建水縣北部山區(qū)河道治理思考

張自元

（云南省建水縣水電勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì) 654300）

建水縣位于云南省南部的紅河中游北岸。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 102°33′～103°11′、北緯 23°12′～24°10′，東鄰彌勒縣、開(kāi)遠(yuǎn)市和個(gè)舊市，南隔紅河與元陽(yáng)縣相望，西與石屏縣接壤，北與通海縣、華寧縣毗連。建水縣城是一座文化古城，距省會(huì)昆明210km，距紅河哈尼族彝族自治州州府蒙自62km。縣境南北長(zhǎng)107km，東西寬58km，總面積3789km2，山區(qū)面積占91.2%，壩區(qū)面積占8.8%。據(jù)縣志記載，1992～1998年6年內(nèi)，北部山區(qū)農(nóng)田常年被洪水淹沒(méi)。1993年6月～1998年7月間，曲江、小李寨河、阿臘沖河多次發(fā)生特大洪水，淹沒(méi)曲江糖廠及兩岸5個(gè)村莊、2000戶居民，受災(zāi)8000人，淹沒(méi)農(nóng)田53.3hm2、蔬菜13.3hm2，死亡7人。嚴(yán)重的災(zāi)情引起省、州、縣政府高度重視，1998年12月建水縣水電勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)進(jìn)行了歷時(shí)8個(gè)月的勘測(cè)及設(shè)計(jì)規(guī)劃。

1 河道特征

北部山區(qū)生態(tài)惡化，水土流失嚴(yán)重，河床不斷淤積抬高，泥沙含量加大。河道集雨面積較小，暴雨集中，單點(diǎn)暴雨強(qiáng)度大，匯流歷時(shí)短，洪水變幅大；流域調(diào)蓄能力差，經(jīng)常是大雨洪水、無(wú)雨斷流；河道坡降陡，水流流速快，河水挾沙能力和沖刷能力強(qiáng)，其推移質(zhì)和懸移質(zhì)較多；有的河道一次洪水后，推移質(zhì)就填滿了河床；通過(guò)對(duì)5年一遇及10年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量及河床糙率推求的天然河道水面曲線所作的分析，現(xiàn)有河堤均不能滿足5～10年一遇的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。山區(qū)大部分生產(chǎn)力（村莊、農(nóng)田、交通等）和生產(chǎn)資料主要集中在河道兩岸，每次洪災(zāi)過(guò)后給河道兩岸人民群眾帶來(lái)極大損失，河道岸坡植被脆弱，水土流失嚴(yán)重，給河道治理帶來(lái)相當(dāng)大困難。

通過(guò)對(duì)山區(qū)河道的洪水特性、洪災(zāi)類(lèi)型、災(zāi)害成因、治理措施進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)，結(jié)合防洪工程措施與非工程措施，土地利用與防洪規(guī)劃及河道治理，治山治水與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，進(jìn)行全面統(tǒng)籌規(guī)劃，加大治理投入力度，分階段逐步實(shí)施。根據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》的要求，在河道管護(hù)范圍內(nèi)，減少不利于河道行洪安全項(xiàng)目，把河道治好，達(dá)到治理河道、改善生態(tài)環(huán)境的目的。

2 規(guī)劃目標(biāo)

