百公里汾河治理与生态修复襄汾县段一期工程设计概述

茹玉玲

（运城市水土保持监督监测总站 山西运城 044000）

1 工程概述

汾河发源于宁武县东寨镇管涔山脉楼子山下水母洞，和周围的龙眼泉、象顶石支流汇流成河。干流穿越忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6个地市、45个县（市、区），在万荣县庙前村附近汇入黄河，干流全长716 km，流域面积39 471 km2。

汾河临汾段自霍州市石柜入境，侯马市张王出境，全长161.53 km。该段为汾河流域中下游地区，义棠站至赵城站河段为灵霍山峡河段，山高谷深，赵城站至候马段为平原型河段，河道弯曲，水流不稳定，为汾河干流最为平缓的河段。

襄汾段工程是百公里汾河治理与生态修复工程中重要的一部分。襄汾段一期工程包括襄汾上游段、襄汾县城区段，治理范围北起尧都区与襄汾县交界处南至襄汾县城已建工程2#橡胶坝下游1.44 km处，河道长20.3 km。

2 工程现状及存在的问题

襄汾段一期工程治理范围内汾河河道平顺、滩槽分明，从1991年开始治理，已建有部分堤防，但河道防洪体系尚不完善，部分工程抗洪能力低，河道无序采砂尚未根本治理，沿河生态环境亟待改善。存在的主要问题有：

（1）现有堤防工程普遍存在高度不够、边坡陡等问题。不能满足设防洪水标准的要求，需进行加高加固；部分河段无堤防工程，存在安全隐患。

（2）有些堤防在修建加高时直接从堤防前的滩地取土，形成了近堤沟槽，还有部分河段附近村民在堤边开挖引渠灌溉、在堤防坡脚采砂，危及堤防安全。

（3）近年来河道径流减少、河床淤积、主槽萎缩以及河道内人为大量设障，堆放垃圾，各类阻水建筑物不断增多。

（4）沿河泵站取水困难，影响灌溉效益。

3 设计理念及治理目标

3.1 设计理念

坚持以人为本，回归自然，人与自然和谐共生。把治理段建成现代产业带、绿色生态带、宜居城镇带，为广大居民提供良好的生态休闲环境，促进当地经济快速发展的绿色走廊。

3.2 治理目标

（1）新建或加固改建堤防、对河道进行清障、疏浚、固槽，使襄汾上游段防洪能力达到20年一遇防洪标准，城区段达到50年一遇防洪标准。

（2）对沿河支流入汾段进行治理，保证水路通畅，确保堤防安全。

（3）改建沿河泵站取水口，满足两岸农业灌溉需求。

（4）硬化堤顶道路，满足防汛要求。

（5）改善河道生态环境，营造宜居环境，改善人们的生活质量。

4 防洪标准和级别

根据《 防洪标准》（GB50201-94）及《 堤防工程设计规范》（GB50286-98），确定治理段汾河干流防洪标准为：襄汾县城区段防洪标准为50年一遇，堤防级别为2级；其余河段防洪标准为20年一遇，堤防级别为4级。支流防洪标准为20年一遇，堤防级别为4级。

沿河泵站根据灌溉面积，中型泵站为Ⅲ等工程，建筑物按3级建筑物设计，小型泵站为Ⅴ等工程，建筑物按5级建筑物设计。

5 主要建筑物的设计

5.1 堤防设计

已建堤防根据现状情况进行加固处理，治理段现状堤距250～300 m，新建或改建堤防分河段确定，顺直段不小于300 m，弯道段为350 m左右。

该段河道滩槽分明，主槽采用梯形断面，边坡1∶3，疏浚时结合现状实际情况，局部河段宽度不足60 m时，将主河槽扩宽至设计宽60 m，当现状宽度大于60 m时，维持现状不变。两侧滩面结合现状地形进行清理、整平。

新建堤防为均质土堤，断面为梯形断面，临水侧边坡1∶3，背水侧边坡1∶2，临水侧采用铅丝笼块石护坡，厚500 mm，上部覆土厚300 mm，种植草皮绿化，背水坡撒种草籽护坡。堤顶宽8 m，路面宽度6 m，采用沥青碎石路面。已建堤防加高、加固，以现状堤防背水侧堤顶线控制，堤防断面形式与新建堤防相同。

5.2 固槽、护基工程设计

5.2.1 固槽工程

主槽坡面采用干砌块石固槽，护坡坡度1∶3，厚500 mm，上部覆土厚300 mm，种植草皮绿化。

5.2.2 护基工程

河道冲刷深度采用《堤防工程设计规范》(GB50286-98)附录D中公式计算。

计算结果为：水流平行于岸坡产生的冲刷深度，从滩面起算，堤岸冲刷深度0.86～2.59 m，从河床面起算，主槽冲刷深度2.14～3.72 m；水流斜冲河道凹岸局部冲刷深度，从河床面起算，冲刷深度0.23～2.40 m。

铅丝石笼是一种透水的、柔性的、生态的防护结构。具有施工简便、抵御自然破坏能力强、可以承受大范围的变形、损坏后易修复等特点。根据冲刷计算结果，采用铅丝石笼对新建堤防堤脚及主槽坡脚进行护基。

新建堤防护脚，顶宽1.0 m，底宽2.0 m，基础埋深1.5 m，顺直段护基自坡脚向河道延伸3 m，弯道段凹岸护基自坡脚向河道延伸7.5m。主槽护脚，顶宽1.0 m，底宽2.0 m，基础埋深1.0 m，顺直段护底自坡脚向河道延伸4.5 m，弯道段护底自坡脚向河道延伸7.5 m。

5.3 支流入汾段工程设计

由于长期冲刷，支流入河口没有或只有部分短堤防，造成河水在支流入河口附近溢出，使堤防损坏。采取工程措施将入河口处堤防向支流上游延伸，长度为300～1 000 m。

考虑到支流入河口堤防与干流堤防的连接，分别按干流对支流壅水和不壅水两种情况计算水面线，取大值加堤顶超高确定堤防高程。

治理段汾河沿岸共有4条支流汇入，邓庄涧河、洗耳河、豁都峪、三官峪，治理长度2 420 m。

支流入汾段堤防设计为均质土堤，堤防断面为梯形断面，临水侧边坡1∶2.5，背水侧边坡1∶1.5，护坡自上而下分别为300 mm厚种植土、400 mm厚铅丝笼块石。设计堤顶宽8 m，路面宽度6 m，采用沥青碎石路面。

5.4 沿河泵站工程设计

工程区内共有中、小型泵站13座，结合现状对泵台、引水渠进行改造，引水渠采用梯形断面，铅丝笼石护砌，进口底高程与设计河底高程一致，出口与现状进水口连接。

5.5 生态绿化工程设计

生态绿化工程范围为主河槽至左右大堤之间堤内的绿化和汾河大堤以外各20 m、60 m范围以内堤外的绿化。

以功能分区为基础，充分利用现有植被条件，大力绿化美化，营造丰富的植物景观，把工程区建设成为生态绿地与景观绿地并重的开放式大型带状绿地。乔木、灌木、花草相结合，速生树与慢生树结合，形成开敞、通透、色彩丰富、与地形相结合起伏有致的连续景观带。

6 结语

一期工程完成后，治理段河道达到了50年、20年一遇的防洪标准，增加绿化面积386.11万m2，治理段空气得到净化，改善了两岸的自然环境和人居环境，对当地的经济增长起到更大的促进作用。