芦苇河阳城县义城段河道治理设计简述

吴 桐

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

芦苇河为沁河支流，发源于沁水县鹿台山下的石沟河，流经阳城县芹池、寺头、町店、八甲口等乡镇，至润城镇下河村汇入沁河，全长48.7km。治理段位于阳城县町店镇，西北起于友谊桥下游240m，东南至义城村南的铁路桥，全长2.5km。治理段河道防洪标准为30年一遇洪水设计，洪峰流量805m3/s。防洪大堤按3级堤防设计，根据蓄水量确定蓄水工程等别为Ⅴ等，相应壅水坝及次要建筑物、临时工程按5级建筑物设计。抗震设防烈度6°。

2 工程总体布置

本河道治理采用局部河段蓄水方案，在义城煤业矿区段设坝蓄水，其他河段为湿地景观。蓄水段长600m，设2个蓄水池。沿河道两岸新建绿化带下埋设截流污水总干管，将城镇污水近期送至治理段下游，远期纳入下游规划的污水处理厂。

3 河道整治工程设计

3.1 整治宽度的确定

根据《防洪标准》，町店镇河道治理的防洪标准为30年一遇，根据河道天然纵坡及两岸实际地形，治理段基本维持现状河道宽度及河堤走向，确定主槽河道宽度30～60m，主槽满足10年一遇的洪水。主槽右侧为河滩地，宽40～80m，当发生30年一遇大洪水时，允许河水漫滩，不会危及两岸居民生命财产安全。

3.2 河道断面型式

河道断面型式为复式断面，由布置在中间的主槽、右侧二级平台及防洪大堤组成，中间为不小于30m宽的行洪主槽。二级平台位于右岸铁路与主河槽之间的滩地上，设计为景观绿化带。在平台局部浅滩处将主槽岸墙后移，形成浅水湿地，种植芦苇。二级平台外侧铁路路基兼作防洪大堤，满足30年一遇防洪标准。同时将河道向南移3～5m，在公路内侧布置3～5m宽的绿化带，不减少河道行洪断面。

3.2.1 防洪大堤设计

右岸大堤治理段起点处河道较窄，右侧紧靠山体，无滩地，为衔接上游已建堤防，需进行拓宽，并新建78m的浆砌石重力式岸墙，墙高4m，顶宽0.8m，底宽3.6m，临水侧为直立面，背水侧边坡1∶0.5，采用M7.5浆砌石砌筑。墙体预埋直径100mm的PVC管为排水孔，孔距2m，排距2m，呈梅花型布置。为防止排水孔堵塞，在排水孔进口处设反滤层。为防止墙体发生不均匀沉陷，堤防每隔15m设一道伸缩缝。下游河道右侧滩地以外为铁路线，其路基可作为防洪大堤，质量较好，不需重建或加固。

左岸大堤治理段河道主槽紧靠左岸，无滩地，其防洪大堤同时为主槽岸墙，紧临公路，现状大部分为砌石直墙，部分破损严重。本次设计在公路迎水侧设绿化带并增设截水排污管，故新建左岸防洪大堤。为少占河道，防洪大堤采用格网石笼重力式岸墙。临水侧为高1m、宽0.5m的格网石笼错台，墙高3.5～5m，墙顶宽1m，底宽2.5～3.5m。北庄段公路高程较低，此段岸墙高出设计洪水位0.4m，岸墙后采用微地形处理满足设计防洪高程。新建防洪大堤总长2547.2m。

3.2.2 主槽岸墙设计

结合工程自身特点，在满足工程防洪安全的前提下，主槽右侧堤岸采用既确保生态，又满足景观要求形式多样的护岸结构，增加生态和园林氛围。

主槽设计防洪标准为10年一遇，考虑到景观水域的亲水要求，右岸墙高度矿区以上不小于2.5m，矿区以下不小于2m，以斜坡式生态格网石笼护坡（自然草坡入水）为主，采用5m×1.5m×0.5m的格网石笼沿现有岸坡错台式砌筑，每级错台宽度不小于1.5m，墙顶宽3m，墙高2～3m，墙后采用1∶2土坡与现状滩地衔接，墙前临主槽侧沿坡面回填300mm厚种植土。在浅滩芦苇种植区或河槽较窄处岸墙布置为格网石笼重力式岸墙，临水侧为高1m、宽0.5m的格网石笼错台，墙高2.5～3.5m，墙顶宽1m，底宽2.5～3.0m。同时根据过河汀步或亲水要求，局部岸墙设为重力式错台护岸。台阶式亲水岸墙采用1∶3的斜坡，其结构型式为0.3mm厚的复合土工膜（蓄水段埋设），150mm厚C15素混凝土垫层，300mm厚的浆砌条石。

主槽岸墙长5083.8m，其中格网石笼错台式贴坡护岸长1109.9m，格网石笼重力式岸墙长3923.9m，台阶式岸墙长50m。所有主槽岸墙的基础均直接置于砂砾石层和基岩地层上，如遇人工填土层应进行清除换填砂砾石垫层处理。

3.2.3 堤岸防冲设计

堤防基础埋深不小于2m，仅在弯道凹岸堤脚设防冲设施，采用0.5m厚的格网石笼护脚防护，垂直河道方向防护宽度5m，防护长度140m。

3.2.4 河底清理设计

河道断面清淤时分两种情况予以处理：若设计河底高程低于现状河底高程时，按设计高程进行疏浚；若设计河底高程高于现状河底高程时，维持现状，不再回填，并按河堤设计断面进行防护。