在規(guī)劃治理中，因地制宜，綜合研究上下游、左右岸、主支流的相互關(guān)系，統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理。在流域內(nèi)采取水土保持措施，退耕還林，封山育林，攔截地面徑流，減少泥沙進(jìn)入河道；選擇保護(hù)區(qū)范圍，綜合考慮地形與地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、堤距與堤高等因素。在關(guān)鍵地段修建堤防護(hù)岸工程，約束水流，保護(hù)岸坡。遵循自然規(guī)律，不過(guò)多改變河道自然特性。盡量保護(hù)天然河道作用，不論何處都不應(yīng)有突然縮小或擴(kuò)大。對(duì)防護(hù)區(qū)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行改造，灌溉及排澇設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃。對(duì)河道截彎取直，在某種程度上雖然提高了土地利用率，帶來(lái)的問(wèn)題是改變了洪水天然流向，增大了河床比降、流速和水動(dòng)能增加，同時(shí)又加劇了水流對(duì)河岸的沖刷和河床的下切，使原有河堤垮塌更為嚴(yán)重，使防洪問(wèn)題存在嚴(yán)重安全隱患。因此，對(duì)河道進(jìn)行截彎取直必須認(rèn)真調(diào)查、慎重處理，結(jié)合水文計(jì)算成果，客觀分析下泄流量，經(jīng)多方法和多方案比較，確定出科學(xué)的方案，達(dá)到治理的最佳目的。

2.1 平面規(guī)劃

山區(qū)河道在規(guī)劃治理中的平面布置，對(duì)一個(gè)流域、一條河道的總體布置有相當(dāng)大的影響，必須從以下幾個(gè)方面合理布局。

a.確定治理的河段和重點(diǎn)部位，以集鎮(zhèn)、村莊、耕地面積集中成片的河段為重要河段，以容易決堤及損失較大的地段為重點(diǎn)部位。

b.對(duì)河道的堤線進(jìn)行上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧布設(shè)，調(diào)整好流向，充分發(fā)揮天然河道的作用。為了避免新建的堤防、護(hù)岸工程侵占行洪斷面、阻礙行洪、抬高水位、加重?fù)p失，一是堤線要與洪水流向平行，不宜采用隨河槽迂回的堤線，在河道轉(zhuǎn)彎處堤防不宜靠近河槽，以免危及堤身及堤基；二是河道轉(zhuǎn)彎半徑不能定得太小，應(yīng)規(guī)劃成曲線連接，并注意上下游堤線和左右岸的協(xié)調(diào)；三是對(duì)河道彎曲形成的淺灘，規(guī)劃坡度以增大流速、減少推移質(zhì)沉積在河床。

c.處理好河道的平面、斷面和沿水面之間的關(guān)系。平面上可利用實(shí)測(cè)1∶1000或1∶2000地形圖布置，以達(dá)到整條河道平面效果；斷面上既要確定河床堤距，又要擬定河堤護(hù)岸的斷面型式（重力式擋土墻或碾壓砂卵礫石堤），還要提高堤防護(hù)岸迎水面的防沖能力。

d.為達(dá)到治理河道的整體效果，要結(jié)合集鎮(zhèn)建設(shè)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)綜合項(xiàng)目，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)布置，互不干擾，分步分項(xiàng)逐步實(shí)施。

2.2 堤防高度確定

山區(qū)河道堤防高度根據(jù)GB50286—98《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.1之規(guī)定按設(shè)計(jì)洪水位加上一定的堤防安全超高來(lái)擬定堤防高度。根據(jù)保護(hù)對(duì)象、堤防等級(jí)，按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》確定洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算洪水流量和設(shè)計(jì)洪水位。《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：一般城市采用20～50年的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)；鄉(xiāng)村、小型工礦區(qū)、保護(hù)耕地面積小于2萬(wàn)hm2的采用10～20年的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)。鑒于山區(qū)河道是無(wú)水文資料地區(qū)，常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，其計(jì)算成果精度相對(duì)較差。在實(shí)際工作中，根據(jù)歷史洪水調(diào)查，結(jié)合實(shí)際，綜合平衡考慮；在對(duì)建水縣曲江河進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，就對(duì)曲江大河歷史洪水進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，對(duì)1945年和1974年的大洪水及出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)。我國(guó)要求對(duì)堤防設(shè)計(jì)采用一個(gè)洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加上安全超高來(lái)確定，不需校核標(biāo)準(zhǔn)。山區(qū)的保護(hù)耕地面積都比較少，一般在幾百畝左右，上萬(wàn)畝的很少，在河道規(guī)劃治理中應(yīng)根據(jù)山區(qū)河道的特性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和效益情況，首先考慮以防沖為主，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不宜過(guò)高，一般按5～10年的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，結(jié)合保護(hù)對(duì)象的地面高程加一定的超高確定堤頂高程，比較實(shí)用，以免造成人力、財(cái)力、物力的浪費(fèi)。

