南委泉河黎城县上游段河道治理工程设计

杜 琼，郭 强

（1.太原市水利勘测设计院，山西 太原030012；2.太原市水利技术推广服务中心，山西 太原030002）

1 工程概况

黎城县位于长治市东北部，地处晋、冀、豫三省交界，东临河北涉县、河南林州，南接平顺、潞城，西连襄垣、武乡，北临晋中左权。南委泉河发源于黎城县北部的西井镇，有南、北二支，北支在杏树滩村西，南支在千仵村，两源相距3 km，两源自西向东流，分别在南委泉村北、南两侧流过，汇合于茶棚滩，而后绕玉泉山向东流，至源泉上游2 km处有柏官庄河汇入，流经源泉、源庄村，在寺底村东与西井河汇合后继续向东流，在圪台磨村出省界后，经河北省涉县西辽城东流入清漳河。南委泉河河流全长26 km，流域面积307 km2（其中山西省境内21 km，流域面积287 km2），河道比降20‰，河床糙率约0.065。南委泉河为弯曲型河道，河谷宽300～500 m，河道宽80～100 m。

本次南委泉河黎城县上游段河道治理工程的治理起点为上黄堂村，治理终点为寺底村，治理河段共三段：干流上黄堂村～茶棚滩村段、源泉村～寺底村段和北支，长度分别为：3.975 km、2.989 km和2.431 km，共计9.395 km。治理工程的内容包括新建堤防及防护工程5.788 km、旧堤加固工程7.787 km、滩槽整治工程6.616 km等。

2 工程任务与设计洪水

2.1 工程建设的必要性

南委泉河流域属于太行山上的山间小盆地——南委泉盆地，是黎城县北部山区重要的经济、政治及社会活动的中心区域。河道目前存在防洪标准低、河槽萎缩严重、滩槽散乱、生态环境差等问题。随着下游河道两岸基础设施的建设和区域工农业经济的快速发展，一旦发生洪灾，其造成的损失将会越来越大。所以，洪灾已成为流域内防洪减灾的最薄弱环节，也关系到全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会、建设社会主义新农村等重大战略目标的实现。因此加快南委泉河治理的进程已刻不容缓。

2.2 工程任务

南委泉河河道治理的任务为防洪，本着“以人为本，生态治理”的设计理念，采取工程措施，在治理段河道内进行滩槽整治、堤岸防护、堤防修建等，提高沿河两岸村镇、耕地的防洪标准，由不足5年一遇提高到10年一遇。

2.3 设计洪水

南委泉河流域无水文测站，属无资料地区，治理段上游流域无控制性水利工程。本段河道控制流域面积166.29 km2，上游分为南、北二支，在南支和两支汇合口下游分别有半沟、柏官庄河和西井河汇入，因此分段进行洪水计算。根据治理位置及流域的实际情况，将治理段分为北支、南支、柏官庄河汇入前和柏官庄河汇入后四段分别计算洪水，控制断面分别为牛居沟口、茶棚滩村南北二支汇合处、峧沟滩村柏官庄河汇入口和寺底村西井河汇入口等处。

设计洪水采用山西省水利厅编制的《山西省水文计算手册》（2011年3月）（以下简称《手册》）及晋水办规计37号文中的相关方法进行计算。根据具体情况分别采用《手册》提供的流域模型法、推理公式法和经验公式三种方法进行分析计算。流域特征参数及计算结果见表1。

表1 设计洪峰流量成果汇总表

3 工程设计

3.1 新建堤防设计

3.1.1 堤防选型

堤防可选用重力式浆砌石堤防、格宾土石笼堤防、阶梯式生态框堤防和预制方桩堤防等型式。各方案优缺点分析见表2。

表2 新建堤防选型分析对比表

考虑工程防洪特点、生态效果等因素，最终确定对村庄防洪段采用重力式浆砌石堤防，对耕地段直立式岸坡采用格宾土石笼堤防。

3.1.2 堤防设计

（1）浆砌石堤防

本次设计的浆砌石堤防为重力式挡墙型式，采用M 7.5水泥砂浆砌筑。断面高度共有4种，分别为：4 m、4.2 m、4.5 m和6.34 m，基础埋深均为2 m。

重力式挡墙稳定计算包括抗滑稳定计算、抗倾覆稳定计算和地基承载力计算，计算工况为正常运用条件和非正常运用条件两种工况。详见表3。

表3 浆砌石堤防稳定计算成果表

（2）格宾土石笼堤防

格宾土石笼分层铺筑，每层采用规格均为长1.5 m、宽1.0 m、厚0.5 m石笼，错层布置，每层退台宽0.5 m，格宾笼内采用重力模袋装填开挖料填充；河底以下设1.0 m深的格宾石笼，规格为长1.5 m、宽1.0 m、厚1.0 m，笼内填充块石。为保证堤后岸坡渗流稳定，设计在基底及岸坡铺设一层土工布，采用400 g/m2无纺布，上设15 cm厚的碎石垫层。堤前设3 m宽、0.5 m厚的格宾石笼护脚。

3.2 旧堤加固设计

本次设计采用格宾石笼护脚，在现状堤脚处分两层铺筑格宾石笼，错层布置，总厚1.0 m，其中基础埋深为0.5 m，防护宽度3.0 m，格宾石笼尺寸为1 m×1 m×0.5 m。对于角度较大的弯道凹岸、顺直段主流顶冲处、桥梁下游、排水涵管接入处等处一并进行防护。

3.3 滩槽整治设计

河道滩槽整治主要是清除河道范围内影响行洪的局部高地、垃圾、堆积物、废弃物和河道淤积等。

4 结论和建议

南委泉河黎城县上游段河道治理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、环境效益和社会效益几方面。

防洪效益方面通过对河道滩槽整治、新建两岸堤防及防护工程，使治理段河道的防洪标准达到10年一遇的设计防洪标准，对保护两岸人民生命财产的安全发挥重要作用。

环境效益方面，通过河道综合整治，加强对河道的管理，为改善两岸生态环境起到重要的作用，间接提高人居环境。

社会效益方面主要体现在方便舒适、整洁有序、和谐优美的生态环境，不仅改善了南委泉河的生态景观，提高了沿河地区的环境质量，也带动了周边地区精神文明的建设。项目的建设可有效提高河道防洪抗灾的能力，改善区域基础设施条件，从而带动商业、交通业的发展。

建议加强河道管理，杜绝侵占河道。治理段内桥涵除南委泉村拱桥、G207国道茶棚滩桥和北支南委泉加油站桥外，均不能满足10年一遇的防洪标准，严重阻水，建议由相关部门提出相应处理措施。