洙赵新河治理工程中水土保持措施设计

王 茜，孟 霖

（山东省淮河流域水利管理局，山东 济南 250100）

洙赵新河流域西靠黄河，东临南阳湖，北接梁济运河流域，南与万福河和东鱼河搭界，干流起源于东明县宋砦村，向东流经菏泽市东明、牡丹、鄄城、郓城、定陶、巨野、济宁市嘉祥、市中区8个县（区），于刘官屯村东入南阳湖，全长145.05 km，流域面积4 206 km2。2010-08，水利部淮河水利委员会组织编制了 《淮河流域综合规划》（送审稿修订），将洙赵新河列入沂沭泗水系重要支流治理规划中，近期按照5年一遇除涝、50年一遇防洪标准进行治理。

1 项目概况

1.1 主要建设内容

1）挖河和复堤工程。根据工程规划，洙赵新河干流治理范围为0+000～81+676，其中，挖河范围为38+518～81+676，总长度43.16 km；按2级堤防加超高2.0 m确定设计堤顶高程，两岸需复堤总长度为27.43 km；堤顶防汛路按四级公路标准设计，总长82.70 km，路面宽5.0 m。为了与干流相衔接，需对部分支流进行削坡并对支流回水段复堤，削坡共长3.00 km，复堤长度9.90 km。

2）建筑物工程。干流治理建筑物127座，其中，涵洞53座，排灌站57座，生产桥17座。改建涵洞按10年一遇设计，重建排灌站按5年一遇设计，加固建筑物规模不变。

支流影响段治理建筑物7座，其中，涵洞6座，排灌站1座。

1.2 土石方及弃土（渣）量

本工程开挖土方总量为1 000.11万m3（自然方），回填土方总量为79.02万m3（实方），工程弃土总量915.19万m3（自然方，其中15.16万m3为清表土方，工程建设完成后，清表土方将作为后期绿化、复耕用土）。旧建筑物的拆除方量3.47万m3，弃置于弃土区底部。

1.3 项目占地

本项目总占地8 701.82 hm2，其中，永久占地1 135.40 hm2，临时占地 7 566.42 hm2。

1.4 工程投资

工程计划总工期24个月，估算静态总投资6.73亿元，其中工程投资5.47亿元。

2 水土流失特点及危害

工程区主要涉及济宁市的市中区、嘉祥县，菏泽市的巨野县、郓城县、鄄城县、定陶县、牡丹区和东明县。根据《全国水土保持区划》（试行）的三区划分结果，该项目区属黄泛平原防沙农田防护区，为山东省水土流失重点治理区。项目区内水土流失面积2 168.41 km2，其中轻度侵蚀面积1 113.41 km2，中度侵蚀面积965.31 km2，强烈侵蚀面积89.69 km2。

洙赵新河流域属黄泛冲积平原，大面积表土以粉质黏土、砂壤土及粉砂为主。由于该治理工程建设线路长、占压面积大，施工过程中，破坏了工程区原有的地表植被及坡面稳定，形成了新增水土流失源，严重影响工程区环境及生态平衡。更为严重的是大量弃土堆放在河岸及支沟内，如不采取措施，雨量较大时将随径流流入或直接滑入河道，使河道淤积，抬高河床，影响河道的过流能力，对工程区及其下游地区的防洪和当地群众的生命、财产及生存环境构成严重威协。 因此，该工程的弃土必须合理堆放，并采取适当的工程措施对弃土场进行有效的防护。

3 水土保持措施设计

3.1 堤防工程防治区

该区建设内容主要包括干流堤防加固、支流回水段复堤。堤防加固属土方开挖、填筑等施工活动较为频繁的区域，具有地表扰动强度高的特点，主要施工作业面位于堤防边坡及堤防两侧一定范围内。设计要点如下：

1）对洙赵新河干流两岸27.43km的复堤及9.90km支流回水段复堤段采取撒播狗牙草和紫羊茅混合草籽进行护坡。干流堤防迎水坡为1:3，背水坡为1:2；支流堤防迎水坡1:2，背水坡1:2。

