派潭河中小河流治理工程方案探析

邱永章

（廣州市水務規劃勘測設計研究院，廣東廣州510000）

派潭河中小河流治理工程方案探析

邱永章

（廣州市水務規劃勘測設計研究院，廣東廣州510000）

中小河流治理不同于平原區河道，工程保護范圍相對較小，堤岸較容易形成閉合，中小河流支流眾多，河道縱坡較陡，植被生長茂盛，地理情況比較復雜，工程設計方案較多。以派潭河中小河流治理工程為例，結合設計原則以及各河段現狀，提出對河道堤防進行加高培厚、裁彎取直、清淤疏浚等具體措施，符合中小河流治理原則以及生態保護原則。

中小河流：治理；設計標準；設計方案

1 工程概況

派潭河為派潭鎮內主要河流，屬增江一級支流，發源于南昆山馬坑樟，自北向東南流向，穿過派潭鎮中南部地區，流域面積305.6 km2，主河長度38.9 km，平均寬度45 m，派潭河主要有5條支流，分別為高灘河、靈山河、車洞河、高埔河、小逕河，各支流河寬約為10 m~20 m不等。增城市河流眾多，河道縱坡較陡，生態保護較好，山區河道大多未經過整治，部分村莊及鎮區存在防洪安全隱患，如不及時進行整治，汛期將對人民生命財產安全構成嚴重威脅，經濟發展受到嚴重制約。派潭河河道保護范圍內無工業區，主要為居民區、果園、竹林及農田，農田區分布在河道兩岸，大部分農田寬度為30 m~150 m，少量農田區寬度為250 m。現狀河道兩側灘地較多，灘地多為竹林和果樹，工程范圍植被覆蓋率較高，景觀宜人生態保護較好。現在堤防大部分為天然土堤，只有少部分干砌石堤防。

存在的主要問題有地處暴雨中心且河流比降大、洪水陡漲陡落；兩岸處于天然無堤防狀態，防洪能力低。歷年上游河道堤防建設投資很少，兩岸處于天然無堤防狀態，洪水很容易越過河道淹沒村莊和農田，造成生命財產損失。河道攔河閘壩和跨河橋對行洪不利派潭河上游修建有多處跨河橋，因防洪標準低，行洪斷面不足或橋面高程低而產生阻水作用，不利河道泄洪。局部河道斷面因淤積變窄，影響過流能力。上游小型水庫群的防洪作用沒有充分發揮。

2 設計思路

生態型河道建設更多的強調水土保持生態建設的重要性[1]，在水利建設中對河道整治做到江河不能斷流，堤防不決口，河床不抬高，水質不惡化。注重生態河流具有自我修復能力。水景觀建設是與城市的現代化相聯系且密不可分的，是城鄉一體化水利建設中體現水環境的重要方面。現代城市概念不再以高樓林立、交通便捷、經濟發達、商業繁榮為唯一指標，應當體現生態、人文、活力。從一定意義上說，建設生態型河道，就是在建設體現人文關懷的充滿生機和活力的城市和農村。派潭河治理應緊緊圍繞構筑“山、水、城、田、海”生態城市為目標，在確保城市水安全的前提下，建設自然生態河流，實現經濟可持續發展。設計應做到以下幾點：

（1）與城市規劃相協調；

（2）確保派潭河流域水安全；

（3）弘揚歷史文化，突出環境景觀；

（4）設計創新，投資經濟；

（5）營造景觀水面，保證生態需水量；

（6）保持河道形態多樣性，恢復生物多樣性；

（7）生態修復，形成“水綠生態系統”。

3 設計標準

根據《防洪標準》（GB50201-94）、《堤防工程設計規范》（GB50286-98）及《中小河流治理工程初步設計指導意見》的規定，結合本工程區域及派潭河流域的社會經濟地位、人口數量和城鎮重要程度等分類指標，經綜合分析后確定：

（1）灣嚇堤圍、石嶺堤圍工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級，次要建筑物5級，臨時建筑物5級。防洪標準為20年一遇洪水標準，治澇標準為10年一遇24小時暴雨所產生徑流量，農田1天排干；

（2）派潭河（河大塘攔河壩以上）跨河建筑物及穿堤建筑物工程等別為Ⅳ等，設計防洪標準取20年一遇，主要建筑物為4級，次要建筑物5級，臨時建筑物5級；

（3）高灘、東洞兩村莊人居集中點大多依山而建，現狀能滿足20年一遇防洪標準，因此除石嶺社堤圍段外，其余堤圍維持現狀；派潭河（河大塘攔河壩以上）、高灘河其他設施、零星居民點、農田、果樹等堤防維持現狀。

4 設計方案

派潭河中小河流治理工程為增城市派譚河中小河流治理工程，工程的主要任務為:整治河長7.815 km，實際整治長3.168 km,加固河堤長0.94 km，加固水陂一座，新建穿堤箱涵1座。