2.3 防洪堤結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)處理

山區(qū)河道堤身結(jié)構(gòu)和型式根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧稀⑹┕ぜ夹g(shù)、交通條件，因地制宜地選取，既經(jīng)濟(jì)又安全。由于山區(qū)河道水土流失嚴(yán)重，推移質(zhì)較多，大部分河道內(nèi)都沉積有充足的砂卵石材料，可以就地取材，充分利用。故多選用碾壓砂卵礫石堤，迎水面采用C15混凝土面板，面板厚0.50m，背水坡為開(kāi)挖回填料，堤頂寬度結(jié)合防汛管理要求確定。這種型式水流條件、穩(wěn)定性好，投資少，同時(shí)又節(jié)省工程量，但施工技術(shù)要求相對(duì)較高，需要有一定施工經(jīng)驗(yàn)施工隊(duì)施工。在條件的地方，還可以用堤防新型結(jié)構(gòu)，如鋼筋籠等。

河道堤修建得好壞與基礎(chǔ)處理得好壞直接相關(guān)。不少堤防是當(dāng)年建成，次年洪水就淘空堤腳，開(kāi)始垮塌，造成年年修堤、連年受災(zāi)。沖刷深分為一般沖刷深和局部沖刷深。一般沖刷深是指堤防侵占了河床，斷面變窄，水位抬高，流速增大，水流挾沙能力增強(qiáng)，因而發(fā)生對(duì)河床或堤防地基的沖刷。局部沖刷是指擋墻阻擋了水流，引起水流結(jié)構(gòu)的變化，在迎水面形成向下流束，強(qiáng)烈淘刷河床，在局部范圍內(nèi)將在堤基礎(chǔ)前地基形成較深的沖坑。根據(jù)建水縣曲江大河15個(gè)橫斷面基礎(chǔ)沖刷深度的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，基礎(chǔ)的沖刷深為0.25～2.03m，考慮適當(dāng)?shù)陌踩睿瑢?shí)際基礎(chǔ)埋深為1.25～2.50m，且基礎(chǔ)不得置于水流沖刷線以上。對(duì)排水困難的河段基礎(chǔ)，應(yīng)用潛水電泵分段排除積水，同時(shí)對(duì)堤腳趾進(jìn)行加固保護(hù)，以防淘腳、抗沖，增加堤防穩(wěn)定性。

2.4 施工質(zhì)量

堤岸工程施工，先制定施工計(jì)劃，然后結(jié)合群眾施工和專(zhuān)業(yè)施工相結(jié)合的實(shí)際情況，充分利用群眾力量投入治河建設(shè)，注意施工安全，搞好施工管理。嚴(yán)格工程質(zhì)量管理，重點(diǎn)做好關(guān)鍵部位的施工。?確定切實(shí)可行的基礎(chǔ)埋深，通過(guò)技術(shù)檢驗(yàn)合格后才下基礎(chǔ)；?混凝土用攪拌機(jī)拌制，以保證混凝土質(zhì)量；?對(duì)河道轉(zhuǎn)彎的凸岸，增大河堤斷面尺寸，提高抗沖強(qiáng)度和穩(wěn)定性；?把堤身建成一條光滑的曲線或者直線，少改變河道水流線路。如財(cái)力允許，還要對(duì)堤頂以混凝土壓頂整平，以改善水流條件。工程結(jié)束后，清除殘留在河床內(nèi)的廢棄物，恢復(fù)施工中坡面取料造成的創(chuàng)面，采取水土保持措施，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高河岸兩邊人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。