共三处，总长950 m。

4.2.2 堤防高度确定

根据计算，马壁峪上游段河道最大水深堤顶超高值为1.0 m，临堤防滩面较河槽最低处高1.0 m，堤防最小埋深不小于1.5 m。

马壁峪西涧段入汾口处汾河堤顶高程355.5 m，滩面高程350.0 m，汾河20年一遇洪水位354.44 m。为防止汾河洪水倒灌，马壁峪县城段堤防高度应满足汾河20年一遇洪水位。本次设计马壁峪县城段河道入汾口设计底高程350.94 m，堤防高4.3 m，堤顶高程355.24 m，高于汾河20年一遇洪水位，满足防洪要求。

4.2.3 堤防结构设计

本着“因地制宜、就地取材、经济实用、便于施工、满足防汛和管理的要求”的原则，考虑到河道易冲刷的特点，选用重力式挡土墙护堤结构，堤身采用M7.5水泥砂浆砌块石，堤防高1.3～2.0 m，堤顶宽0.8 m，背水面边坡1∶0.4，基础埋深1.5～2.0 m，底宽1.7～2.2 m。堤防每10 m设一道伸缩缝，缝宽2 cm，缝内夹聚乙烯闭孔板，临水侧2 cm深采用1∶1∶4沥青水泥砂浆封口。

河道转弯段堤防采用格宾石笼护底，堤防基础开挖后应严格夯实，使其相对密度不低于0.75，回填砂砾料压实相对密度不低于0.7。

县城段土堤采用梯形断面，顶宽4.0 m，内坡比1∶2.5，外坡比1∶2。

4.2.4 堤防稳定计算

为确保河堤稳定，依据《堤防工程设计规范》（GB50286－98）进行抗滑、抗倾稳定复核及地基应力计算。计算结果表明，堤防设计断面满足规范及地基承载力要求。

4.3 跨堤建筑物设计

治理段跨堤建筑物共有1座漫水桥，8座穿堤涵管，1座涵闸。

漫水桥是为了方便附近村庄村民通行而建，漫水桥结合河道过水断面，在河道主河槽底部埋设三根Φ800预应力混凝土管，管顶采用C20混凝土路面，宽5.0 m。

为使河道沿岸低洼处洪水顺利进入河道，需在各低洼处洪水入河口处设置穿堤涵管，治理段新建穿堤涵管共8座。涵管为φ600钢筋混凝土排水管，每节2 m，管道接口形式为钢丝网水泥砂浆抹带接口，管基为现浇C15混凝土，宽90 cm，高28 cm。

治理段河道入汾口（16＋050）需设穿汾河堤涵闸1座，设计流量115 m3/s。闸室位于汾河堤背水侧，采用采用现浇C25钢筋混凝土结构，基础采用5.0 m灌注桩；穿堤涵洞长13 m，结构采用现浇C25钢筋混凝土箱涵结构。闸门采用5孔3 m×3.5 m平板铸铁闸门，设LQ－2×5 t手电两用螺杆式启闭机3套。

5 结论

马壁峪稷山县段河道治理工程的实施，不仅提高了河道的防洪标准，保障了沿河村庄、工厂及农田的防洪安全，以及沿河居民的生命财产，而且对于改善当地生态环境，促进各行业的全面发展，对于维护社会的稳定，推进社会主义新农村建设，也起了积极作用，因此该项目是一项利国利民、费省效宏的工程。