田家沙河防洪体系存在问题及治理措施

林军军

（嘉峪关市峪泉水利站，甘肃 嘉峪关 735100）

1 田家沙河概况

文殊镇田家沙河位于嘉峪关市西南文殊镇境内，在讨赖河右岸和文殊山东北山前区域之间，汇流面积连片，防洪沟河道大致走向西南至东北，主要排泄文殊山南岔沟以及山前坡面集水，田家沙河无名沟汇入口控制断面以上流域面积6.69 km2，所有沟道洪水在田家沙河无名沟处汇集后途径团结村、冯家沟村排入讨赖河，讨赖河汇入口控制断面以上流域面积7.15 km2，河道总长8.16 km，平均比降48.70‰，保护乡镇1 个、行政村2个、自然村14个、人口2 700人，耕地593.33 hm2。

2 项目区洪痕情况

为保障田家沙河防洪治理科学准确因地设防、合理规划、对田家沙河洪水及其近期变化趋势进行了现场洪痕调查，选择田家沙河干流穿省道S305线涵洞、兰新铁路过洪涵洞、嘉文公路涵洞，东侧无名沟穿S305涵洞、兰新铁路涵洞。

田家沙河干流穿S305时涵洞为矩形，宽3 m，高2.10 m，穿兰新铁路涵洞时为矩形，宽3.10 m，高3.50 m。

东侧无名沟穿S305时涵洞为矩形，宽3 m，高1.80 m，穿兰新铁路涵洞时为矩形，宽1.70 m，高2 m。

东侧无名沟汇入田家沙河后穿嘉文公路，该处涵洞为矩形，宽3.60 m，高2.10 m，该涵洞右下角设管廊侵占了涵洞的过洪断面，管廊宽1.20 m，高0.90 m。

经调查，田家沙河省道以南河道内洪水痕迹显著，沿沟道深泓线宽窄变化，基本呈冲刷河床，冲深极小，深度2～17 cm，泄洪范围基本布满河床（调查河段河道宽度2.70～6.80 m），冲刷区和未冲刷区表层砂砾石表层截然不同，受沟谷岸坎影响，局部冲刷形成的光滑河床清晰可见。由此可以判断近两年该小流域有较大暴雨形成洪水下泄，局部冲刷痕迹清晰。至省道S305 线涵洞、铁路涵洞内洪痕明显，洞壁呈现水印痕，洪水穿涵洞过程中，泥浆在涵洞洞壁有明显痕迹，洪痕在涵洞进口处水深痕迹较高，洞中逐渐降低，在涵洞出口处最小，呈现堰流状水面线，且新旧洪痕有迹可寻，洞内外冲刷、淤积等不明显，各个涵洞进出口调查洪水痕迹高度及相应流量详见表1。

表1 田家沙河过公路铁路桥涵洪痕调查表

从表1 中可以得出：田家沙河干流过洪涵洞过洪流量为7.26 m3/s，东侧无名沟涵洞泄洪流量约为3.95 m3/s，汇流后穿嘉文公路涵洞流量为11.20 m3/s。综合判断自铁路涵洞建成以来，文殊山一带多次遇到较大暴雨形成洪水，但近几年洪水较多，故洪痕明显。结合相关调查及经验判断，处于祁连山区的各条洪水沟道狭窄区洪痕明显暴露冲刷痕迹，亦有堆积的洪积物，推断各洪沟产生的洪水不大，形成的洪峰量小，这也符合当地地形地貌特点。

3 田家沙河防洪体系现状

田家沙河自文殊山前煤路口及南岔两条支沟汇流后出单家口子，穿越S305 公路、兰新铁路，跨南干渠，经乡道过水路面进入主河道。主河道起点位于南干渠旁乡道北至讨赖河汇入口，总长度5.81 km，主河道起点以上沟道长约2.35 km。长期以来，当地政府和人民为了保护村庄和耕地安全，多方筹措资金对田家沙河进行过不同程度的治理，经现场调查统计，田家沙河沟道两岸合计修建浆砌石护岸1 857.30 m，修建混凝土护岸1 618.80 m，现有土质岸坡8 008.80 m，修建过水及交叉建筑物8 座。

4 田家沙河防洪体系存在的问题

4.1 防洪设施不完善，防洪体系不完整

现状沟道土质岸坡约占69%，抗冲刷能力低，抵御山洪灾害能力差，导致沟道主流迁徙摆动十分严重，两岸居民区和沟道沿线耕地、企业、道路、电力通信、电缆等基础设施被洪水侵害的程度逐年加大。

