聞喜縣沙渠河河道治理工程設計分析

張 凈

（聞喜縣水務局，山西 聞喜 043800）

1 工程概況

沙渠河位于聞喜縣東南，發(fā)源于中條山系的湯王山，河流走向由東南向西北，流經(jīng)大峪、柏范底、董村、河底、馮村、孫村、冷泉、柴莊等15個村莊至呂莊水庫入涑水河。全長33.5 km，控制流域面積261.3 km2，河床比降5.2‰，治理區(qū)人口2.97萬人，耕地面積0.285 萬 hm2。

沙渠河治理段斷面時寬時窄，最寬處達280m，最窄處僅5m左右，且存在多處深坑。大部分河段無堤防，僅左堤在董村段、右堤在茨凹公路橋下游及蘇村段附近有堤防，且基礎受洪水淘刷局部損壞。河道局部斷面嚴重縮窄，河床淤高，河道行洪能力大幅降低。

2 河道治理必要性

沙渠河多年來未經(jīng)過全面治理，沿岸群眾水患意識不強，向河道內(nèi)亂倒垃圾、河道私挖亂采、工業(yè)棄渣亂堆濫放，擾亂河勢、阻塞河槽，嚴重影響汛期行洪。再加上治理段人口密集，人均耕地面積少，河道兩岸防護工程很少，一旦遭遇洪水將淹沒村莊及農(nóng)田。為保障沿河村莊、工廠及農(nóng)田的防洪安全，維護社會穩(wěn)定，推進社會主義新農(nóng)村建設，對沙渠河進行治理是非常必要和十分迫切的。

3 工程任務和規(guī)模

3.1 治理范圍

根據(jù)河道防洪總體規(guī)劃，按照“輕重緩急、統(tǒng)籌兼顧、分期實施”的指導思想，沙渠河治理范圍起點位于茨凹橋上游400m處，終點位于馮村公路橋下游460m處，全長9.0 km。

3.2 治理目標

確保沙渠河樁號0+000—1+228段設計洪峰流量為261.7m3/s時、樁號1+228—9+000段設計洪峰流量為425.0m3/s時洪水安全下泄。

3.3 河道治理原則

一是確保防洪安全。通過河道疏浚、新建堤防、現(xiàn)有堤防加固、阻水建筑改造等措施，使沙渠河防洪能力滿足設計要求。二是盡量維持河道現(xiàn)狀。沙渠河河道治理盡量維持河道現(xiàn)狀，不改變現(xiàn)有工程位置，按設防標準對河道兩側堤防工程進行新建或改造。

3.4 建設內(nèi)容

根據(jù)河道現(xiàn)狀及堤防工程的實際狀況，沙渠河河道治理工程建設內(nèi)容為：對茨凹橋上游至馮村橋下游9.0 km治理段河道進行疏浚整治；對已建堤防2.324 km進行加高、加固，新建左右堤防7.945 km；新建左右堤護岸8.214 km，新建潛丁壩10處（共40座）；對治理段2座漫水橋進行改造，新增5座漫水橋；新修防汛搶險道路5.195 km；對沙渠河支流小澗河入河口進行治理。

4 工程總體布置

4.1 堤防治導線確定

堤防治導線寬度根據(jù)河床的現(xiàn)有寬度、已建堤防寬度、周邊建筑物布置綜合考慮，盡量與天然河勢一致，順應河勢發(fā)展，力求減少河道的裁彎取直，防止因人為改變天然河道帶來的不利影響。沙渠河河道治理以防洪為主，為洪水型河槽，為順應河勢，部分河段河堤治導線布置為彎道，根據(jù)治理段河道走向及彎道河相關系，彎道半徑控制在3～5倍水面寬左右。

4.2 堤防及控導工程布置

現(xiàn)有堤防沿左堤、右堤不連續(xù)分布，均為漿砌石墻式堤防。部分段高度不滿足設計要求，需加高，其余段經(jīng)多年運行，出現(xiàn)基礎被淘刷、砌石勾縫脫落，壓頂不同程度破損等現(xiàn)象，根據(jù)實際情況，需加固加高堤防2.324 km。依據(jù)現(xiàn)狀地形，受地形條件或已建建筑物限制，在跨河建筑物的上下游新建墻式堤防7.945 km。根據(jù)河道現(xiàn)狀及實際地形，在兩岸高崖段新建坡式護岸8.214 km，在河道凹岸設潛丁壩10處。

4.3 跨河建筑物工程布置

跨河建筑物包括公路橋及漫水橋。樁號2+662，5+240處漫水橋拆除重建。根據(jù)實際情況，在樁號1+184，1+870，5+893，6+334，7+050 處新建漫水橋 5 座。