4.1 平面布置

4.1.1 石嶺堤圍派潭河段

該段堤圍以派潭河東洞橋處為起點，以高灘河匯入口處為終點，樁號為PTH1+550~PTH2+550，擬建堤圍沿河道右岸布置，堤圍長0.94 km，堤圍建設為保護石嶺社居民區及農田。石嶺社區地勢較低，現狀堤防為不連續的天然土堤或田埂，堤防不能滿足防洪要求，當山洪來臨時，屢屢造成洪災，因此該段堤防按20年一遇防洪標準加高。該段堤岸及灘地多為竹林和果樹，植被覆蓋較好，岸坡穩定，岸上由當地村民建有一段土堤，土堤高為0.5 m~1.0 m，頂寬0.5 m~3.0 m。因此新建堤防堤線按照現有土堤走向布置，充分利用現有土堤，為節約工程投資，少占農田，并保留現狀河灘地，增加過流斷面，對現狀無土堤段平順連接，局部堤段適當裁彎取直。

4.1.2 石嶺堤圍高灘河段

該段堤圍以高灘河匯入口為起點，以高灘河高灘橋為終點，樁號為GTH0+000~GTH0+880,擬建堤圍沿河道右岸布置，堤圍長0.823 km，堤圍建設為保護石嶺社居民區及農田。石嶺社區地勢較低，現狀堤防為不連續的天然土堤或田埂，堤防不能滿足防洪要求，當山洪來臨時，屢屢造成洪災，因此該段堤防按20年一遇防洪標準加高。該段堤岸及灘地多為竹林和果樹，植被覆蓋較好，岸坡穩定，岸上由當地村民建有一段土堤，土堤高為0.5 m~1.0 m，頂寬0.5 m~3.0 m。新建堤防堤線按照現有土堤走向布置，充分利用現有土堤，為節約工程投資，少占農田，并保留現狀河灘地，增加過流斷面，對現狀無土堤段平順連接，局部堤段適當裁彎取直。平面效果圖如圖1所示。

圖1平面效果圖

4.2 工程斷面設計

石嶺堤圍段部分有舊堤，堤線布置一般沿舊堤走向布置，局部進行了裁彎取順，故堤身斷面設計一般是對舊堤的加高培厚。考慮到堤身加高高度較小，因此堤身用粘性土回填，結構簡單，施工便利，有利于新老土層間的結合。根據《堤防工程設計規范》（GB50286－2013）[2]，本工程為4級堤防，堤頂結構斷面采用梯形斷面，堤頂寬度取3 m，為減小堤身填土高度，堤頂設0.5 m高混凝土防浪墻；堤頂防汛路采用瀝青混凝土結構，堤身兩側按1∶2放坡，所有堤兩側側都采用草皮護坡，植被成草后，可有效地削減水流能量，降低流速，其抗沖流速為草皮護坡的1.5～2倍。堤岸坡面綠草成片覆蓋，體現“與自然協調”的概念，更起到美化環境的作用，草種選用根系發達、水土保持性能優越的百喜草，這樣可降低坡面土料對粘粒含量的要求。派潭河典型斷面圖如圖2、圖3所示。

圖2派潭河典型斷面圖一

圖3派潭河典型斷面圖二

4.3 疏浚斷面設計

本次清淤疏浚設計，清淤深度基本控制在0.5 m左右，在保持原河岸堤防穩定的基礎上，從河道堤腳按1∶3的邊坡開挖至清淤高程，局部狹窄的河段按1∶2的邊坡開挖。派潭河清淤典型斷面圖如圖4所示。

圖4派潭河清淤典型斷面圖

5 生態保護

生態環境保護原則：節約用地、原有生態系統連續性、堤域生態系統穩定性、保護自然植被和生態環境恢復的原則。

（1）施工過程中盡量控制開挖寬度，盡量減少擾動地表面積，盡量不破壞現有生態環境。

（2）盡量減少施工占壓或損毀堤內草皮、竹林及果樹，特別是人工草皮和草皮密集地。

（3）剝離表層土，不用于本地恢復的，應直接覆蓋至可供耕作的其他地面；用于本地恢復的，應移至它處堆存，堆放地宜相對低凹、周圍相對平緩，并設置排水設施。小范圍堆放地，可用草袋、塑料薄膜或其他材料進行遮蓋，避免雨水沖刷、流失損耗。

6 結語

中小河流治理不同于平原區河道，中小河流基本位于山區，河道縱坡較大，保護對象相對簡單，原生態保護較好，因此設計過程中應注意以下幾點：

（1）工程設計標準應分河段和具體保護對象進行設計，不能按一個設計標準進行選取。對山區河道過渡整治又將造成生態破壞和占用農田。因此整治工程中防洪標準的選用及工程措施尤其重要。

（2）山區河道大多生態保護較好，工程整治應避免破壞原生態，應對原生態進行保護措施方案設計。

（3）設計斷面不宜選用硬質斷面和矩形斷面，應根據實際情況選用生態斷面進行設計。本次設計過程中盡量采用格賓石籠、生態磚等生態自然的護岸結構，即使在無法征地拆遷的直立式堤岸段也因地制宜，在直墻上通過植物的應用創造色彩的靈動。

（4）對河道淤積較嚴重段的清淤要適當，避免對原生態造成破壞。

[1]中小河流治理工程初步設計指導意見（水規計【2011】277號）水利部、財政部2011年5月25日印發.

[2]陳泓飛.中小型河流綜合治理措施探討[J].中國水利.2009（06）.

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2016-12-09

邱永章(1980-)，男，廣東廣州人，工程師，主要從事水利水電工程設計工作。