2）对新修的堤顶防汛道路两侧新修排水沟，排水沟为梯形断面，按5年一遇设计标准设计，底宽0.8 m、深 0.8 m，边坡 1:1，纵比降 1/1 000。

3）排水顺接工程。堤顶排水沟一般与区域排水体系不相通，从而导致排水对项目区以外的冲刷和淤积。因此，排水沟与交叉的沟道、河流相接时，在排水沟的泄水口处布设一定数量的跌水和沉沙池设施，在保证排水沟与区域排水体系有效衔接的前提下，避免对项目区以外区域的冲刷。

本方案设计的排水顺接工程主要是小型沉沙池，起到沉淀排水中携带的泥沙和消力的作用。由于本项目排水沟末端大部分直接进入农田，沉沙池设计中按粒径≥0.4 mm的粗颗粒泥沙进行沉积计算。该工程沉沙池设计平面结构为矩形结构，宽1.6 m，长2.6 m，深1.0 m，壁厚0.30 m，浆砌块石结构。沉沙池进水口顶高与排水沟泄水口底高程持平，出水口底高程与区域排水系统底高持平，使路面排水平稳过渡到区域排水系统。

4）堤防管理范围。根据主体工程设计，在复堤段堤防外侧考虑了5 m的保护范围，考虑到弃土区占用大部分管理范围等因素，在无弃土的堤防管理范围内采取乔、灌、草绿化；乔木选择速生杨和速生柳，隔行混交，行间距 3.0 m×2.0 m，高约 2.5～3.0 m；草籽选用狗牙根和紫羊茅混合草籽。

在城镇居民密集段，根据房屋道路布设情况，建造绿地花园，绿地点缀观赏性强的绿化灌木；途经耕地段考虑农业生产环境的要求布设护堤林，距堤防2.0 m栽植双行乔木，行距为1.5 m，裸地全面种草。

3.2 弃土区防治区

该区新增的水土保持工程措施主要为土地整治、坡面排水、拦挡等措施，植物措施为斜坡撒草籽绿化。设计要点如下：

3.2.1 工程措施

1）土地整治。弃土区坡面在采取植物措施之前须采取土地整治措施，剔除碎石杂物，使土体达到可种植状态，整治深度为40～80 cm，整治面积24.05 hm2。

2）坡面排水。为及时排除弃土区顶面和坡面降雨径流，需设置横向和纵向排水沟。首先在弃土区坡脚处沿河道方向开挖一条纵向排水沟，并与当地排灌系统相连接。根据当地水文资料，该地区10年一遇最大24 h暴雨值为61 mm，Pa为50 mm，利用P+Pa～R关系曲线，查R为54 mm；m取0.031。利用湖西地区排水模数公式确定排水沟的流量。经分析计算，日排水流量Q日为0.18 m3/s。根据该设计流量，利用明渠均匀流公式分别对弃土区坡脚及斜坡处的排水沟进行断面设计。经计算，坡脚排水沟断面为矩形，底宽为0.5 m，沟深为0.5 m。

另外，在弃土区斜坡上沿河道方向每隔100 m修建一条横向排水沟，排水沟设计断面形式为矩形，底宽取0.3 m，沟深为0.3 m，并与弃土区顶部边埂处排水沟相连接。

3）拦挡工程。弃土前沿弃土场周边设置土质拦挡土埂。土埂顶宽0.8 m，高0.5 m，两侧边坡比1:1。经估算，土埂长约30 km，填筑土方19 500 m3。

3.2.2 植物措施

根据施工组织设计，本次弃土区占地全部为临时占地，弃土区总长86.32 km、高度为2.5 m，边坡1:3。坡度较缓，采用撒播草籽的植物防治措施。草种选取狗牙根和紫羊茅，狗牙根和紫羊茅属禾本科种，草皮坚实，耐践踏，保持水土功能强，防护效果好。

4 结语

洙赵新河治理工程的实施，将使该流域的防洪标准达到50年一遇，除涝标准达到5年一遇，为该地区经济社会的可持续发展创造了有利条件。通过以上水土保持防治措施的实施，可以有效控制产生水土流失的各种因素，使工程更好地发挥应有的作用。