5 設計方案

5.1 堤防工程防洪標準及級別

沙渠河堤防工程防洪標準為10年一遇，建筑物級別為5級堤防。

5.2 堤防工程

堤防工程包括新建堤防7.945 km，現(xiàn)有堤防加固2.223 km、加高0.101 km。

新建墻式堤防為M7.5水泥砂漿砌石結構，根據(jù)河道實際，堤防高3.5～4.7m，堤頂寬0.4m，迎水面邊坡 1∶0.4，背水面上部高 0.5m 直立，下部邊坡 1∶0.1，底寬1.85～2.45m，放大基礎底寬2.45～3.05m，堤頂采用0.1m厚現(xiàn)澆C15混凝土壓頂。墻式堤防在底部設兩層水平鉛絲籠石護腳，上部一層頂部與灘面齊平，水平寬2.5m，厚0.5m；底部一層基礎與堤防基礎齊平，水平寬1.5m，厚0.5m。

現(xiàn)有堤防左堤 1+460—2+195，8+639—8+685及右堤 0+427—0+621，2+245—2+621，2+728—3+600 段堤防高度滿足設計要求，但經(jīng)多年運用，出現(xiàn)基礎淘刷，勾縫脫落，壓頂破損等現(xiàn)象，采用鉛絲籠石對基礎進行防護，灘面以上堤防全部勾縫，堤頂壓頂全部拆除并重新做0.1m厚的現(xiàn)澆C15混凝土壓頂，設兩層水平鉛絲籠石護腳。

現(xiàn)有堤防左堤8+847—8+905及右堤8+557—8+600段堤防高度不滿足設計要求，需加高2.6m。采用M7.5水泥沙漿砌石對其進行加高，加高部分頂寬0.5m，底寬1.2m，并在上部做0.1m厚的現(xiàn)澆C15混凝土壓頂，采用兩層鉛絲籠石對基礎進行防護。

5.3 控導工程

控導工程包括坡式護岸8.214 km，潛丁壩10處（40座）。根據(jù)河道現(xiàn)狀，坡式護岸高度為3.0～3.4m，在原岸內(nèi)側填土，寬度不小于2.0m，坡比1∶1.5，自下而上在邊坡上鋪設0.15m厚砂礫石及0.3m厚干砌石，護坡高度為洪水位以上0.5m。在底部設水平鉛絲籠石護腳及基礎，鉛絲籠石護腳水平寬1.5m，厚0.5m；鉛絲籠石基礎水平寬2.5m，厚0.5m。

為防止水流對河道凹岸基礎淘刷，在凹岸設一組潛丁壩。每組潛丁壩分別在凹岸的頂點布置1座，頂點上游布置2座，頂點下游布置1座，潛丁壩間距為10m。潛丁壩由鉛絲籠石堆砌而成，壩頂位于灘面以下0.5m，與水流方向呈60°夾角，斷面形式為臺階，高2.0m，共4臺，最上一臺長5m，頂寬2.0m，下一臺較上一臺長度方向增加1m，寬度方向增加2m。

5.4 河道疏浚工程

為保證河道泄洪通暢，治理段河道要全面疏浚。對河道堆積物、垃圾進行清理；按照設計縱坡進行整平，主槽寬25m，灘面較主槽高1.0m，主槽邊距堤腳最小距離不得小于10m。對灘面因洪水沖刷或采砂形成的低洼處進行整平；河道疏浚后堤腳附近河床頂面距堤防前趾頂面厚度不小于0.5m。

5.5 防洪搶險道路工程

為滿足防洪搶險要求，結合河道沿岸現(xiàn)有道路，沿河道一側堤防外側修建搶險道路，總長5.195 km。路面較堤頂?shù)?.5m，路基寬4m，外邊坡1∶1.5。路面為泥結碎石路面，寬3.0m，厚0.25m，由基層、面層和磨耗層組成。

5.6 跨堤建筑物

根據(jù)實際情況，漫水橋橋面中間為平直段，寬度與河灘寬度相同，較河道灘面高0.3m，橋面兩端以1∶6的引坡與河道兩岸道路相連接，漫水橋基流過水斷面采用蓋板涵方案。蓋板涵由蓋板、邊墻和底板組成。在漫水橋上下游5m長全斷面范圍內(nèi)采用鉛絲籠石護砌。

5.7 小澗河入河口

小澗河是沙渠河的一條支流，小澗河入河口位于沙渠河左堤1+228處，交匯處寬43m，對小澗河入口處堤防進行防護，長100m，其堤頂高程與沙渠河堤防一致，為漿砌石墻式堤防，水平鉛絲籠石護腳。對匯入口河槽，采用鉛絲籠石防護，防護寬度43m，長度10m，厚度0.5m。

6 效益分析

工程實施后，不僅使沿河兩岸的基本農(nóng)田和河道綠化、水土保持得到有效保護，而且使河道的防洪標準提高到10年一遇，最大洪峰流量可達425.0m3/s。為沿岸2.97萬人民群眾生命財產(chǎn)安全及0.285萬hm2耕地提供了可靠的防汛保障，同時為沿線工礦企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定了基礎，沿線治理段13個村莊的人居環(huán)境得到了改善。