南雄市宝江水中小河流治理设计探索

【摘要】对近年来我省部分地区接连发生重大暴雨洪涝灾害的实际情况，省委、省政府高瞻远瞩，及时作出了加快推进中小河流治理的工作部署。2014年7月，按照省委、省政府的统一部署，选取问题最为突出的韶关市、河源市、梅州市、清远市、云浮市等5市开展中小河流治理行动，力争用3-5年时间，使受洪水威胁严重、洪涝灾害较频繁的重要河段防洪能力得到明显提高，主要乡镇、重要村庄等防洪标准达到10-20年一遇，人民生命财产和经济社会发展的防洪安全得到基本保障。南雄市宝江水中小河流治理工程治理长度7.93km，本次针对宝江水中小河流现状存在的问题，提出相应的设计处理措施。

【关键词】河道治理；设计；问题；工程措施

1、基本概况

宝江水为浈江的一条支流，流域面积63.4km2，长约8km，干流河床平均坡降为7.13‰。沿山谷从南由高至低流向北，河岸属冲积—堆积的河谷地貌，多表现为河谷两岸漫滩及一级阶地，河流弯曲，河流呈“S”型展布。

宝江水河道清淤疏浚总长7.93km，桩号为宝江水BJS0+000.000—BJS7+927.959。护坡工程两岸共计长度15.66km，其中：草皮护坡长度6.823km，生态格网护坡长度1.536km，小矮挡墙C20埋石砼长度6.558km，格宾石笼挡墙0.315km，连锁式植草护坡砖0.227km，C35砼方桩0.2km。

2、地形地质条件

工程场区地貌主要为低山和冲积平原，地势总体上南高北低。低山山顶高程一般为180m-350m，植被茂密，多为灌木及松木等；下游冲积平原，治理段河床地面高程135m-163m，两岸高程137m-170m，地势较平缓，为耕地、农田及河流滩地。宝江水下游河床多处见基岩裸露。

根据勘察成果工程区地层分布情况为：人工填土层粉质粘土及碎石砂土等，主要分布于沿线公路、两岸堤防及桥涵等建筑物；冲积层粉质粘土层、②-2中粗砂、粗砂层及②-3砂卵砾石、含卵砾石粗砂层，分布不均匀，不连续，厚度约0.0m-0.5m，低洼的冲积平地和山沟等地局部分布②-1粉质粘土层；坡积层（Qdl）粉质粘土主要分布于沿线小山坡附近河堤两岸堤防部位，以及下伏基岩白垩系上统南雄群（K2nn），河流下游沿线多处可见基岩裸露。

3、宝江水存在的问题

根据工程现状及存在的主要问题，宝江水治理河道总长7.93km，对河道全线进行清淤疏浚，对岸坡崩塌及靠近村庄和公路的河道两岸坡脚进行防冲加固。现状河道存在的主要问题有：第一，河道淤积严重，泥沙淤积问题突出，河床不断抬高，行洪断面不断减小。第二，现状河道过流断面小，河道狭窄弯曲，部分河道被占压，严重影响了汛期排洪畅通，遇暴雨时，极易成灾。第三，部分河段坡脚冲刷较严重，边坡较陡，特别是迎流顶冲段，岸脚崩塌现象较严重。第四，河道杂草丛生、滩涂竹林、杂树及果树较多，村庄垃圾满滩。第五，河道管理存在不足，不断受到人为侵占，在行洪河道上违章建房、河道堵、卡、占现象严重，河道萎缩。第六，投入严重不足，洪水灾害日益突出。长期以来，宝江水流域治理缺乏投资机制和渠道，治理资金严重不足。河流分布在一些比较偏远的山区、城镇，交通不便利，治理工作得不到充分的开展。经济发展程度不高，河流的资金不能及时到位。近年来，瀑布水河流洪水灾害频发，宝江水河流洪水来势凶猛、破坏力极大，既带来严重的经济损失，也容易造成人员伤亡，迫切需要加强投入实施综合治理。

4、治理设计措施

4.1 河道治理工程设计依据《广东省山区中小河流治理工程设计指南》及其他规范规定要求，宝江水工程设计要遵循如下具体原则：以人为本，人与水、人与自然和谐相处的设计理念；治理河道不改变原河道走势，维持河道天然形态，充分体现自然、生态的河道治理理念，宜弯则弯，宜滩则滩，避免裁弯取直，对局部不合理的河段可根据实际情况进行局部调整；遵循科学性、超前性和可操作性的原侧；稳定河床的造床流量，采用重现期为2年的洪水流量作为设计流量。

