陵川縣白洋泉河河道治理工程設(shè)計(jì)分析

摘 要：簡(jiǎn)述了白洋泉河的概況，分析了白洋泉河現(xiàn)狀及主要問(wèn)題，從工程任務(wù)與規(guī)模、工程總體布置等方面，重點(diǎn)介紹了白洋泉河河道治理工程農(nóng)村段的設(shè)計(jì)情況。

關(guān)鍵詞：白洋泉河；河道治理；農(nóng)村段

1 概況

白洋泉河是丹河的一級(jí)支流，發(fā)源于陵川縣平城鎮(zhèn)楊寨村，于澤州縣東下村鄉(xiāng)棘針掌匯入丹河干流，流域總面積625.3km2，流域長(zhǎng)度48km，平均寬度13.65km，平均縱坡10.2‰。

河道設(shè)計(jì)治理長(zhǎng)度9.5km，分縣城段和農(nóng)村段兩部分?？h城段治理長(zhǎng)度2.65km，起止樁號(hào)0+000～2+650；農(nóng)村段分3段，治理長(zhǎng)度為6.25km，起止樁號(hào)為4+300～5+670、16+670～17+786、39+466～43+230；支流入河口治理長(zhǎng)度0.8km。

2 任務(wù)及規(guī)模

工程任務(wù)為保護(hù)各治理段范圍內(nèi)的人口、耕地和交通道路的防洪安全，理順紊亂的河道，減少河床擺動(dòng)，清理河床淤積，根據(jù)治理河段現(xiàn)狀布置堤防?？h城段河道保護(hù)6個(gè)村、1.2萬(wàn)口人、800畝耕地、1條縣道，1座橋梁及4條鄉(xiāng)村道路的防洪安全；鄉(xiāng)村段河道保護(hù)6個(gè)村、0.9萬(wàn)口人、2500畝耕地、1條高速公路、2條縣道、4座橋梁及7條鄉(xiāng)村道路的防洪安全。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94），工程治理范圍內(nèi)沿河兩岸村鎮(zhèn)人口少于20萬(wàn)，工礦企業(yè)基本屬于小型，防洪等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：縣城段Ⅳ等，鄉(xiāng)村段Ⅴ等；重現(xiàn)期適合采用縣城段20年一遇，農(nóng)村段10年一遇。

3 水文地質(zhì)條件

3.1 水文

根據(jù)《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》對(duì)河道分段進(jìn)行洪水計(jì)算。白洋泉河治理河段分段洪峰流量結(jié)果如下：（1）云谷圖段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，河道最大設(shè)計(jì)洪峰流量為47.2m3/s；（2）潞城段河道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，河道最大設(shè)計(jì)洪峰流量為192m3/s；（3）丈河村段河道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，河道最大設(shè)計(jì)洪峰流量為228m3/s。（4）支流羊河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，河道最大設(shè)計(jì)洪峰流量為40.2m3/s。

3.2 地質(zhì)

本區(qū)地貌形態(tài)主要為黃土丘陵區(qū)，剝蝕侵蝕嚴(yán)重，溝谷發(fā)育，大部為平緩低山，以剝蝕為主。治理段地形總體平坦開(kāi)闊，地表覆蓋上更新統(tǒng)黃土，侵蝕下切及水土流失嚴(yán)重，河床普遍淤積提高，沿岸黃土沖溝及階地發(fā)育，主河床較窄，形成較寬的河漫灘。巖性為第四系全新統(tǒng)沖積物。地下水含水類(lèi)型主要為松散巖類(lèi)孔隙水，次為巖溶裂隙水及少量上層滯水，松散巖類(lèi)孔隙水主要賦存于第四系松散及堆積層中；裂隙水埋藏于基巖石灰?guī)r巖溶裂隙中，上層滯水零星分布于人工填土和第四系粘性土中。

區(qū)內(nèi)未見(jiàn)自然不良地質(zhì)現(xiàn)象。由于本區(qū)地勢(shì)平坦，不會(huì)發(fā)生大滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)地踏勘和調(diào)查區(qū)域地質(zhì)資料，在工程區(qū)及其附近不存在全新活動(dòng)斷裂構(gòu)造，也未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降等不良工程地質(zhì)作用。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），確定堤防工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g（相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度），不考慮地震液化問(wèn)題。

