商南縣河堤防建設(shè)方案探析

王強(qiáng)

（陜西省涇惠渠管理局陜西三原713800）

商南縣河堤防建設(shè)方案探析

王強(qiáng)

（陜西省涇惠渠管理局陜西三原713800）

本文通過(guò)分析商南縣城社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況，對(duì)縣城縣河防洪中存在的問題進(jìn)行了探討，提出科學(xué)的堤防建設(shè)方案，以確保商南縣城防洪安全。

縣河；堤防；建設(shè)；方案

1 概況

商南縣位于陜西省東南部，總面積2315.67km2，總?cè)丝?4.37萬(wàn)人，其中縣城人口10萬(wàn)人。商南縣城位于該縣東北部，地處縣河中上游，占地面積16km2，是商南縣政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商業(yè)中心。城區(qū)最大河流縣河向南穿城而過(guò)，城區(qū)段全長(zhǎng)5445m，河道寬度15m～60m，形成東南部大片的沖積扇。城區(qū)內(nèi)另有九條小河溝環(huán)繞縣城四周，構(gòu)成了縱橫交錯(cuò)，溝壑交織的復(fù)雜地形。2013年國(guó)民生產(chǎn)總值為47.39億元，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入18743元，農(nóng)民人均純收入5529元。

2 水文地質(zhì)

2.1 氣象與水文

縣河屬漢江水系丹江一級(jí)支流，發(fā)源于商南縣城關(guān)鎮(zhèn)的蟒嶺主脊界嶺，由北向南流經(jīng)商南縣縣城，于過(guò)風(fēng)樓鎮(zhèn)徐家店匯入丹江，全長(zhǎng)46km，流域面積272km2，河道平均比降17.4‰。較大支河溝有金盆河、五里鋪河、五狼河、城關(guān)鎮(zhèn)河等，在距縣城上游2.5km處建有縣河水庫(kù)，水庫(kù)總庫(kù)容667萬(wàn)m3。該地屬北亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡性大陸季風(fēng)氣候，多年平均降水量為823mm?？h河流域多年平均徑流量1.64億m3，侵蝕模數(shù)為381t/km2，多年平均輸沙量為14.37t。

2.2 工程地質(zhì)

縣河流域構(gòu)造體系以南秦嶺東西向構(gòu)造體系為主,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，工程近場(chǎng)區(qū)主要斷裂有商縣～丹鳳斷裂。測(cè)區(qū)出露的地層巖性由老至新下古生界秦嶺群變質(zhì)巖、上古生界泥盆系（D）上～中泥盆系、第四系（Q）沖洪積層和殘坡積層及早古生代加里東期侵入巖。

3 防洪工程現(xiàn)狀和存在問題及必要性

3.1 防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，造成洪澇災(zāi)害損失大

縣河流域的特點(diǎn)是源短流急，洪水暴漲暴落，洪災(zāi)頻繁發(fā)生?？h河堤防建于上個(gè)世紀(jì)六、七十年代，主要是通過(guò)群眾投勞進(jìn)行治理。一是群眾自發(fā)修筑，大多未經(jīng)水利專業(yè)人員全面規(guī)劃，合理設(shè)計(jì)，河道寬度及堤頂高度有較大的任意性，防洪標(biāo)準(zhǔn)一般偏低。二是工程質(zhì)量差?，F(xiàn)有堤防大多采用干砌石砌筑，整體性差，基礎(chǔ)較淺，堤距偏小，堤防高度偏低，防洪標(biāo)準(zhǔn)一般只能防御5年～10年一遇洪水。干砌石堤防經(jīng)不起沖刷，加之基礎(chǔ)淺，特別是頂沖堤段無(wú)防護(hù)措施，堤防基礎(chǔ)以下砂礫石易被淘刷。

近年來(lái)，隨著地方開發(fā)建設(shè)，一些單位和個(gè)人與河爭(zhēng)地、與河爭(zhēng)路，加之不合理的采砂，以及向河道傾倒垃圾，違章亂建等侵占河道的現(xiàn)象日漸增多，致使部分河段萎縮嚴(yán)重，行洪不暢，河道行洪能力逐漸降低。

