南雄市寶江水中小河流治理設計探索

【摘要】對近年來我省部分地區接連發生重大暴雨洪澇災害的實際情況，省委、省政府高瞻遠矚，及時作出了加快推進中小河流治理的工作部署。2014年7月，按照省委、省政府的統一部署，選取問題最為突出的韶關市、河源市、梅州市、清遠市、云浮市等5市開展中小河流治理行動，力爭用3-5年時間，使受洪水威脅嚴重、洪澇災害較頻繁的重要河段防洪能力得到明顯提高，主要鄉鎮、重要村莊等防洪標準達到10-20年一遇，人民生命財產和經濟社會發展的防洪安全得到基本保障。南雄市寶江水中小河流治理工程治理長度7.93km，本次針對寶江水中小河流現狀存在的問題，提出相應的設計處理措施。

【關鍵詞】河道治理；設計；問題；工程措施

1、基本概況

寶江水為湞江的一條支流，流域面積63.4km2，長約8km，干流河床平均坡降為7.13‰。沿山谷從南由高至低流向北，河岸屬沖積—堆積的河谷地貌，多表現為河谷兩岸漫灘及一級階地，河流彎曲，河流呈“S”型展布。

寶江水河道清淤疏浚總長7.93km，樁號為寶江水BJS0+000.000—BJS7+927.959。護坡工程兩岸共計長度15.66km，其中：草皮護坡長度6.823km，生態格網護坡長度1.536km，小矮擋墻C20埋石砼長度6.558km，格賓石籠擋墻0.315km，連鎖式植草護坡磚0.227km，C35砼方樁0.2km。

2、地形地質條件

工程場區地貌主要為低山和沖積平原，地勢總體上南高北低。低山山頂高程一般為180m-350m，植被茂密，多為灌木及松木等；下游沖積平原，治理段河床地面高程135m-163m，兩岸高程137m-170m，地勢較平緩，為耕地、農田及河流灘地。寶江水下游河床多處見基巖裸露。

根據勘察成果工程區地層分布情況為：人工填土層粉質粘土及碎石砂土等，主要分布于沿線公路、兩岸堤防及橋涵等建筑物；沖積層粉質粘土層、②-2中粗砂、粗砂層及②-3砂卵礫石、含卵礫石粗砂層，分布不均勻，不連續，厚度約0.0m-0.5m，低洼的沖積平地和山溝等地局部分布②-1粉質粘土層；坡積層（Qdl）粉質粘土主要分布于沿線小山坡附近河堤兩岸堤防部位，以及下伏基巖白堊系上統南雄群（K2nn），河流下游沿線多處可見基巖裸露。

3、寶江水存在的問題

根據工程現狀及存在的主要問題，寶江水治理河道總長7.93km，對河道全線進行清淤疏浚，對岸坡崩塌及靠近村莊和公路的河道兩岸坡腳進行防沖加固。現狀河道存在的主要問題有：第一，河道淤積嚴重，泥沙淤積問題突出，河床不斷抬高，行洪斷面不斷減小。第二，現狀河道過流斷面小，河道狹窄彎曲，部分河道被占壓，嚴重影響了汛期排洪暢通，遇暴雨時，極易成災。第三，部分河段坡腳沖刷較嚴重，邊坡較陡，特別是迎流頂沖段，岸腳崩塌現象較嚴重。第四，河道雜草叢生、灘涂竹林、雜樹及果樹較多，村莊垃圾滿灘。第五，河道管理存在不足，不斷受到人為侵占，在行洪河道上違章建房、河道堵、卡、占現象嚴重，河道萎縮。第六，投入嚴重不足，洪水災害日益突出。長期以來，寶江水流域治理缺乏投資機制和渠道，治理資金嚴重不足。河流分布在一些比較偏遠的山區、城鎮，交通不便利，治理工作得不到充分的開展。經濟發展程度不高，河流的資金不能及時到位。近年來，瀑布水河流洪水災害頻發，寶江水河流洪水來勢兇猛、破壞力極大，既帶來嚴重的經濟損失，也容易造成人員傷亡，迫切需要加強投入實施綜合治理。

4、治理設計措施

4.1 河道治理工程設計依據《廣東省山區中小河流治理工程設計指南》及其他規范規定要求，寶江水工程設計要遵循如下具體原則：以人為本，人與水、人與自然和諧相處的設計理念；治理河道不改變原河道走勢，維持河道天然形態，充分體現自然、生態的河道治理理念，宜彎則彎，宜灘則灘，避免裁彎取直，對局部不合理的河段可根據實際情況進行局部調整；遵循科學性、超前性和可操作性的原側；穩定河床的造床流量，采用重現期為2年的洪水流量作為設計流量。