4 工程現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

4.1 工程現(xiàn)狀

陵川縣位于山西省東南端，屬太行山革命老區(qū)，是全省“兩區(qū)”開(kāi)發(fā)縣（區(qū)）之一，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。近年來(lái)，全縣大力實(shí)施“生態(tài)立縣、工業(yè)強(qiáng)縣、開(kāi)放活縣”三大戰(zhàn)略，努力轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，縣域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和河道兩岸居民生產(chǎn)活動(dòng)的加快，天然河道被擠占現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。如本工程縣城段全長(zhǎng)2.65km全被擠占或開(kāi)墾種植；農(nóng)村段全長(zhǎng)6.85km，全部被開(kāi)墾種植。以上種種現(xiàn)象致使河道的行洪能力傷失或大大減弱。

4.2 問(wèn)題分析

數(shù)十年來(lái)，全縣降水量偏少，河道基本常年干涸，即便在汛期也是少水，河道防洪重要性得不到體現(xiàn)。同時(shí)由于河道在管理方面存在諸多難題，城市快速發(fā)展產(chǎn)生的大量建筑和生活垃圾隨意傾倒河道內(nèi)，嚴(yán)重堵塞河道；河道沿線居民則大面積開(kāi)墾河床，加速河道兩岸水土流失，岸線破損，生態(tài)多樣性處于劣勢(shì)，急需改善。

山體森林覆蓋水平較低。如若突發(fā)較強(qiáng)降雨，將給河道沿線農(nóng)田、廠礦和居民人生財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。因此，治理本工程勢(shì)在必行。

5 工程設(shè)計(jì)

5.1 工程布置原則及堤型選擇

5.1.1 工程布置原則

工程堤防布置服從河流的流域規(guī)則，利于工程安全和綜合效益的發(fā)揮；堤線走向與布置位置，應(yīng)服從河流的治導(dǎo)線；堤距應(yīng)能滿(mǎn)足河道過(guò)水?dāng)嗝嬉?，保證設(shè)計(jì)的洪峰流量能安全通過(guò)；河道底坡基本按河道現(xiàn)狀底坡進(jìn)行布置。

5.1.2 堤型選擇

根據(jù)工程實(shí)際情況，堤防型式主要有漿砌石護(hù)岸堤防和漿砌石重力式堤防兩種。護(hù)岸堤防頂寬0.5m，迎水坡比1：1.5，背水坡比1：1.0；重力式堤防頂寬0.5m，迎水面直墻，背水面坡比1：0.35；堤內(nèi)均設(shè)有Ф50mmPVC排水管，梅花型布置，間距2.0m，后設(shè)反濾；堤防每隔10.0m設(shè)分縫，縫填聚乙烯閉孔泡沫板。

5.2 堤頂高程的確定

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286-2013，堤頂高程應(yīng)按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定。

河道設(shè)計(jì)水深采用規(guī)范推薦的公式，逐段試算，公式為：

堤頂安全高度采用下式計(jì)算：

Y=R+e+A

5.3 堤腳防沖設(shè)計(jì)

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50286-2013，堤壩沖刷深度按下式計(jì)算：

5.4 堤防穩(wěn)定計(jì)算

計(jì)算考慮堤防抗滑和抗傾覆兩種狀態(tài)。

抗滑穩(wěn)定計(jì)算采用抗剪強(qiáng)度公式：

5.5 支流入河口治理

匯入口堤防型式為M7.5漿砌石重力式堤防，堤防頂寬0.5m，迎水面直墻，背水坡比1：0.35；堤內(nèi)設(shè)有Ф50mmPVC排水管，梅花型布置，間距2.0m，后設(shè)反濾。堤防每隔10.0m設(shè)分縫，縫填聚乙烯閉孔泡沫板。對(duì)匯入口河床全斷面鋪設(shè)鉛絲石籠治理。

作者簡(jiǎn)介：王陵峰，男，現(xiàn)工作于晉城市陵川縣水務(wù)局。