和顺县河道水毁治理工程设计简述

药晓磊

（和顺县水利局，山西 和顺 032700）

1 工程概况

和顺县河流分属两大流域（黄河流域和海河流域）、三大水系（汾河水系、子牙河水系和漳卫南运河水系）、四大主流（清漳东源、清漳西源、松溪河、木瓜河）及十三条支流。西部马坊乡为黄河流域，其主流木瓜河属汾河水系，主要支流有里思河、西马泉河和树石河；县境其余部分为海河流域，其中主流清漳东源与清漳西源属漳卫南运河水系，松溪河属子牙河水系。项目区处于和顺县东部，涉及三镇一乡，分别为松烟镇、青城镇、李阳镇和平松乡，包括12个村庄；项目共有10条大小不等的河道，分属清漳东源和松溪河水系，均属海河流域，总治理长度为16.4 km。

2 河道现状及工程地质

2.1 河道现状

2016年7月18—20日，和顺县境内遭遇强降雨侵袭，平均降雨量达到191 mm，其中最大降水站点青城镇大雨门雨量站达到517.8 mm，成为和顺县气象局1956年建立以来监测到的最大值。在灾害最为严重青城镇、松烟镇，洪水肆虐，所过之处桥毁路断、房倒屋塌、田地淹没、电杆倒地、线路毁损。全县人民群众遭受了巨大的经济损失。

工程所治理的10条河道，均属于山区季节性河道，河道坡降较陡，径流模数大，汇流时间短，洪水暴涨暴落是其显著的水文特点。

现状河道存在的主要问题是：河道多年来未经过治理，现状堤防多为道路路肩墙，防洪标准不达标，存在水利薄弱环节。2016年汛期，特别是“7.19”洪水爆发过后，现有挡墙多处被冲毁，桥梁被冲断，沿线耕地多处被淹没、冲毁，肆虐的洪水漫过河堤，淹没民居，致使部分房屋受损，给沿河群众造成了巨大的损失。

山区河道河床多为卵石或砂卵石覆盖，推移质多为卵石及粗砂，上游峡谷河段，洪水期流速大，将峡谷内的推移质输送到下游河床宽阔段，以致河道中遍布大小不等的石块，淤积较为严重，河道过流能力大为降低，如不进行疏浚整治，下一年汛期来时，将会造成更严重的后果。

2.2 工程地质

2.2.1 工程地质条件

根据现场查勘，结合现状河道冲刷所露出的地层情况可知，本工程场地所处地貌单元均为河道及支流漫滩，堤基地层为第四系全新统洪积卵石混合土及混合土卵石层，地层分布稳定，可作为天然地基持力层。

2.2.2 地基承载力

堤基主要地层岩性承载力建议值：Q4混合土卵石、卵石混合土层，fk为150～200 kPa；Q3低液限黏土，fk为100 kPa。

2.2.3 开挖边坡

Q4混合土卵石、卵石混合土，水上1∶0.5～1∶0.75；水下1∶0.75～1∶1.0。

Q3低液限黏土：坡高＜5 m，1∶0.5～1∶0.75；5 m＜坡高＜10 m，1：0.75～1：1.0；10 m＜坡高＜15 m，1：1.0～1∶1.5。

2.2.4 堤基基础与地基土的摩擦系数

Q4混合土卵石、卵石混合土，f=0.45～0.5；Q3低液限黏土，f=0。

3 工程任务与规模

3.1 河道治理防洪标准

根据现行的《防洪标准》（GB 50201-2014），本工程治理段位于乡村防护区，防护等级为Ⅳ等，由此确定本工程堤防防洪标准为10年一遇，堤防工程级别为5级。

3.2 治理范围

本次河道水毁治理工程，保护对象为沿河两岸12个村庄，0.98万亩耕地，治理河道共10段，治理总长度为16.4 km。

3.3 治理目标

根据河道水毁现状，决定对河道村庄无堤顶段，即存在水利薄弱环节河段，新建防洪堤防；对老旧堤防及水毁损坏堤防进行修复重建，增加河道过流能力；对河道进行疏浚整治，保证行洪安全。将河段的防洪能力提高到10年一遇，理顺并基本控制河势，为沿河两岸居民营造较好的生存环境。

3.4 建设内容

根据河道现状及堤防工程的实际状况，本次河道水毁治理工程建设内容包括：河道疏浚平整16.4 km，新建堤防工程5468 m，新建护岸工程148 m，水毁堤防修复工程1431 m，老旧堤防加高加固工程1168 m，新建丁坝8座，堤脚防护工程2445 m，排水涵管工程1处。

