白銀市東大溝生態堤建設方案探析

李旭升

(中山市水利水電勘測設計咨詢有限公司，廣東 中山 528400)

1 概況

東大溝發源于甘肅省白銀市武川鄉，流經白銀市區，經王峴鎮、四龍鎮，自北向南流入黃河[1]。流域總面積369.7km2，溝道長度為43km，溝道平均坡降26.3‰，流域形狀為扇形。東大溝屬中溫帶半干旱區向干旱區的過渡地帶，多年平均降水量200.2mm，流域內有沙河溝、車路溝以及大紅溝等幾條支流，溝道內常年性地表徑流主要源自白銀公司、銀光公司等22家工業企業排放的中水及部分地表出漏的滲水，汛期有降雨形成的短歷時洪水，洪水峰高量大，陡漲陡落，洪量集中，對河道兩岸沖刷嚴重，破壞性較大，沖毀良田房屋，給人民生命財產帶來不同程度的危害。

2 河道現狀及存在問題

東大溝屬洪水侵蝕溝道，上游為紅灣至城區銀山路橋段，兩岸多為石質山體，礦山分布較多，植被較少，溝道寬8～20m不等；中游為銀山路橋至崖渠村，為白銀城區段，周邊居民區、工廠多，河道垃圾填滿，植被較少，溝道寬約6～12m；下游為崖渠村火燒溝匯入口至四龍鎮東大溝入黃河口段，溝寬多在30～60m間，沿線植被相對上、中游較好，水流量較大，彎道較多。入黃河處約20km修建有堤防，修建標準按10a一遇洪水設計，相應洪峰流量為218m3/s。目前存在的問題主要有：

(1)河岸多為洪水沖刷的自然岸坡，順勢而成。部分河道兩岸坡度較陡，易受凍融、雨力等物理化學風化作用，若發生滑坡、崩岸現象，將給兩岸人居、農田和工程設施安全帶來隱患。

(2)河道防洪體系不完善，設防標準低。東大溝部分河道現狀未經治理，防洪設施少、很多區域處于不設防狀態。加之部分河道已被侵占，項目區多年未實施清淤，致使河道萎縮嚴重，行洪能力逐步降低，防洪能力不足，防洪壓力大，嚴重威脅周邊居民、企業的生命財產安全。

(3)堤防管護不及時，損毀嚴重。堤岸在長時間的利用中，受到了風化破壞、水流沖刷，多處出現破損、分塊、開裂等問題。特別是2018年以來，東大溝多次受到超標準洪水侵襲，部分河段遭到不同程度的破壞，出現堤防基礎外露，護坡護面斷裂、沖毀，護岸擋墻破碎等情況，已不符合《白銀市城市總體規劃(2015—2030年)》所提出的規劃防洪標準應按50a一遇的要求。環境效益差，水利效益差、安全效益差，存在制約白銀市經濟發展的問題。

(4)東大溝沿河缺乏標志性生態節點。現有河岸環境空間組織及濱河植被沒有形成連續、多樣的自然濱河生境，兩岸綠化整體上較為雜亂，植物品種單一，缺乏養護，數量少且質量不高，濕地裸露，環境效果差，濱河環境資源匱乏。

(5)河道淤積嚴重。河道局部區域產生淤積，堆積有建筑和生活垃圾，影響河道行洪。如不及時對損毀的河段進行處理，一旦發生較大洪水，將對兩岸農田造成嚴重威脅，給當地農業造成嚴重損失。

3 河道整治內容

為了保障東大溝防洪安全，提升河道形象，本次在已建工程的基礎上，按照統一規劃，順應自然選擇、效仿自然形態的綠色柔性安全屏障的設計理念[2]，結合文化休閑、美化環境的需求，規劃治理東大溝38km，清淤疏浚長36.4km，沿線清障長36.4km，堤防治理72.8km(左岸36.4km，右岸36.4km)，新建生態護岸42.3km(左岸19.9km，右岸22.4km)。其中左岸上游段D1+600至D3+200長約1.6km，下游段D16+500至D38+000長16.5km，右岸上游段D1+600至D3+200長約1.6km，下游段D16+500至D38+000長14.0km，已有治理的護岸，本次維持現狀，不進行治理，其余河段按照標準斷面分段布置。

4 堤防斷面設計

經過實際勘察調研，根據河岸不同形狀和沿岸不同需求，本次設計了7種堤防斷面形式：

4.1 標準斷面一

適用于東大溝上游河岸順直段、凸岸段，維持河岸天然生態，豐富河岸帶植物群落。左右岸共分為7段長11.8km。堤頂設綠道，路面寬度為3m，采用透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，底層是石粉墊層，厚0.15m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬喬木帶，接2m灌木帶，臨水坡采用現狀岸坡，種植耐旱植物，為兩棲類動物提供活動場所，對河底按1∶2.5邊坡進行清淤，其余維持現狀不變。堤防斷面設計如圖1所示。

4.2 標準斷面二

適用于東大溝上游凹岸沖刷段，模擬河岸形態，抵御水流沖刷，保養河岸水土。治理左右岸4段2.0km。以堤路合一為基礎，設置多級駁岸，按照軟質與硬質駁岸兩種類別分別控制濱水空間，以水面至建設用地寬度為標準，8～15m為硬質駁岸，15～30m為軟質駁岸，河灣處采用石籠擋墻減少河灣處水流沖刷。堤頂采用透水混凝土設綠道路面，路面寬度3m，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬喬木帶，接2m灌木帶，臨水坡采用景觀石駁岸抵御水流沖刷[3]，種植耐旱植物為兩棲類動物提供活動場所，對河底按1∶2.5邊坡進行清淤，其余維持現狀不變。堤防斷面設計如圖2所示。

