山西省中小河流特點分析及規(guī)劃設(shè)計方法綜述

杜麗艷

（山西省水利建設(shè)開發(fā)中心，山西 太原 030002）

1 山西省中小河流特點

山西省位于華北地區(qū)的西部，黃河中游，黃土高原的東緣。全省總面積15.6萬km2，分屬黃河與海河兩大流域，其中黃河流域面積9.7萬km2，占全省總面積的62%；海河流域總面積5.9萬km2，占全省總面積的38%。省內(nèi)地形復(fù)雜，山地約占72.0%，高原占11.5%，盆地為16.5%。

山西四周幾乎為山河環(huán)繞，境內(nèi)河流眾多，除北部匯水面積不大的少數(shù)支流自內(nèi)蒙古自治區(qū)流入山西省外，河流均呈輻射狀自省內(nèi)向四周發(fā)散，匯入省外河流，總體上屬于自產(chǎn)外流型水系。黃河流域較大的河流有汾河、沁河、三川河、昕水河、涑水河等，海河流域有永定河、大清河、滹沱河、漳河及衛(wèi)河。

山西河流在河流形態(tài)和河道特征方面表現(xiàn)為：溝壑密度大，水系發(fā)育；河流坡陡流急，侵蝕切割嚴(yán)重。在水量上表現(xiàn)為徑流量少且主要集中在汛期，洪水暴漲暴落。因此山西河流具有數(shù)量多、水量少的特點。根據(jù)全國第一次水利普查成果，山西全省流域面積在200～3000 km2的中小河流共有234條。

山西河流的另一個特點是水土流失嚴(yán)重，河流含沙量大。山西地處黃土高原，水土流失面積達10.8萬km2，占全省總面積的69%，目前仍有5萬km2的水土流失面積未得到治理。嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致土地沖毀、農(nóng)田破壞、水庫淤積、河道及水庫淤塞、生態(tài)失調(diào)。

2 山西省中小河流治理情況

2008年，國家啟動重點地區(qū)中小河流治理工作，山西省有90條中小河流、120個河段治理項目分別列入規(guī)劃試點、近期治理建設(shè)規(guī)劃和2013—2015年治理實施方案。截至2014年5月底，全省已有近100余個項目完成初步設(shè)計審批工作，近50%的治理項目已竣工驗收。這些工程的建成，對提高全省中小河流防洪標(biāo)準(zhǔn)、改善河道生態(tài)環(huán)境起到重要的作用。

3 規(guī)劃設(shè)計方法

針對全省中小河流大部分位于山區(qū)、坡陡流急、洪水暴漲暴落的特點，2011年山西省根據(jù)水利部下發(fā)的《中小河流治理工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見》，結(jié)合全省實際，制定了《山西省中小河流治理工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見（試行）》，對指導(dǎo)全省中小河流治理工程設(shè)計起到了很好的作用。

在項目審查過程中發(fā)現(xiàn)，部分設(shè)計人員將“中小河流治理”項目設(shè)計理解為提高堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)，簡單的套用以往堤防加固設(shè)計的經(jīng)驗，存在堤線布置不合理、渠化天然河流、堤身設(shè)計不合理以及忽視河流生態(tài)環(huán)境等問題。下面結(jié)合山西省已審批的100個中小河流項目初步設(shè)計審批情況及治理過程中存在的問題，闡述一下中小河流治理規(guī)劃設(shè)計應(yīng)注意的問題。

3.1 工程總體布置

山西省中小河流大部分位于山區(qū)，耕地面積較少，由于近年來發(fā)生的大洪水較少，部分河流與河爭地的現(xiàn)象嚴(yán)重，擠占河道問題嚴(yán)重，本來屬于河道的范圍現(xiàn)成為耕地面積，甚至成為建設(shè)用地和基本農(nóng)田。從審查項目的情況看，對堤線布置影響最大的是征地拆遷問題。往往灘地上已經(jīng)建有民房，而本次中小河流治理項目中中央補助資金不得用于移民征地，地方也對不愿投入資金拆遷，部分設(shè)計單位完全按照當(dāng)?shù)卣囊庖娺M行設(shè)計，把灘地上所有的民房、耕地均納入保護范圍，導(dǎo)致堤線占灘的情況較多，設(shè)計堤距過小，造成治理段流速加大、沖刷深度增加、防護困難等問題。

