沙河丰南段治理工程设计探析

孟郓

摘 要：河流的洪水灾害给河流两岸居民的生命财产造成了严重的社会经济损失，河流的治理工作不仅要科学合理，更要因地制宜，结合河流所在地的实际环境进行综合治理。本文对沙河丰南段（小集生产桥～草泊水库）治理工程的设计内容进行简要探讨。

关键词：沙河丰南段；设计；河道

中图分类号：P333 文献标志码：A

沙河是一条直接入海的天然河道，发源于迁安市蔡园镇郝树店村北大石岭沟，现沙河全长138km，流域面积902km2，于董各庄村南出境进入丰南区境，向南流至小集镇西纪各庄村北，流至西葛镇东尖坨村南后穿过草泊水库，最后与黑沿子排干交汇入海。沙河丰南段（小集生产桥～草泊水库）治理工程对小集生产桥（桩号0+000）至草泊水库（桩号9+600），全长9.6km。

1 工程建设必要性

沙河丰南段河道淤积严重，行洪能力下降；同时，两岸滩地种植农作物，夹杂部分林地、湿地等，造成河道行洪障碍，使整个河道防洪体系存在着很大的安全隐患，对两岸居民、厂矿、耕地安全造成潜在威胁。新中国成立后，沙河下游地区曾接连发生1949年、1953年、1959年、1962年、1969年、1975年较大洪水灾害。沙河现状河道防洪标准较低，局部顶冲部分河岸无防护工程，且大堤多年没有维护加固。沙河丰南段防洪安全存在严重的安全隐患，防洪工程基础设施薄弱，不能为国民经济发展提供安全保障，一旦失事，将对沿岸人民生命财产安全构成威胁。因此，进行沙河丰南段治理是非常必要和紧迫的。

2 工程规模及等别

根据防护对象的重要性以及《防洪标准》（GB50201—2014），本次沙河治理段河道防洪标准为10年一遇洪水。经水文计算可得，设计河道治理段洪峰流量为503m3/s。确定工程等别为V等，堤防、挡墙等建筑物按5级建筑物设计。

3 工程设计

3.1 河道主河槽走向确定

河道治理的目标就是确定合理的河道走向最终形成固定而平顺的河床，使两岸形成固定的河岸。本工程河道现有河槽比较明显，堤线基本按现有堤线布置，同时参照《唐山市沙河防洪规划》相关资料及《中小河流近期治理工程初步设计指导意见》，以尽量减少占地、留足洪水出路，严禁缩窄河道为原则，结合两岸地形情况，基本保持河道现状不变，仅对主河槽走向进行局部清理整治。

3.2 河道设计纵坡

根据《沙河流域防洪规划报告》要求，本次河道纵坡设计为：

（1）河道纵坡根据规划要求本次设计纵坡维持现状。

（2）本次治理工程是对沙河局部河道进行治理，因此纵坡设计要兼顾小集生产桥（桩号0+000）以上河道及草泊水库（桩号9+600）以下河道的纵坡情况，以利水流平稳通过，避免出现流态发生大的变化，有利于河床的稳定。

考虑到河道多数是淤积，而不是下切的情况，在设计纵坡时，尽可能保证河道行洪能力等因素，清除河槽淤积，结合本段沙河原始资料及沙河规划相关资料，确定河底纵坡从上游到下游取设计纵坡1/2000。

3.3 河道设计横断面

横断面设计按尽量减少挖、填土方量、选用接近河道现状断面的断面形式为原则。根据现场查勘工程实际情况，本工程横断面型式维持现状不变，采用复合式断面：即主河槽+滩地+堤防型式。主河槽采用梯形断面型式，按五年一遇洪水设计标准，主河槽行洪流量为301m?/s。依此设计，主河槽底宽不小于50m，河岸土质为粉土，两岸边坡均为1︰3。

3.4 河道清淤工程设计

本工程主要是针对主河槽淤积问题进行治理。根据本段河道淤积严重的实际情况，按照清障、清淤与土方填筑相结合的原则疏浚整理河槽，本工程设计时，河道前500m河道能够满足行洪要求，维持现状不变；清淤段桩号自0+500至治理段终点9+600，其中5+100至结尾段河道两岸被侵占及河底淤积问题严重，按照河道标准断面进行重点清淤整治。清淤时现状主河槽宽度如大于等于50m，仍保持现状，暂不做处理。

3.5 河道加固防护

加固防护设计时主要对河道大堤彎道顶冲段（凹岸）的淘刷问题进行考虑，一旦发生事故，将造成较大损失，所以，本次治理主要对此险工及重点防护段进行加固整治，采用护坡的形式。考虑坡脚处有良好的植被覆盖，抗冲刷能力较强，且坡脚外侧滩地为耕地，征迁协调困难等各方面因素，本次坡脚暂不做工程防护措施，而通过加大护坡基础埋深的方式，防止其被冲刷破坏。

根据护坡形式，我们对浆砌石、混凝土护坡两种护坡形式进行了比选。这两种护坡形式在堤防工程中应用广泛，施工技术的成熟，可以节省施工的成本，还能够加强堤防工程的安全性。同时对两种护砌材料单价进行对比，浆砌石、混凝土护坡的综合单价分别为239元/m?，435元/m?。经分析比较，浆砌石护坡施工方便，施工技术要求较低，而且其费用低，因此本工程险工段治理采用浆砌石护坡的形式。具体护坡形式如图1所示。

大堤险工险治理段主要有：桩号4+900～5+200（右堤）、6+000～6+100（左堤）、5+945～6+045（右堤）、7+700～8+100（右堤）四段主堤。

3.6 堤顶加高及泥结碎石路面修筑

根据现场勘查测量结果，由于现状河堤原设计标准较低，部分河堤低于10年一遇的防洪标准，且多年未维修加固，因此本次设计大部分堤顶需在设计基础上进行维修加高。根据《堤防工程设计规范》的岸顶超高计算方法确定超高，安全加高取1.25m。设计堤顶高程=10年一遇洪水位+安全超高。现状堤顶高程达不到设计堤顶高程时，对堤顶进行维修加高。加高段大堤堤顶路面全部修筑为泥结碎石路面，修筑长度共计3600m，路面宽度为4m，路面结构为底层素土回填压实，上层为0.2m厚泥结碎石路面。

结语

沙河丰南段（小集生产桥～草泊水库）治理工程建设后提高了本段河道的防洪标准，保护沿河两岸丰南区的10万人民群众的生命财产安全与30万亩耕地的防洪安全，使其免遭小于10年一遇洪水的侵袭，在遭遇超标准洪水时减少洪灾损失。对保障丰南区经济发展成果、维持经济健康发展、维护社会稳定、改善交通、改善生态环境等具有重大意义。

参考文献

[1]陈永升.金沙县茶园河安底段河道整治建筑物设计[J].水利科技与经济，2014（1）：22-24.

[2]吴莉.浅议双洎河新密段治理现状与对策[J].河南水利与南水北调，2007（9）：70.endprint