汾河干流清徐段部分堤外濕地工程設計探討

李建梅

（清徐縣河湖管理中心，山西 清徐 030400）

1 區域概況

清徐縣位于太原市南端，南北寬約35.8km，東西長約40.5km，行政區域總面積609.13km2。地勢西北高，東南低，依次分為中低山區、山前洪積扇、傾斜平原和沖擊平原。清徐縣屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均日照為2577.5h，日照率達58%；無霜期183d；年平均氣溫隨地勢而有差異，平川為9.6℃～10.2℃，邊山為10.4℃～10.6℃，山區為3.8℃～9.1℃；年均降水量為462mm。

汾河為清徐縣境內最大河流，從汾河二壩起至孟封鎮韓武村出境，全長19.6km，河寬250～270m，防洪標準為20年一遇，最大過洪能力為2000m3/s。汾河流域清徐段建有五座蓄水閘壩，蓄水后大大改善了區域大氣環境，對地下水位回升、降低工農業經濟發展用水成本都有著重要的作用，對汾河兩岸關井、壓采，保護地下水資源起著重要的支撐作用。

2 工程規模和建設內容

2.1 工程規模

本工程共治理清徐汾河兩岸濕地6處，總水域面積0.704km2，正常水位高程730.4～739.94m，堤頂高程732.4～740.94m。總蓄水量147.81萬m3。

2.2 建設內容

本項目的主要建設內容包括：清徐縣汾河流域堤外蓄水濕地布置于現狀干流大堤外側的原有灘涂低洼地帶。包括清徐段堤外低洼地濕地區5處，白石河1處，共6處。分布于汾河兩岸，其中汾河左岸從上游到下游依次為東木莊、楊家堡、南東社三個蓄水濕地；汾河右岸從上游到下游依次為白石河、南青堆、南安橋下游5km蓄水濕地。

3 白石河濕地設計

白石河濕地的工程范圍為自上游0#翻板閘至下游5#翻板閘段，總長4213m。

3.1 清淤疏浚工程

對原有河道進行清淤疏浚，主要為：1號翻板閘上游300m，平均清淤深度1.25m；2號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；3號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；4號翻板閘上、下游各清淤200m，平均深度0.5m。共清淤總長1500m。清淤疏浚原則：根據現狀河道底部的高低起伏，高于設計河底的全部清除，低于設計河底的就地找平，對于小坑小塘予以保留，滿足要求的前提下形成自然起伏的微地形。

3.2 欄桿更換

主要包括部分舊欄桿拆除更換、部分舊欄桿刮白。其中河道右岸靠省道側的欄桿損壞嚴重，同時兼顧考慮了白石河濕地公園建設的需要，自1號翻板閘下游至跌水段右岸的欄桿拆除后新建，總長3000m，從跌水至5號翻板閘下游段左岸現狀無欄桿，本次補建350m，欄桿新建總長為3350m。自1號翻板閘至跌水段左岸，現狀欄桿全部刮白，總長3000m。

3.3 漿砌石擋墻勾縫

因原有兩岸漿砌石堤防修筑多年，大多勾縫均脫落，本次對1號翻板閘上游300m至5號翻板閘之間兩岸漿砌石擋墻勾縫，總長7076m，勾縫擋墻平均高度為3.0m。原有漿砌石擋墻勾縫前應徹底清理干凈縫隙，然后按照施工要求進行大面積勾縫。

3.4 新建清淤通道

設置清淤通道9處，清淤通道頂面與堤頂齊平，寬5m，入河內6m，上游側直立，向下游側坡道的坡比為1∶5，高度2～2.5m。通道基礎采用M7.5漿砌石砌筑，外面層采用C20鋼筋混凝土并拉毛，厚0.2m，面層混凝土內配直徑10mm間距200mm單層鋼筋網。

4 東木莊濕地設計

東木莊濕地的工程范圍為東木莊附近，汾河干流左岸大堤外側，工程起點位于汾河干流左岸1號閘壩的下游90m，終點（河東北總退水渠）距上游2號閘壩650m，距下游3號閘壩1650m。本次東木莊濕地包括兩部分，一是工程起點三處低洼地串聯，二是從東木莊工程起點至工程終點（河東北總退水渠），總長2576m，在現有汾河左岸堤外側沿著大堤走向自上游向下游開挖縱向調蓄帶，控制寬度為堤腳以外20m，局部根據現有低洼地寬度蜿蜒布置。

4.1 濕地邊坡防護

對濕地四周側現狀圍堤，迎水面清除表層土，清表深度約0.5m，夯實平整；設計邊坡隨現有地形邊坡變化，坡度為1∶2～1∶2.5。堤頂高程，根據設計堤頂高程確定，臨水側邊坡1∶2.5，土堤培厚壓實度不應小于0.93。護坡形式選擇，采用生態袋護坡。設計堤頂以下為水位變動區，受風浪和洪水沖刷影響，采用生態袋防護；防護高度為1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

4.2 環堤路面

濕地四周圍堤頂形成環堤路，路面高程隨地形起伏，現狀堤頂高程，高于圍堤堤頂設計高程的，維持現狀高程；低于設計堤頂高程的部位，進行填土加高。環堤路寬3.0m，圍堤堤頂路面結構采用混凝土，面層為厚度180mm的C25混凝土，基層為5%石灰土基層厚度200mm。考慮景觀、綠化要求，道路兩側設置路緣石，背水側預留單行綠化植物。

