張家口市崇禮區(qū)白旗溝防洪治理工程技術(shù)特點(diǎn)

張靜靜

（河北省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，石家莊 050021）

1 工程概述

崇禮區(qū)位于張家口市區(qū)東北明長城北側(cè)，西北和東北以壩頭為界，與張北、沽源兩縣接壤；東部和南部以長城相隔，和赤城、宣化兩縣毗鄰；西南與張家口市區(qū)連接，東西最大寬度64km，南北最大長度57km。崇禮區(qū)屬中低山區(qū)，其地貌特征是“山連山，連綿不斷；溝套溝，難以計(jì)數(shù)”。

白旗溝由白旗鄉(xiāng)周邊許多山洪溝組成，各溝流域面積小，溝短坡陡，直接威脅村莊安全，因大都位于白旗鄉(xiāng)境內(nèi)，故統(tǒng)稱為白旗山洪溝，主要包括門頭營支溝、門扇川支溝、門二營支溝、四東支溝、白旗支溝、西林支溝、南山窯支溝、門三營支溝、洞頭營支溝、洞三營支溝、洞四營支溝、白露窯支溝、甘雨支溝和下窩鋪支溝，共14條山洪溝，如圖2。

圖1 白旗溝流域示意圖

圖2 14條山洪溝工程位置

結(jié)合河道現(xiàn)狀和山洪災(zāi)害特點(diǎn)，本次治理工程重點(diǎn)解決治理河段兩岸村莊的防洪及岸坡穩(wěn)定問題，主要工程措施為防洪護(hù)岸、河道疏浚、垃圾清理。構(gòu)建完善的防洪保安體系，使防洪工程與改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)結(jié)合。白旗溝防洪治理工程通過對(duì)不穩(wěn)定的河岸進(jìn)行加固保護(hù)及河道整理，提高河道的行洪能力，保護(hù)工程治理段兩岸村莊防洪安全。

2 工程技術(shù)特點(diǎn)

2.1 實(shí)踐考察，科學(xué)制定措施

崇禮區(qū)為冀西北山區(qū)，屬燕山余脈大馬群山支系，該區(qū)域洪水過程由于產(chǎn)流區(qū)多在山前地帶，坡度較大、集流快、河槽處于山谷之中，調(diào)蓄能力小，故造成一次洪水漲落迅速，具有源短流急、驟降驟落的特點(diǎn)。通過現(xiàn)場查勘、調(diào)查研究，對(duì)河道的現(xiàn)狀和歷史及未來發(fā)展趨勢有了確切認(rèn)識(shí)。本工程從崇禮區(qū)山洪災(zāi)害形成的自然條件與社會(huì)因素分析，提出了山洪溝治理的工程措施。

2.2 堅(jiān)持“以防為主，防治結(jié)合”

白旗溝治理工程提出了山洪溝治理中非工程措施的重要性，充分體現(xiàn)以人為本的理念，以防災(zāi)躲災(zāi)為主，提高預(yù)警預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。以非工程措施為主，同步實(shí)施必要的工程措施，從而達(dá)到治標(biāo)治本的目的。崇禮區(qū)實(shí)施了縣級(jí)山洪災(zāi)害防御非工程措施項(xiàng)目，項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容包括監(jiān)測系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、縣級(jí)監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)、群測群防體系等，共建設(shè)完成了211個(gè)村級(jí)廣播預(yù)警站、23個(gè)村級(jí)自動(dòng)雨量站、157個(gè)人工雨量站、13處河道簡易水位尺、8個(gè)河道視頻監(jiān)測站、3個(gè)景區(qū)廣播、雨量站及機(jī)房改造、軟件安裝、短信、傳真群發(fā)系統(tǒng)、兩條6兆網(wǎng)絡(luò)專線和1條外接互聯(lián)網(wǎng)線路等工程。

2.3 河道縱坡控制

山區(qū)河流發(fā)育過程一般以下切為主。河谷斷面多呈V形或U形。V形河谷較年青，河槽狹窄，枯水期無依附一岸的邊灘出露。U形河谷較成熟，河槽相對(duì)寬廣，枯水期有巖盤、緊靠一岸的卵石邊灘或位居河心的卵石心灘出露。山區(qū)河道縱坡變化較大，河床質(zhì)堅(jiān)硬，約束變形能力強(qiáng)且與周邊整體地勢密切相關(guān)，急灘深潭上下交替。目前白旗溝現(xiàn)狀河床比降約2%～13%，由于長久以來未進(jìn)行系統(tǒng)治理，局部河床抬高，適時(shí)地對(duì)河道進(jìn)行疏浚，可有效地保證行洪斷面，降低洪水位。在河槽深度滿足防洪要求、兩岸地勢較高的河段，保持了天然河道局部倒坡，維護(hù)了山區(qū)河道不同河段縱坡多變的特征，降低河道流速，使河床不再下切，營造了良好的河流生態(tài)效果。本次設(shè)計(jì)基本上不改變原有河床比降，治理后河道平均縱坡與治理前保持一致或略有放緩，疏浚后使河道上下游更加平順，銜接更加自然。