4.2 缺乏全面规划，防洪能力弱

现状沟道沿线历年来修建了断断续续的混凝土或浆砌石护岸，由于运行多年，年久失修，尤其是浆砌石护岸砂砾石基础经多年冲刷已掏空，多处岸坡悬空或坍塌，护岸卵石间砌筑砂浆大部分剥落，现有大部分浆砌石护岸已失去防洪能力。

4.3 局部纵坡比大，河床冲蚀下切

现状沟道纵坡较陡，洪水流速大，河床部分段落逐年冲蚀下切，导致主河槽不断摆动，沟道凸岸淤积、凹岸冲刷的现象比较严重，沟道河湾有下移发展趋势。

4.4 河道管理滞后，被迫河床改道

2015 年讨赖河安远沟至酒嘉分界线堤防治理后，国土空间规划中，对田家沙河排洪考虑不充分，在田家沙河排洪区域内修建工矿企业，导致主河槽被迫向东改道，改道后下游主河床内人为修建鱼塘、栽植树木、修建其他建筑物妨碍洪水安全排泄。

5 田家沙河防洪治理措施

5.1 项目选定与治理范围确定

按照2013 年10 月国家防汛抗旱总指挥部办公室发布的《重点山洪沟防洪治理项目建设指导意见》和《甘肃省山洪灾害防治项目实施方案（2021-2023年）》有关精神及规定。重点山洪沟防洪治理项目是指山洪灾害防治区内，以溪沟洪水灾害为主，直接威胁城镇、集中居民点、重要基础设施安全的，且难以实施搬迁避让的重点山洪沟，采取工程措施进行治理的项目。结合嘉峪关市周边沟道受暴雨灾害影响的频繁程度、居民区坐落等情况，选择嘉峪关市文殊镇的田家沙河作为此次防洪治理的沟道。其具体治理范围为：田家沙河南干渠旁乡道北至讨赖河汇入口段山洪沟道，治理段沟道长5.81 km。

5.2 治理措施

5.2.1治导线布置

工程治理段自田家沙河南干渠旁乡道北起，至沟道入讨赖河已建穿堤涵洞止，治理段沟道长5.81 km。沟道0+000～3+181段多年来修建了断断续续的防护工程，3+181～5+808 段除末端右岸修建了131.40 m 堤防外，其余段落没有防护工程。经现场调查分析，桩号0+000～3+181 段沟道两岸分布有文殊镇团结村几个村民小组村庄及耕地，另外还有文殊水利站、文殊镇高效农业示范园区、养殖场及木料加工厂等7 家企业，为了不占耕地或尽量少占耕地，该段防护工程治导线以现有建筑物为节点，基本沿现状沟道岸坎进行布设，治导线不做大的调整。桩号3+181～5+808 段现状河床蜿蜒曲折，河床没有沙堤防护，自上至下主河床逐渐散乱，加上管理不善，原有河床内随意修建鱼塘、经营性建筑物等，将主河床进行了改道，改变了原有河道的自然演变。为了减少洪水对两岸的危害，治导线以计算分析确定的治理河宽为依据，结合沟道现状对现状岸线进行了布置。另外，在治理段沟道桩号0+527.5、1+216.4、2+736.6、4+730处布设拦沙坎4 座，稳定河床，防止河床下切。主要建设内容：新建护岸4 496.40 m、堤防3 511.40 m，拆除重建护岸2 076.10 m，利用护岸1 400 m，改建跌水1 座、涵洞2 座、过水路面2 座，新建过水路面6 座、拦沙坎4 座，利用公路涵洞1 座、跨沟渡槽1 座，疏浚沟1 486 m。

5.2.2 主要建筑物形式

经技术经济比较，结合沟道现状岸坡情况及当地已建工程的经验，桩号0+000～3+945段沟道治理采用仰斜式护岸、C15细粒混凝土浆砌卵石护坡+C15细粒混凝土浆砌卵石护混凝土脚护砌（见图1：仰斜式护岸横断面图）；桩号3+945～5+808段沟道治理采用梯形断面、C20混凝土现浇贴坡式护坡+C20混凝土现浇矩形护脚护砌（见图2：梯形横断面图）。