4.3 聯通建筑物

在中隔堤處，設置3處聯通涵洞。聯通涵洞為鋼筋混凝土預制管，直徑1.0m，每處2根，每根13m。兩根管涵間距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基礎采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并設置圍堤道路。為防止水流沖刷，在管涵進出口設八字翼墻，翼墻采用M7.5漿砌石結構，擴散角10°，長度2.5m，高度1.3～2.3m，基礎埋深0.8m。進出口護底長度均為2m，均采用400mm厚M7.5漿砌石護底。

4.4 調蓄帶工程

在現有汾河左岸堤外側，沿著大堤走向自上而下開挖縱向調蓄帶，控制原則為堤腳以外20m，局部根據現有低洼地寬度蜿蜒布置。縱向調蓄帶靠近汾河大堤一側寬5.0m土路，調蓄帶靠農田側設寬5.0m土路。調蓄帶西側為汾河干流防洪堤，因坡陡無防護，故對干流防洪堤段邊坡進行填土培厚，培厚段堤頂寬5.0m，堤頂高程根據設計堤頂高程確定，臨水側邊坡1∶2.5，土堤培厚壓實度不應小于0.93。在跨越村路處設置5處聯通涵洞。聯通涵洞為鋼筋混凝土預制管，直徑1.0m，每處6根，每根25m。管涵基礎采用干插片石厚0.5m，管涵四周采用細石混凝土澆筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并設置圍堤道路。

5 南青堆濕地設計

工程位于南青堆附近，汾河干流右岸大堤外側，汾河干流3號閘壩的下游約1400m，距離汾河干流4號閘壩上游處大約3100m，順汾河長度685m。南青堆濕地池底面積中高于設計池底的開挖，其余局部水塘低于蓄水位的，應盡量減少開挖，池底高程以設計底高程作為原則控制，但要保持自然高低起伏。

5.1 濕地邊坡防護

對北、西、南三側現狀圍堤的迎水面清除表層土，清除表土厚度約0.5m，并夯實平整；設計邊坡隨現有地形邊坡變化，坡度為1∶2.5～1∶3。東側為汾河干流防洪堤，對干流防洪堤段邊坡進行填土培厚，培厚段堤頂寬6.0m，堤頂高程根據設計堤頂高程以及其余三側環路高程的銜接確定，臨水側邊坡1∶3.0，土堤培厚壓實度不應小于0.93，護坡形式同其余三側。護坡形式選擇，采用生態袋護坡。設計堤頂以下為水位變動區，受風浪和洪水沖刷影響，采用生態袋防護；防護高度為1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

5.2 環堤路面

濕地四周圍堤頂形成環堤路，路面高程隨地形起伏，現狀堤頂高程高于圍堤堤頂設計高程的，維持現狀高程；低于設計堤頂高程的部位，進行填土加高。各個路面寬度：北、南、東環堤路寬3.0m，西側環堤路寬5.0m，中隔堤頂路寬8.0m。圍堤堤頂路面結構采用混凝土，面層為厚度180mm的C25混凝土，基層為5%石灰土基層厚度200mm。考慮景觀、綠化要求，道路兩側設置路緣石，背水側預留單行綠化植物。

5.3 聯通建筑物

在中隔堤處，設置2處聯通涵洞。聯通涵洞為鋼筋混凝土預制管，直徑1.0m，每處2根，每根13m。兩根管涵間距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基礎采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并設置圍堤道路。為防止水流的沖刷，在管涵進出口設八字翼墻，翼墻采用M7.5漿砌石結構，擴散角10°，長度2.5m，高度1.3～2.3m，基礎埋深0.8m。進出口護底的長度均為2 m，均采用400mm厚M7.5漿砌石護底。管涵位置可根據現場實際情況布設。

5.4 南安橋下游5km調蓄帶

南安橋下游5km調蓄帶起點位于4號閘壩處，工程終點位于4號閘壩下游5km范圍內，南北向總長5160m。

在現有汾河左岸堤外側，沿著大堤走向自上游向下游開挖縱向調蓄帶，控制原則為堤腳以外20m，局部根據現有低洼地寬度蜿蜒布置。縱向調蓄帶靠汾河大堤側建寬6.0m土路，調蓄帶靠農田側設寬3.0m土路。調蓄帶東側為汾河干流防洪堤，因坡陡無防護，故對干流防洪堤段邊坡進行填土培厚，培厚段堤頂寬6.0m，堤頂高程根據設計堤頂高程確定，臨水側邊坡1∶3，土堤培厚壓實度不應小于0.93。為保證蓄水連通，在跨越鄉村路處設置7處聯通管涵。聯通管涵為鋼筋混凝土預制管，直徑1.0m，每處6根管。管涵基礎采用干插片石，厚0.5m，管涵四周采用細石混凝土澆筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并設置圍堤道路。

6 結語

工程實施后，全長19.6km的汾河干流兩岸，防洪標準提高到20年一遇，最大過洪能力2000m3/s，防洪效益明顯。工程實施后，可達到恢復河流水系，抬高地下水位、凈化水質、改善水生態環境的效果，對于美化城市環境，提升城市功能，豐富人民群眾的精神文化生活等都將起到十分重要的作用，是一項造福子孫的民心工程。