3.2 規(guī)劃治理工作滯后，嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)防洪安全

隨著改革開放步伐加快，近年來(lái)，商南縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，河流沿岸城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)縣城防洪保安要求越來(lái)越高。縣河地理位置特殊，沿岸有縣城、重點(diǎn)集鎮(zhèn)以及工業(yè)園區(qū)、社會(huì)主義新農(nóng)村示范點(diǎn)等，目前的防洪現(xiàn)狀已不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)的需要。3.3投入嚴(yán)重不足，防洪治理步伐緩慢

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)家較為重視大江大河治理，對(duì)中小河流治理缺乏投資機(jī)制和渠道，治理資金嚴(yán)重不足，商南縣屬于山區(qū)縣，無(wú)專項(xiàng)資金，縣河治理是“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”。治理進(jìn)程緩慢，嚴(yán)重威脅群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。

4 堤防建設(shè)方案

4.1 工程建設(shè)的主要內(nèi)容

依據(jù)工程布置方案和原則，本次縣河重點(diǎn)段防洪工程規(guī)模為：綜合治理長(zhǎng)度5.859km，工程總長(zhǎng)度4445m，縣河城關(guān)鎮(zhèn)上游段左岸治理1327m，其中：加固護(hù)岸護(hù)腳331m，拆除新建護(hù)岸996m，支溝加固堤防護(hù)腳110m；縣河城關(guān)鎮(zhèn)上游段右岸，治理1997m，其中：加固堤防護(hù)腳501m，加固護(hù)岸護(hù)腳117m，拆除新建護(hù)岸1379m；石埡子村段右岸，治理1011m，新修護(hù)岸1011m。工程保護(hù)區(qū)總面積5.2km2，涉及城關(guān)鎮(zhèn)7個(gè)村1.6萬(wàn)人，1.2萬(wàn)畝耕地以及滬陜高速公路河312國(guó)道的防洪安全。

4.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》和商南縣城情況，確定本次城關(guān)鎮(zhèn)上游段防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，城關(guān)鎮(zhèn)石埡子村段防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。相應(yīng)堤防等級(jí)為Ⅳ等。主要建筑物級(jí)別為Ⅳ級(jí)，次要建筑物級(jí)別為Ⅴ級(jí)，臨時(shí)建筑物級(jí)別為Ⅴ級(jí)。

4.3 河道特性及河床演變分析

治理河段位于商南縣河G312國(guó)道縣河大橋下游，該河段位于秦嶺南部山區(qū)，發(fā)源于秦嶺南麓蟒嶺主脊界嶺，河流蜿蜒曲折，漫灘階地發(fā)育，地勢(shì)平坦，各級(jí)階地堆積物結(jié)構(gòu)清楚，上部多為砂壤土、壤土夾碎塊石，下部為砂卵石層。從河道平面形態(tài)來(lái)看，河道順直或微彎，在左岸五里河匯入縣河處有一叉道，河床灘槽分明，槽面面積幾乎占5/6；河岸多為砂、粘土，下層多為砂、礫、卵石；河床由第四系全新沖擊砂卵石層覆蓋，比較穩(wěn)定。河床比降較緩（17.4‰），河相系數(shù)2.7。從以上河道特性和近多年河道平面形態(tài)的變化分析，可見擬治理河段屬于平原穩(wěn)定性河道，其主河槽在平面上的擺動(dòng)幅度和河床縱向沖、淤變化幅度均較小。

4.4 堤線布置

商南縣縣河防洪工程布置的原則是因勢(shì)利導(dǎo)，對(duì)無(wú)堤河段新建堤防，對(duì)殘留原有破碎的堤防進(jìn)行加固，對(duì)阻水、礙洪建筑物進(jìn)行拆除改建，建設(shè)完整的、高標(biāo)準(zhǔn)的以堤防工程為主要措施的防洪體系，徹底解決該段的防洪問題。