4.2 河道清淤疏浚。根據河道淤積嚴重，為增強河道的行洪能力，對本段寶江水河道全長7.93Km進行清淤設計，主要是結合河道現狀，根據河道比降及水面線，確定清淤底高程，且以不危及堤防、岸坡基礎為原則合理進行清淤，清淤時應根據河道斷面，清理出河道主槽，本工程清淤疏浚典型斷面。

4.3 河道固腳設計

4.3.1 沖刷深度計算

（1）在水流平順、岸坡較緩段，岸坡的護腳采用格賓石籠或砼，初步假定基礎埋深為0.5m，凸出河床底0.3m。

（2）在深泓近岸段應延伸至深泓線，并應滿足河床最大沖刷深度的要求。根據《堤防工程設計規范》（GB50286-2013）及《水力計算手冊》中的有關公式，對河岸平順護岸的局部沖刷深度進行計算。計算公式如下：

式中：：局部沖刷深度（m）；：沖刷處的水深（m）；：近岸垂線平均流速（m/s）；：行近流速（m/s）；：水流流速不均勻系數；：泥沙起動流速（m/s）；：與防護岸坡在平面上的形狀有關，取n=1/6。

寶江水典型斷面沖刷深度計算成果見表1。由表1可知，本工程格賓石籠的基礎埋深均在設計洪水沖刷線以下，滿足設計要求。

4.3.2 固腳設計。根據規劃計算的清淤疏浚后各頻率下流速成果，為使岸坡腳免受淘刷，在寶江水岸坡兩岸坡腳位置進行格賓石籠固腳。固腳型式可采用混凝土、漿砌石固腳兩種材料優點為整體性好，強度高，抗沖流速大，但需要干地施工，無法生長植被，投資造價較高；格賓石籠固腳具有整體性及強度性能較低，但生態性較好，能滿足抗沖的要求。故本次設計采用格賓石籠固腳，基礎埋深為0.5m，凸出河床底0.3m，具體詳見圖1。

4.4 河道護坡設計。混凝土、漿砌石等護坡型式整體性好，強度高，抗沖流速大，但無法生長植被，投資造價較高；生態格網護坡型式整體性好，強度高，抗沖流速大，容易生長植被，投資高；草皮護坡對生態景觀有利，投資造價較低，但抗沖刷性差。從與當地生態環境協調角度考慮，在滿足防沖要求下，故本次河道兩岸護坡型式采用草皮護坡、柳樹苗、生態格網護坡、連鎖式植草護坡磚、格賓石籠擋墻、C20埋石砼擋墻等多種形式相結合。

4.5 河道景觀設計。通過對水的清淤疏浚，并采用草坡護坡及格賓石籠固腳、生態格網護坡，結合村鎮的生態文明，沿河道邊種柳樹苗，與附近稻田、果樹相稱，體現當地水文化特色，達到了簡單、美觀、實用的景觀建設。

5、總結

5.1 山區中小河流治理因地制宜，盡量利用當地的材料，減少混凝土結構，體現人與自然和諧、河流回歸自然的理念，從已經建好的寶江水護坡，干砌石或生態格網變形適應性強，特別是適應迎流頂段，同時在設計水位以上的高程適當生態種草護坡，避免坡面的單調性。

5.2 對于迎流頂沖斷面的設計，適當加深固腳深度和長度，崩塌處岸坡設計特別要對固腳的深度加大，固腳材料需要進一步去論證比較。

5.3 適當增加清水平臺的設計，方便當地居民生活需求。

5.4 護岸、固腳邊線應與橋梁邊墩（墻）、水陂平順連接，嚴禁占用橋孔過流斷面，上下游河道平順漸變過渡，避免兩個斷面突變的現象。

5.5 匯流口處要適當加長護坡或固腳的長度，同時建議對匯流底面也要考慮一定深度的抗沖刷材料。

參考文獻：

[1]鐘德培.南雄市寶江水中小河流治理工程[R].廣州：2015.

[2]翁振富，徐文.梅州市中小河流治理規劃及措施分析[J].黑龍江水利科技，2013（6）：41-42.

作者簡介：鐘德培（1981-），男，廣東廉江人，本科，廣東省水利電力勘測設計研究院，工程師。研究方向：水利水電工程設計。