4.2 河道清淤疏浚。根据河道淤积严重，为增强河道的行洪能力，对本段宝江水河道全长7.93Km进行清淤设计，主要是结合河道现状，根据河道比降及水面线，确定清淤底高程，且以不危及堤防、岸坡基礎为原则合理进行清淤，清淤时应根据河道断面，清理出河道主槽，本工程清淤疏浚典型断面。

4.3 河道固脚设计

4.3.1 冲刷深度计算

（1）在水流平顺、岸坡较缓段，岸坡的护脚采用格宾石笼或砼，初步假定基础埋深为0.5m，凸出河床底0.3m。

（2）在深泓近岸段应延伸至深泓线，并应满足河床最大冲刷深度的要求。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）及《水力计算手册》中的有关公式，对河岸平顺护岸的局部冲刷深度进行计算。计算公式如下：

式中：：局部冲刷深度（m）；：冲刷处的水深（m）；：近岸垂线平均流速（m/s）；：行近流速（m/s）；：水流流速不均匀系数；：泥沙起动流速（m/s）；：与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/6。

宝江水典型断面冲刷深度计算成果见表1。由表1可知，本工程格宾石笼的基础埋深均在设计洪水冲刷线以下，满足设计要求。

4.3.2 固脚设计。根据规划计算的清淤疏浚后各频率下流速成果，为使岸坡脚免受淘刷，在宝江水岸坡两岸坡脚位置进行格宾石笼固脚。固脚型式可采用混凝土、浆砌石固脚两种材料优点为整体性好，强度高，抗冲流速大，但需要干地施工，无法生长植被，投资造价较高；格宾石笼固脚具有整体性及强度性能较低，但生态性较好，能满足抗冲的要求。故本次设计采用格宾石笼固脚，基础埋深为0.5m，凸出河床底0.3m，具体详见图1。

4.4 河道护坡设计。混凝土、浆砌石等护坡型式整体性好，强度高，抗冲流速大，但无法生长植被，投资造价较高；生态格网护坡型式整体性好，强度高，抗冲流速大，容易生长植被，投资高；草皮护坡对生态景观有利，投资造价较低，但抗冲刷性差。从与当地生态环境协调角度考虑，在满足防冲要求下，故本次河道两岸护坡型式采用草皮护坡、柳树苗、生态格网护坡、连锁式植草护坡砖、格宾石笼挡墙、C20埋石砼挡墙等多种形式相结合。

4.5 河道景观设计。通过对水的清淤疏浚，并采用草坡护坡及格宾石笼固脚、生态格网护坡，结合村镇的生态文明，沿河道边种柳树苗，与附近稻田、果树相称，体现当地水文化特色，达到了简单、美观、实用的景观建设。

5、总结

5.1 山区中小河流治理因地制宜，尽量利用当地的材料，减少混凝土结构，体现人与自然和谐、河流回归自然的理念，从已经建好的宝江水护坡，干砌石或生态格网变形适应性强，特别是适应迎流顶段，同时在设计水位以上的高程适当生态种草护坡，避免坡面的单调性。

5.2 对于迎流顶冲断面的设计，适当加深固脚深度和长度，崩塌处岸坡设计特别要对固脚的深度加大，固脚材料需要进一步去论证比较。

5.3 适当增加清水平台的设计，方便当地居民生活需求。

5.4 护岸、固脚边线应与桥梁边墩（墙）、水陂平顺连接，严禁占用桥孔过流断面，上下游河道平顺渐变过渡，避免两个断面突变的现象。

5.5 汇流口处要适当加长护坡或固脚的长度，同时建议对汇流底面也要考虑一定深度的抗冲刷材料。

参考文献：

[1]钟德培.南雄市宝江水中小河流治理工程[R].广州：2015.

[2]翁振富，徐文.梅州市中小河流治理规划及措施分析[J].黑龙江水利科技，2013（6）：41-42.

作者简介：钟德培（1981-），男，广东廉江人，本科，广东省水利电力勘测设计研究院，工程师。研究方向：水利水电工程设计。