4 河道蓄水段设计

4.1 蓄水段布置

工程蓄水段布置在义城煤业段，长600m，共设2座橡胶坝，每座坝壅水长度300m，蓄水深0.6～2.7m，平时立坝壅水，洪水时塌坝泄洪。

4.2 河道防渗处理设计

工程蓄水区相对不透水基岩埋深较浅，但河床基岩以上地层为砂砾卵石，且含有漂石，垂直施工难度较大，故采用水平防渗。从技术上可行、经济上合理的要求分析，本蓄水池采用土工膜（两布一膜）进行防渗。河底采用0.3mm厚的复合土工膜（两布一膜）进行防渗，以下铺设100mm厚的粗砂垫层，以上铺设200mm厚的粗砂垫层、500mm厚的砂砾卵石过渡层（河床开挖料），表面铺设500mm厚的格网石笼柔性防冲保护层。

4.3 橡胶坝设计

两座橡胶坝分别布置于煤矿旧桥上游40m和煤矿新桥下游160m处，均采用动力充排，坝轴线垂直于河道布置，坝高2.7m，坝长分别为40m和45m。塌坝时间约1h。

4.3.1 坝袋及锚固设计

橡胶坝袋采用无搭接坝袋，材料为锦纶帆布，内压比为1∶1.3，防水材料采用合成氯丁胶，坝袋材料为氯磺化聚乙烯为主料的彩色橡胶坝袋。

为减少对坝袋的磨损和震动影响，设计采用双线锚固，根据坝高、坝顶溢流、安全及施工等因素，确定使用螺栓锚固。

4.3.2 橡胶坝底板及防冲设计

橡胶坝基础底板为C25钢筋混凝土平底板，橡胶坝底板比河床高0.2m。根据基础内埋设管道要求，厚度为1.0m，底板下铺设0.1m厚的C15素混凝土垫层，上下游各设0.5m深的齿墙。顺水流方向，根据坝袋坍落宽度和上下游施工检修要求确定底板长为10.2m。

根据水闸设计规范，考虑防冲要求，消力池池长15m，池深0.85m，底板厚0.8m。在铺盖、橡胶坝底板、消力池之间采用橡胶止水带止水。2号橡胶坝消力池下游设20m长格网石笼海漫，厚0.5～1.0m；防冲槽宽 6.0m，深 1.5m，上、下游边坡 1∶2.0，底宽 2.0m。

4.3.3 泵房设计

1号橡胶坝泵房布设在八芹公路左侧绿化带上，紧临公路。2号坝泵房布置在河道右岸二级平台，距岸墙堤15m左右。橡胶坝泵房长12m，宽6.9m，层高6.1m。泵坑长12.7m，宽7.4m，深5.95m，泵房全部为半地下式结构。

5 截污设计

规划污水管道采用截流布置方式，左岸沿河道在新建绿化带下埋设截流污水总干管，右岸自煤炭深加工及物流园区处在二级平台上埋设截流污水总干管，管道均采用直径1000mm的钢筋混凝土管，设计纵坡与设计河底纵坡一致，管道为直埋，采用C15素混凝土基础。管道沿线每隔约50m及污水接入口处均布设一个检查井，全线共布设81个。

6 景观绿化设计

河道景观设计采用自然形式，以植物造景为主，娱乐为辅。其中义城煤业办公区段设计以休闲、娱乐为主，满足矿区的功能性要求，设停车场、篮球场，休闲娱乐公园、健身活动场地等。义城煤矿下游河道右岸设农业观光区，以果蔬采摘园和采桑养蚕为主。

两岸绿化应用植物生态学原理，从生态角度考虑植物配植，实现植物的多样性，从而构建和谐的生态环境，并且能丰富植物景观。整体造景以常绿和落叶相结合，突显空间和层次感。建设内容包括植物绿化、浇灌管网、园区内交通和休闲设施等。

6.1 植物配植

树木选择以乡土树种为主。仿自然群落式种植，乔木、灌木、整形植物、地被植物相结合，力求营造丰富的植物层次。河道右侧浅滩上种植芦苇，义城煤业办公区处休闲娱乐公园设园林水景，种植荷花等观赏性水生植物。

6.2 休闲娱乐设施

休闲娱乐设施包括休息坐凳、凉亭、花架、广场等，主要布置于河道左岸绿化带人流密集区，右岸仅布置简单的休息坐凳，供游人休息。

6.3 交通设施

八芹公路左侧路边以规则式的花池为主，每25m设一出入口，游园内以一条1.5m为主园路贯穿东西，采用青石板路面。另以1m的次园路连通休息坐凳、凉亭、广场，采用嵌草砖等生态路面。

6.4 浇灌给水管网

绿化带内设浇灌管网，采用浅层地下水（砂砾卵石覆盖层水）打井解决。在北庄上游河道两岸绿化带内各布设一浅水井，经井泵加压后进行浇灌。给水管主管道为直径150mm和90mm的PE管，长分别为2.1km，1.6km，布置于两岸绿化带内。沿主管道每50m设一直径50mm的给水栓（消火栓），再自行接软管浇灌，在最低点设置放空井，以防冬季管网冰冻。

7 结语

芦苇河阳城县义城段河道治理工程具有显著的防洪、生态、经济、社会效益。工程实施后，必将带动沿河两岸经济的快速发展，为两岸群众创造一个优美的居住环境，同时使町店镇成为一个天蓝、水清、地绿、景美、人与自然和谐发展，宜商、宜居的生态化城镇。