4 河道疏浚及主要建筑物设计

4.1 河道疏浚平整工程

2016年汛期过后，根据现场查勘，河道内乱石堆积，局部地段甚至和乡村道路齐平，河势被破坏，极为影响行洪。本次工程设计，根据河道现状及防洪安全需要，对全治理段河道进行河底疏浚及整平。治理不改变河道宽度及流向，在现状河道内，根据设计纵坡、设计横断面对河道内乱石进行疏浚及平整，理清河势，恢复河道梯形断面，保证行洪畅通。

河道疏浚侧边坡按1∶1～1∶2进行疏浚，疏浚土石方根据设计河底高程直接摊平堆放于河道低洼处或堤后，不另外规划弃渣场。

4.2 防洪堤防设计

防洪堤防采用浆砌石重力式挡墙，其高度为2.8～5.0 m，挡墙断面型式有两种：

型式一：墙顶宽0.5 m，迎水面坡比 1∶0.3，背水面坡比1∶0.2，墙趾和墙踵均设基础放大脚，基础放大脚宽0.5 m，高0.6～1 m。墙体内设DN 90 PVC-U排水管，间距为3 m，管道向河道内倾斜3%～5%，管后设反滤体，反滤体外包200 g/m2无纺布。压顶采用C20素混凝土浇筑，厚0.2 m。浆砌石采用M10水泥砂浆砌筑。

型式二：墙顶宽0.8 m，迎水面变坡为1∶0.1，背水面边坡为1∶0.4，基础埋深1.5～2 m。墙趾处设基础放大脚，墙踵处不设，基础放大脚宽0.5 m，高1.5～2 m。墙体内设DN 110 PVC-U排水管，间距为3 m，上下两层布设排水管的需梅花形布置，管后设反滤体，反滤体外包200 g/m2无纺布。压顶采用C20素混凝土浇筑，厚0.1 m。浆砌石采用M10水泥砂浆砌筑。

4.3 护岸工程设计

工程治理段关地沟河道圪检洼村段新建护岸工程，桩号为0+200～0+227、0+290～0+434两段，长148 m，护岸采用浆砌石仰斜式挡墙,对现状堤防进行防护。

仰斜式挡墙顶宽1.0 m，高为3.5 m，基础埋深1.5 m。挡墙迎水面与背水面平行，边坡均为1∶0.25，基础放大脚为1 m高，0.6 m宽，墙体内设DN 90 PVC-U排水管，间距为3 m，管道向河道内倾斜3%，管后设反滤体，反滤体外包200 g/m2无纺布。压顶采用C20素混凝土浇筑，厚0.2 m。浆砌石采用M10水泥砂浆砌筑。

4.4 丁坝设计

根据河道现状的治理情况，为减小岸坡附近流速，保护堤防免受水流掏刷，共新建丁坝8座，其中：大董坪村河道右岸新建4座，范庄村河道右岸新建4座。

丁坝采用格宾石笼结构，坝身横断面为梯形断面，分三层铺筑，错层布置，每层厚度0.4 m，高1.2 m，坝顶宽3 m，基础深1 m。格宾网的材料为低碳热镀锌钢丝，外包PVC防腐层。丁坝基础格宾笼规格为1.5/2 m×1/2 m×1 m（长×宽×高），丁坝顶部格宾笼规格为1.5/2/2.5 m×1/2 m×0.4 m（长×宽×高）。

根据河流流势整治情况，丁坝长度为5 m，下挑丁坝，丁坝坝轴线与水流方向夹角为45°。

4.5 堤脚防护设计

采用格宾石笼对堤防堤脚进行防护，长度为2445m，其中：大董坪村河道右岸290m，范庄村河道右岸406m，赵庄峪村河道两岸共930 m，瓦房河段819 m。

堤脚防护格宾石笼有两种布置形式，一为堤脚铺设一层格宾石笼，厚0.5 m，宽5.0 m；二为堤脚铺设两层格宾石笼，每层厚度0.5 m，其中下层宽1.5 m，上层宽2 m。格宾石笼规格为1.5/2 m×1 m×0.5 m（长×宽×高）。

4.6 排水涵管设计

原支沟来水被新建堤防截断，为使支沟来水顺利排出，本次设计在大董坪村河道桩号0+242处埋设排水涵管1处。

排水涵管采用两根DN 1000的混凝土排水管从新建堤防下穿过，管道坡度为5%，混凝土管出堤防后与河底连接，连接段河底采用浆砌石护底，砌筑砂浆标号为M10，浆砌石厚0.5 m，顺水流方向长5 m，宽5 m。混凝土管与浆砌石堤防间10 cm范围内采用C20素混凝土填塞。

5 效益分析

本工程是一项利民工程，是国民经济和社会发展的基础设施，属于社会公益性建设项目，其工程效益主要体现在防洪效益、社会效益和生态效益等方面。工程建成后，将会改善本工程范围内的河道杂乱现状，保护环境，保持水土，维护生态平衡,对于保障人民生命财产及农田安全都将起到十分重要的作用。