张家口市崇礼区白旗沟防洪治理工程技术特点

张静静

（河北省水利规划设计研究院有限公司，石家庄 050021）

1 工程概述

崇礼区位于张家口市区东北明长城北侧，西北和东北以坝头为界，与张北、沽源两县接壤；东部和南部以长城相隔，和赤城、宣化两县毗邻；西南与张家口市区连接，东西最大宽度64km，南北最大长度57km。崇礼区属中低山区，其地貌特征是“山连山，连绵不断；沟套沟，难以计数”。

白旗沟由白旗乡周边许多山洪沟组成，各沟流域面积小，沟短坡陡，直接威胁村庄安全，因大都位于白旗乡境内，故统称为白旗山洪沟，主要包括门头营支沟、门扇川支沟、门二营支沟、四东支沟、白旗支沟、西林支沟、南山窑支沟、门三营支沟、洞头营支沟、洞三营支沟、洞四营支沟、白露窑支沟、甘雨支沟和下窝铺支沟，共14条山洪沟，如图2。

图1 白旗沟流域示意图

图2 14条山洪沟工程位置

结合河道现状和山洪灾害特点，本次治理工程重点解决治理河段两岸村庄的防洪及岸坡稳定问题，主要工程措施为防洪护岸、河道疏浚、垃圾清理。构建完善的防洪保安体系，使防洪工程与改善生态环境有机结合。白旗沟防洪治理工程通过对不稳定的河岸进行加固保护及河道整理，提高河道的行洪能力，保护工程治理段两岸村庄防洪安全。

2 工程技术特点

2.1 实践考察，科学制定措施

崇礼区为冀西北山区，属燕山余脉大马群山支系，该区域洪水过程由于产流区多在山前地带，坡度较大、集流快、河槽处于山谷之中，调蓄能力小，故造成一次洪水涨落迅速，具有源短流急、骤降骤落的特点。通过现场查勘、调查研究，对河道的现状和历史及未来发展趋势有了确切认识。本工程从崇礼区山洪灾害形成的自然条件与社会因素分析，提出了山洪沟治理的工程措施。

2.2 坚持“以防为主，防治结合”

白旗沟治理工程提出了山洪沟治理中非工程措施的重要性，充分体现以人为本的理念，以防灾躲灾为主，提高预警预报的准确度。以非工程措施为主，同步实施必要的工程措施，从而达到治标治本的目的。崇礼区实施了县级山洪灾害防御非工程措施项目，项目主要建设内容包括监测系统、预警系统、县级监测预警平台、群测群防体系等，共建设完成了211个村级广播预警站、23个村级自动雨量站、157个人工雨量站、13处河道简易水位尺、8个河道视频监测站、3个景区广播、雨量站及机房改造、软件安装、短信、传真群发系统、两条6兆网络专线和1条外接互联网线路等工程。

2.3 河道纵坡控制

山区河流发育过程一般以下切为主。河谷断面多呈V形或U形。V形河谷较年青，河槽狭窄，枯水期无依附一岸的边滩出露。U形河谷较成熟，河槽相对宽广，枯水期有岩盘、紧靠一岸的卵石边滩或位居河心的卵石心滩出露。山区河道纵坡变化较大，河床质坚硬，约束变形能力强且与周边整体地势密切相关，急滩深潭上下交替。目前白旗沟现状河床比降约2%～13%，由于长久以来未进行系统治理，局部河床抬高，适时地对河道进行疏浚，可有效地保证行洪断面，降低洪水位。在河槽深度满足防洪要求、两岸地势较高的河段，保持了天然河道局部倒坡，维护了山区河道不同河段纵坡多变的特征，降低河道流速，使河床不再下切，营造了良好的河流生态效果。本次设计基本上不改变原有河床比降，治理后河道平均纵坡与治理前保持一致或略有放缓，疏浚后使河道上下游更加平顺，衔接更加自然。

图3 山洪沟河底纵坡与天然纵坡保持一致

2.4 河道宽度控制

河岸线布置应以满足行洪要求，稳定河势，改善流态为首要条件，结合本工程所在地的规划，实际地形、地质情况，符合以下原则：河道岸线布置力求平顺，顺河势、顺水流平缓连接上下游河道。岸线的走向和布置，首先应考虑确定的河道过水断面应能满足设计洪水安全排泄要求，在此基础上，根据工程区内现有防洪护岸布置，协调好上下游、左右岸、已建与新建工程的关系，确定防洪保护区域。河床横断面尺寸的确定，结合河道现状宽度，推算相应标准的河道水面线，划定河道淹没线。在河道平面布置上，采用计算河宽和淹没线外包线作为河道上口线，形成“宜宽则宽，宜窄则窄”的断面。

本次河道治理采用梯形断面，对河段束窄河段和卡口段进行横向疏浚，结合上、下游断面边坡和宽度，河道宽度基本维持现状上开口宽度，疏浚边坡1∶2。本工程山区河流特点明显，周围建筑密集，根据现状情况进行分段治理。现状沟道边坡较缓的采用浆砌石护坡，厚度0.4m。沟道村庄河道两岸建筑物密集，采用浆砌石挡墙结构。堤防式挡土墙超高取1.0m，护岸超高按0.5m控制。

图4 白旗山洪沟典型设计横断面

2.5 超标准洪水应对方案

本次工程设计主要对河道村庄段岸坡进行防护，使设计洪水不淹村庄，超标洪水尽量利用超高行洪，岸坡漫而不决、冲而不垮。对于超标洪水，结合非工程措施，利用已建的山洪灾害监测预警系统和群测群防体系，做好预警，做到超标洪水人员零伤亡，经济损失降至最低。

图5 工程治理前后对比

3 工程绿色性内容

白旗沟位于清水河的上游，是张家口市重要的生态保护及水源涵养地，承担着保持水土、涵养水源、减少风沙的重要作用。河道遵循“随弯就势”的原则，通过土方开挖回填，结合河道护岸等造就河岸线的蜿蜒性。同时种植原则遵循以乡土植物为主的原则，适当保留原生植物，对护村段支沟两侧的浆砌石挡墙墙脚和钢丝网石笼护坡坡脚种植灌木绿化；在挡墙内侧，村庄边缘种植乔木绿化；对裸露的弃渣场表面和边坡进行播种草籽绿化。

工程主要建筑材料选用符合国家有关标准的产品，选取经济合理的结构尺寸，充分利用当地材料，降低了能源损耗和对环境的影响，施工营地做到了综合利用和重复使用场地，施工前后期衔接规划良好，占用耕地少。各种施工设施的布置结合场内交通规划，各类材料物资运输流程合理，避免了反向运输和二次倒运，做到了减少干扰，方便施工。

4 综合效益

本工程实施后，河道行洪顺畅，河道冲刷减轻，水土流失减少，并结合两岸的植草绿化，明显改善了工程区的生态环境。河道防洪标准提高到10年一遇，防洪能力得到了显著提高，减轻了两岸的洪灾损失，为周边居民创造了稳定的生产、生活环境。河道岸线整治工程改变了现状河道凌乱岸线，为促进崇礼区生态旅游开发创造了条件。