圖3 山洪溝河底縱坡與天然縱坡保持一致

2.4 河道寬度控制

河岸線布置應(yīng)以滿足行洪要求，穩(wěn)定河勢，改善流態(tài)為首要條件，結(jié)合本工程所在地的規(guī)劃，實(shí)際地形、地質(zhì)情況，符合以下原則：河道岸線布置力求平順，順河勢、順?biāo)髌骄忂B接上下游河道。岸線的走向和布置，首先應(yīng)考慮確定的河道過水?dāng)嗝鎽?yīng)能滿足設(shè)計(jì)洪水安全排泄要求，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程區(qū)內(nèi)現(xiàn)有防洪護(hù)岸布置，協(xié)調(diào)好上下游、左右岸、已建與新建工程的關(guān)系，確定防洪保護(hù)區(qū)域。河床橫斷面尺寸的確定，結(jié)合河道現(xiàn)狀寬度，推算相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的河道水面線，劃定河道淹沒線。在河道平面布置上，采用計(jì)算河寬和淹沒線外包線作為河道上口線，形成“宜寬則寬，宜窄則窄”的斷面。

本次河道治理采用梯形斷面，對(duì)河段束窄河段和卡口段進(jìn)行橫向疏浚，結(jié)合上、下游斷面邊坡和寬度，河道寬度基本維持現(xiàn)狀上開口寬度，疏浚邊坡1∶2。本工程山區(qū)河流特點(diǎn)明顯，周圍建筑密集，根據(jù)現(xiàn)狀情況進(jìn)行分段治理?，F(xiàn)狀溝道邊坡較緩的采用漿砌石護(hù)坡，厚度0.4m。溝道村莊河道兩岸建筑物密集，采用漿砌石擋墻結(jié)構(gòu)。堤防式擋土墻超高取1.0m，護(hù)岸超高按0.5m控制。

圖4 白旗山洪溝典型設(shè)計(jì)橫斷面

2.5 超標(biāo)準(zhǔn)洪水應(yīng)對(duì)方案

本次工程設(shè)計(jì)主要對(duì)河道村莊段岸坡進(jìn)行防護(hù)，使設(shè)計(jì)洪水不淹村莊，超標(biāo)洪水盡量利用超高行洪，岸坡漫而不決、沖而不垮。對(duì)于超標(biāo)洪水，結(jié)合非工程措施，利用已建的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和群測群防體系，做好預(yù)警，做到超標(biāo)洪水人員零傷亡，經(jīng)濟(jì)損失降至最低。

圖5 工程治理前后對(duì)比

3 工程綠色性內(nèi)容

白旗溝位于清水河的上游，是張家口市重要的生態(tài)保護(hù)及水源涵養(yǎng)地，承擔(dān)著保持水土、涵養(yǎng)水源、減少風(fēng)沙的重要作用。河道遵循“隨彎就勢”的原則，通過土方開挖回填，結(jié)合河道護(hù)岸等造就河岸線的蜿蜒性。同時(shí)種植原則遵循以鄉(xiāng)土植物為主的原則，適當(dāng)保留原生植物，對(duì)護(hù)村段支溝兩側(cè)的漿砌石擋墻墻腳和鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)坡坡腳種植灌木綠化；在擋墻內(nèi)側(cè)，村莊邊緣種植喬木綠化；對(duì)裸露的棄渣場表面和邊坡進(jìn)行播種草籽綠化。

工程主要建筑材料選用符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，選取經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)尺寸，充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，降低了能源損耗和對(duì)環(huán)境的影響，施工營地做到了綜合利用和重復(fù)使用場地，施工前后期銜接規(guī)劃良好，占用耕地少。各種施工設(shè)施的布置結(jié)合場內(nèi)交通規(guī)劃，各類材料物資運(yùn)輸流程合理，避免了反向運(yùn)輸和二次倒運(yùn)，做到了減少干擾，方便施工。

4 綜合效益

本工程實(shí)施后，河道行洪順暢，河道沖刷減輕，水土流失減少，并結(jié)合兩岸的植草綠化，明顯改善了工程區(qū)的生態(tài)環(huán)境。河道防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到10年一遇，防洪能力得到了顯著提高，減輕了兩岸的洪災(zāi)損失，為周邊居民創(chuàng)造了穩(wěn)定的生產(chǎn)、生活環(huán)境。河道岸線整治工程改變了現(xiàn)狀河道凌亂岸線，為促進(jìn)崇禮區(qū)生態(tài)旅游開發(fā)創(chuàng)造了條件。