圖2 凹岸沖刷段豐富河岸植物圖

4.3 標準斷面三

適用于東大溝中、下游河岸順直段，凸岸段護坡固土，中游維持河岸天然生態，下游提供休憩游覽場所。治理段：中游5段長7.5km。下游4段長9.5km。堤頂設2m喬木帶，接綠道，路面為寬3m的透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，兩側為0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬灌木帶，中游以間隔路面和草皮護坡，保護草皮坡面免受雨水沖刷變形，保持生態、美觀、完整的堤線。草皮護坡坡度為1∶1.5，長度隨地面地形，臨水坡采用1∶1.5護坡，坡面采用C25素砼，厚0.2m，0.1m厚碎石墊層，護坡垂直長度4.5m，下接格賓擋墻。下游2m寬灌木帶后接砼護坡，坡度為1∶1.5，坡面采用C25素砼，厚0.2m，0.1m厚碎石墊層，長度隨地面地形，下接格賓擋墻。增加生態步道與親水步道，統籌防洪與休閑并用的交通空間。堤防斷面設計如圖3所示。

圖3 順直凸岸段護坡固土圖

4.4 標準斷面四

適用于東大溝中游靠近人居段，充分利用和保護鄉土原生態環境[4]，護坡固土，提供休憩游覽場所。治理4段長3.0km。堤頂設2m喬木與夜景亮化交叉帶，接綠道，路面寬度為3m，采用彩色透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，底層是石粉墊層，厚0.15m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬灌木帶，以間隔路面和草皮護坡，保護草皮坡面免受雨水沖刷變形，保持生態、美觀、完整的堤線。草皮護坡坡度為1∶1.5，長度隨地面地形，接2m親水步道，單側設0.5m×0.3m×0.5m的預制路緣石，用生態框格護坡，C20素砼基礎，框格種植水生植物，為水生動物提供食源。堤防斷面設計如圖4所示。

圖4 人居段護坡固土游覽場所圖

4.5 標準斷面五

適用于東大溝中、下游凹岸沖刷段，山體段護坡固土，固腳抗沖，保養河岸水土。治理段：中游樁號D14+000～D14+500(左岸)，樁號D8+500～D9+000(右岸)，樁號D12+500～D13+000(右岸)，共計長1.5km。下游樁號D15+000～D15+500(左岸)，樁號D14+500～D15+500(右岸)，樁號D18+000～D18+500(左岸)，樁號D16+500～D17+500(右岸)等，共計長12.0km。堤頂設綠道，路面寬度為3m，采用彩色透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，底層是石粉墊層，厚0.15m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬喬木帶，以間隔路面和草皮護坡，保護草皮坡面免受雨水沖刷變形，保持生態、美觀、完整的堤線[5]。中游種植根系發達的草種護坡固土，長度隨地面地形，接2m寬灌木林帶起到固土、緩沖作用，坡腳基礎采用φ300仿木樁固腳抗沖[6]，木樁后回填河道開挖土料，回填土上種植水緣綠植，河底種植水生植物。下游草皮護坡長度隨地面地形，后接2m寬灌木帶，河道護腳用C25素砼仰斜式擋墻固腳抗沖，墻角拋填塊石，河底種植水生植物，為水生動物提供食源。堤防斷面設計如圖5所示。

圖5 凹岸沖刷段護坡固土固腳抗沖圖

4.6 標準斷面六

適用于東大溝下游現狀砼護坡段，保留護坡，綠化河岸。治理13段共計長21.0km。堤頂設2m喬木帶，后接綠道，路面寬度為3m，采用透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，底層是石粉墊層，厚0.15m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，設置2m寬灌木帶，接現狀保留的砼護坡，沿岸線進行清障。河底種植水生植物，為水生動物提供食源。堤防斷面設計如圖6所示。

4.7 標準斷面七

適用于東大溝下游現狀擋墻段，保留擋墻，綠化河岸。治理段：樁號D14+500～D15+000(左岸)，樁號D15+500～D16+500(右岸)，樁號D15+500～D16+500(左岸)，樁號D20+500～D22+000(右岸)，樁號D17+500～D18+000(左岸)，共計長4.5km。堤頂設綠道，路面寬度為3m，采用透水混凝土路面，厚0.15m，中間是級配碎石厚0.2m，底層是石粉墊層，厚0.15m，兩側設0.2m×0.5m×0.5m的預制路緣石，后接2m寬喬木帶，以間隔路面和草皮護坡，保護草皮坡面免受雨水沖刷變形，保持生態、美觀、完整的堤線。4.0m寬草皮護坡，接2.0m灌木林帶，接現狀岸墻，河底種植水生植物，為水生動物提供食源。堤防斷面設計如圖7所示。

5 結語

東大溝流經白銀市城區，其堤防工程建設是以河道治理為串線，聯系沿線美麗鄉村示范點和農業示范園區，在流域形成展示白銀河流生態風貌的重要舉措。經過分析探討，項目在堤頂設3m寬綠道的基礎上，按照順直凸岸段、凹岸沖刷段、人居段、砼護坡段、擋墻段等7種不同形狀河段，設置了7種生態景點內容和綠化方式，以實現生態堤防建設目標的豐富性和多樣化，對東大溝的防洪保安、生態保護、生態修復帶的發展、旅游品質提升和水生態文明具有重要的促進作用，對白銀市整體生態格局建設具有顯著的推動作用。為類似地區生態堤防建設提供了借鑒。