图1 仰斜式护岸横断面图

图2 梯形横断面图

5.2.2.1 新建护岸结构

新建护岸采用C15 细粒混凝土浆砌卵石仰斜式结构，护岸总高2.61～4.12 m，其中深泓线以上1.11～2.62 m，深泓线以下埋深1.50～2 m。护坡迎水面坡比1∶0.50，背水面坡比1∶0.35，顶厚0.40 m，护脚为C15 细粒混凝土浆砌卵石矩形结构，高0.50 m，宽1.12～1.35 m，趾宽0.40 m（见图1 仰斜式护岸横断面图）。护岸每隔5 m 设一道聚氯乙烯胶泥加聚乙烯闭孔板伸缩缝，护岸地基原土夯实，岸后夯填砂砾石，所填砂砾料必须分层洒水碾压夯实，相对密度不小于0.60。

5.2.2.2 新建堤防结构

新建堤防采用梯形断面、C20 混凝土现浇贴坡式护坡+C20 混凝土现浇矩形护脚结构。堤防总高2.64～3.47 m，其中深泓线以上1.14～1.97 m，深泓线以下埋深1.50～2 m。堤防顶宽3 m，护坡迎水面坡比1∶1.25，厚度0.20～0.25 m，堤防背水面坡比1∶1.50；护脚为C20 混凝土现浇矩形结构，宽0.80 m，高0.50 m（见图2梯形横断面图）。护坡及护脚每隔5 m 设一道聚氯乙烯胶泥加聚乙烯闭孔板伸缩缝，每m3混凝土添加0.90 kg聚丙烯纤维。堤后夯填砂砾石，所填砂砾料必须分层洒水碾压夯实，相对密度不小于0.60。

5.2.3 其他建筑物形式

5.2.3.1 跌水

将左岸桩号0+835、右岸桩号0+846 处现浆砌石跌水改建为C30钢筋混凝土现浇跌水，采用底流方式消能。跌水由急流槽和消力池段组成，全长25 m，跌差5 m，急流槽段长10 m，宽5.40 m，侧墙高1.50 m，底板及侧墙厚均为0.30 m；消力池长15 m，深1 m，底板及侧墙厚均为0.30 m。

5.2.3.2 涵洞

经复核，左岸桩号3+220.10～3+227.20处已建过水涵洞路面下现埋设6根DN1 000 mm 钢波纹管，过流能力不满足要求，需增设3 根同管径的管道才能满足过水要求；另外，沟道穿过赖河入河处河堤下现埋设2 根DN1 200 mm 混凝土管，过流能力不满足要求，需改建为C30 钢筋混凝土正方形双涵，整体现浇结构，涵洞尺寸为B×H=3.50 m×3.50 m，侧墙和顶板厚度为0.40 m，底板厚度为0.50 m。

5.2.3.3 过水路面

田家沙河治理段需要穿越数条田间道路，为了沟道两岸村民的交通方便，需要新建6 座过水路面、拆除重建2 座过水路面，过水路面采用现浇C20 混凝土结构，路面净宽3.50 m，厚0.20 m，垂直水流方向为梯形断面，底部与沟底同宽，边坡为1∶5，两侧各设1 m 深防冲齿墙，厚0.30 m。过水路面前后坡道与防洪岸坡连接处设现浇C20 混凝土挡墙，挡墙采用直墙型式，墙厚0.30 m，挡墙与护坡经锥坡连接。

5.2.3.4 拦沙坎

田家沙河沟道河床纵坡较陡，为防止洪水对沟道河床冲刷造成河床进一步下切，在冲刷严重位置段设拦沙坎，拦沙坎垂直水流方向布置，长度与沟道底部同宽，采用C25 混凝土现浇，截面尺寸为矩形，宽0.60 m，埋深2 m，拦沙坎顶与沟道地面齐平，下游侧顺水流方向5 m范围内铺设0.50 m厚格宾石笼护坦，护坦下铺设一层300 g/m2反滤土工布。

6 结语

该项目主要以修建护岸和堤防为主，通过守点固岸、防冲消能，按照“护、通、结”的原则进行防洪治理，“护”即加固或修建护岸等；“通”即对重点河段沟道出口清淤疏浚，畅通山洪出路；“结”即结合现状沟道河势，以现有建筑物为节点，布设工程治导线，达到不占耕地或尽量少占耕地的目的。建成后最大限度地保障文殊镇团结村、冯家沟村2 个行政村的14 个自然村（组）2 700 人、耕地593.33 hm2、以及文殊水利站、文殊镇高效农业示范园区、养殖场和木料加工厂等7 家企业人民群众生命财产安全。