1）縣河城關(guān)鎮(zhèn)上游段左岸：治理全長(zhǎng)1327m。

左岸0+000—0+093段，高速路引線至支溝富家溝口處，本段基礎(chǔ)淘蝕較嚴(yán)重，多數(shù)堤防坡角已經(jīng)垮塌，為防止沖刷導(dǎo)致本段出現(xiàn)危機(jī)，本次布置為加固護(hù)岸護(hù)腳；

左岸0+103—0+341段，本段基礎(chǔ)淘蝕較嚴(yán)重，迎水面為1：1邊坡，堤頂寬為1m，基礎(chǔ)寬度為2m，埋深為1.5m。岸上為大量農(nóng)田，遠(yuǎn)處為村落。本次布置為加固護(hù)岸護(hù)腳；

左岸1+586—2+022段，本段護(hù)岸已經(jīng)垮塌，為保護(hù)岸上大量農(nóng)田，布置形式為新修護(hù)岸；

左岸2+682—3+228段，為山體到下游高速引線交匯處，堤身為干砌石，堤角有沖蝕坍塌現(xiàn)象，布置后將保護(hù)大量農(nóng)田及部分房屋建筑，本次布置為拆除新建護(hù)岸；

左岸0+458處有一支溝，高度等滿足要求，本次只對(duì)護(hù)腳進(jìn)行加固。

2）縣河城關(guān)鎮(zhèn)上游段右岸：治理全長(zhǎng)1997m。

右岸0+000—0+501，本段原有堤防和護(hù)岸的堤身相對(duì)完整，但坡角沖蝕嚴(yán)重，局部砌石掉落，整體基礎(chǔ)出露或懸空，本次布置為加固堤防護(hù)腳。

右岸0+627—0+744，本段原護(hù)岸坡角沖蝕嚴(yán)重，部分砌石掉落，本次布置為加固護(hù)岸護(hù)腳。

右岸1+544—1+917，本段為殘留護(hù)岸，堤防底部沖刷基礎(chǔ)已經(jīng)外露，本段布置為拆除新建護(hù)岸。

右岸3+089—4+095，本段堤外坡為漿砌石或干砌石防護(hù)，底部沖刷淘蝕堤基外露，堤身高度參差不齊，部分地段沖毀嚴(yán)重，部分段落堤距不滿足，本次布置為拆除新建護(hù)岸。

3）石埡子村段右岸：治理全長(zhǎng)1011m，新修護(hù)岸1011m。

右岸0+000—1+011段，本段為一級(jí)階地或河漫灘的地貌，設(shè)計(jì)新修護(hù)岸。

由于本次工程城關(guān)鎮(zhèn)上游段設(shè)計(jì)堤線是以現(xiàn)狀堤防為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，故五里鋪河以上段根據(jù)現(xiàn)狀情況確定最小堤距40m，五里鋪河以下段最小堤距45m；城關(guān)鎮(zhèn)石埡子村段，在本段河道樁號(hào)0+125處為本段工程治理的最窄處，寬度為70m，故石埡子村段的最小堤距為70m。

4.5 堤防斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)防汛、管理、施工、構(gòu)造、城市交通等要求及《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，并考慮現(xiàn)狀堤防堤頂寬度，綜合確定縣河堤防堤頂寬度為4.0m，堤頂采用15cm厚泥結(jié)碎石路面。堤防斷面型式為梯形斷面，并根據(jù)各段情況，確定縣河城關(guān)鎮(zhèn)上游段，左岸1+586～2+022、左岸2+682～3+228、右岸1+544～1+917、右岸3+089～4+095段采用臨水坡坡比1：1，背水坡坡比為1：0.8，砌石護(hù)面頂部寬度0.8cm，基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。城關(guān)鎮(zhèn)石埡子村段臨水坡坡比1：1，背水坡坡比為1：0.8，砌石護(hù)面頂部寬度0.8m，基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。堤身填筑采用砂礫石回填壓實(shí)，堤防安全超高1.0m，堤頂寬度為4.0m，堤頂采用15cm厚泥結(jié)碎石路面。勾縫采用M7.5砂漿抹面；護(hù)坡的排水采用DN50 PVC排水管，梅花形布置，最上一排距堤頂1.5m，排距行距均為1.5m，排水管末端包裹土工布，規(guī)格為250g/m2。堤腳采用漿砌石基礎(chǔ)，順直段基礎(chǔ)埋深深泓以下1.5m，高度為2.0m；采用漿砌石基礎(chǔ)，斜沖河段基礎(chǔ)埋深深泓以下2.0m，高度為2.5m。