在中小河流規(guī)劃設(shè)計中，一定要堅持防洪為本、人水和諧的原則。以保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全作為中小河流治理的出發(fā)點和落腳點，留足洪水出路，嚴(yán)禁縮窄河道，合理確定治導(dǎo)線和堤距，杜絕縮窄河道斷面換取灘涂開發(fā)。在確定堤線時，要盡量維持河道的自然流路，體現(xiàn)河道的自然性，充分考慮河道的地形、地質(zhì)條件。河寬狹窄段應(yīng)盡可能退堤還灘，保留或恢復(fù)河流蜿蜒曲折的自然形態(tài)。原則上不得裁彎取直和侵占河道縮窄行洪斷面；現(xiàn)狀無堤的河段，應(yīng)根據(jù)該段地形情況，結(jié)合水文規(guī)劃確定的堤距，經(jīng)過比選后合理選定堤線。

堤線布置應(yīng)避免將天然河流人工渠化或進行河道硬底化。天然河流治理是否成功的重要標(biāo)志之一就是具有生物物種多樣性，而河流形態(tài)的多樣化是生物物種多樣性的前提之一。河流形態(tài)的規(guī)則化、均一化會在不同程度上對生物多樣性產(chǎn)生影響。

中小河流治理要體現(xiàn)人與自然和諧相處的原則，注意與城鎮(zhèn)景觀、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)，總體布置方案既要留足洪水出路，又要盡可能為城鎮(zhèn)景觀和生態(tài)建設(shè)留有余地。要避免與市政園林建設(shè)相混淆，生態(tài)措施只能放在護岸、護坡、堤防等河道治理工程上，不能用于綠化、靚化等市政園林工程。河道治理工程與市政、園林工程結(jié)合實施的項目，應(yīng)分別列出其工程量和投資。

3.2 堤防和護岸工程斷面型式

堤防斷面型式要體現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好的原則。要結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，優(yōu)化設(shè)計方案，充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，合理?guī)劃料場，盡量少占耕地，從嚴(yán)控制管理用地，護坡、護岸盡量采用植物措施和天然材料、生態(tài)復(fù)合材料。

同時應(yīng)根據(jù)河道行洪斷面、地形地質(zhì)條件、當(dāng)?shù)夭牧弦约罢嫉厍闆r，合理確定堤防結(jié)構(gòu)型式。河道兩岸地形有條件時，優(yōu)先采用土堤型式；對人口密集區(qū)或占地較多、取土困難地區(qū)應(yīng)對土堤、防洪墻及兩者結(jié)合等堤防結(jié)構(gòu)型式進行比選，選定經(jīng)濟合理的堤防型式；受地形條件或已建建筑物限制的河段，可采用防洪墻等型式。

堤型宜以當(dāng)?shù)夭牧蠟橹鳎恋膛R水側(cè)坡比一般為 1∶2～1∶2.5，背水側(cè)坡比 1∶5～1∶2.0。堤頂路面一般采用泥結(jié)石，人口密集的鄉(xiāng)鎮(zhèn)段堤頂可鋪瀝青混凝土路面。在流速較大的河段，可采用格賓石籠等具有一定柔性的結(jié)構(gòu)型式防護。漿砌石重力式提防應(yīng)結(jié)合地形條件進行方案比較，在兩岸有原狀土的河段優(yōu)先選擇仰斜式護岸型式。

岸坡防護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案應(yīng)注重與周圍自然景觀協(xié)調(diào)。在滿足工程安全的前提下，避免大量采用混凝土、漿砌塊石等硬質(zhì)不透水材料。迎水坡護坡通常采用草皮護坡，迎流頂沖段局部可以采用植草磚、框格草皮、生態(tài)袋、雷諾護墊等。

在土堤邊坡抗滑穩(wěn)定計算時，應(yīng)根據(jù)堤基情況、堤身高度、堤坡比的不同選擇典型計算斷面。穩(wěn)定分析采用的計算模型、抗剪強度指標(biāo)應(yīng)與邊界條件和計算方法匹配。舊堤堤身填土抗剪強度指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)場取樣進行試驗測定，新填土抗剪強度指標(biāo)則應(yīng)將擬上堤土料按設(shè)計壓實度進行擊實試驗后測定。當(dāng)?shù)躺硇屡f填土抗剪強度指標(biāo)差異較大時宜對填土進行分區(qū)。

3.3 兼顧河流生態(tài)環(huán)境

中小河流治理要在滿足設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)的前提下，避免或盡可能減少工程建設(shè)對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響，為實現(xiàn)人水和諧創(chuàng)造條件。設(shè)計人員應(yīng)摒棄過去以防洪為單一目的，隨意對河道進行裁彎取直、渠化天然河道、采用混凝土硬化河底、為造地而加高兩岸堤防（或擋墻）縮窄河床等錯誤觀念，樹立“人與自然和諧、河流回歸自然”的設(shè)計理念，建筑材料盡可能采用天然材料、生態(tài)復(fù)合材料。同時應(yīng)注意不可將天然河流治理等同于城市河流景觀設(shè)計，盡可能地保留河流的原始生態(tài)。