對(duì)支溝入?yún)R口斷面和與其相連干流斷面進(jìn)行加固。加固護(hù)腳段采用條形基礎(chǔ)，頂部采用高1.0m×寬2.0m的壓頂，順直段條形基礎(chǔ)采用高2.0m×寬1.0m，斜沖河段采用高1.5m×寬1.0m。

4.6 堤防基礎(chǔ)

通過(guò)計(jì)算，設(shè)計(jì)洪水情況引起的沖刷深度，順直河段堤岸凈沖刷深度約為0.5m，彎曲河段堤岸沖刷深度約在1.48m～1.33m之間。結(jié)合縣河已成防洪堤基礎(chǔ)情況，對(duì)于河道主流遠(yuǎn)離堤腳時(shí)，確定采用漿砌石基礎(chǔ)，結(jié)合沖刷深度計(jì)算成果，加上安全加深后，基礎(chǔ)底設(shè)深泓以下1.5m。當(dāng)河道斜沖堤腳時(shí)，對(duì)于河道主流遠(yuǎn)離堤腳情況下，確定采用漿砌石基礎(chǔ)，結(jié)合沖刷深度計(jì)算成果，加上安全加深后，基礎(chǔ)底設(shè)深泓以下2.0m。

經(jīng)計(jì)算上游段左2+893斷面斷面的單位寬度滲流量為2.3m3/d，滲透坡降為0.10。石埡子村段右岸2+728單位寬度滲流量為2.65m3/d，滲透坡降為0.08。

4.7 堤防施工

施工前先行清除堤基表面雜物，然后進(jìn)行開挖?；坶_挖，可按標(biāo)段分段進(jìn)行，兩側(cè)開挖邊坡按1：1及1：0.3。漿砌石地基要求為未擾動(dòng)河床砂礫石層，再進(jìn)行漿砌石砌筑。堤身填筑由設(shè)計(jì)基礎(chǔ)頂平面開始，要求分層填筑，每層攤料厚度≤30cm。填筑砂礫石設(shè)計(jì)相對(duì)密實(shí)度為D=0.60,設(shè)計(jì)干容量為γ=2.15g/cm3。堤身、基礎(chǔ)砌石體每隔10m設(shè)置一道沉降伸縮縫，沉降伸縮縫的縫寬為2m～3cm。堤身填筑完成后，進(jìn)行人工削坡、整修邊坡處理，邊坡平整并符合設(shè)計(jì)坡比后，方可按設(shè)計(jì)鋪筑、粗砂保護(hù)墊層，砌筑M7.5漿砌塊石護(hù)坡并用M7.5砂漿勾縫。護(hù)腳工程位于河床以下，應(yīng)安排在堤身填筑前進(jìn)行，護(hù)坡及封頂放在削坡后進(jìn)行。漿砌石施工時(shí)，應(yīng)將石料的泥垢沖洗干凈，并保持砌石表面濕潤(rùn)，塊石料厚不小于20cm，施工采用坐漿法砌筑，上下層砌石應(yīng)錯(cuò)縫。

5 結(jié)語(yǔ)

縣河流域是商南縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)，但該區(qū)域堤防損毀嚴(yán)重，防洪能力薄弱，為此規(guī)劃對(duì)縣河重點(diǎn)段進(jìn)行防洪治理，治理涉及河道長(zhǎng)度5.859km，工程總長(zhǎng)度4445m。工程完成后，不僅可以使商南縣縣河重點(diǎn)段的防洪能力達(dá)到規(guī)范要求的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)沿河城區(qū)、工礦企業(yè)、公路等重要設(shè)施的防洪安全及沿河群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)商南縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，并且可以為商南縣城市的發(fā)展和工業(yè)園區(qū)的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。陜西水利

（責(zé)任編輯：暢妮）

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