以仕望河为例浅议宜川县中小河流治理的实践与思考

2015-07-25常章峰马建学

陕西水利 2015年3期

常章峰马建学

（1.宜川县水利工程质量安全监督站陕西宜川 716200；2.宜川县防汛抗旱指挥部办公室陕西宜川 716200）

1 概述

1.1 基本情况

仕望河又名县川河，为宜川境内最典型的中小河流，发源于黄龙县圪台街孟家山，系黄河一级支流，在宜川县壶口乡县川口注入黄河，干流全长99km，其中流经宜川境内79km，总流域面积2354km2。宜川县城所在地分布在该河干流岸边，其主要支流有小南川河、西川河和交川河。村庄、耕地以及国道和省道大多分布在河流两岸，防洪保安显得尤为重要。

1.2 防洪工程现状

（1）原设计标准偏低

由于仕望河沿岸各乡镇缺乏统一的防洪规划，现状河道未设防，河漫滩主要为农业用地，使得沿岸居民及耕地长期处于仕望河洪水的威胁之中，每年都会遭受洪水灾害。为了确保仕望河治理段两岸各乡镇的防洪安全，提出对仕望河重点段河道进行防洪治理，保障沿岸城镇居民生命财产安全。

（2）未形成统一的防洪体系，防洪形势严峻

近年来，仕望河丹州段及秋林段虽做过一些防洪治理工程，但一直未形成统一的防洪体系。河道两岸田地被当地村民视为生命田，沿岸有临时农房、蔬菜大棚设施，均长期处于仕望河洪水淹没威胁之下。

（3）河道萎缩严重，行洪能力低下

由于治理段河道未进行过系统整治，河道乱占乱建、乱堆乱放现象较为严重。丹州、秋林两镇均依河道两岸阶地而建，城镇人口的日益增长与城镇建设加速发展致使该段河道宽窄不一，河道流向弯曲不顺。再者由于青兰高速的修建，致使该段河道有效行洪断面受到影响，河道的行洪能力下降严重。

（4）投入严重不足，洪涝问题日益突出

随着丹州、秋林两镇乡镇建设规划的提出和乡镇人口、经济的不断发展，该河段的防洪问题日益突出，因此对本次仕望河重点段河道进行防洪治理显得尤为重要。但由于宜川县属传统农业县，地方财力有限，对河道治理的投入远不能满足仕望河沿岸各乡镇的需要，各个乡镇居民和农田防洪保护设施基本处于空白状态。

2 设计与实践

2.1 规划情况

2010年7 月受宜川县水利水土保持局委托，根据国家相关规范以及相关规定和要求，结合本工程实际情况以及宜川县防洪工程现状编制完成了《全国重点地区中小河流治理项目陕西省延安市宜川县仕望河重点段防洪工程初步设计报告》。

本次设计主要完成工程内容为：（1）大南川段治理河长1827.4m，左右岸共新修挡墙 3402.4m。（2）鸭儿湾段治理河长1144.9m，其中新建挡墙1823.6m，新建护坡197m。（3）秋林段治理河长1015.0m，新修浆砌石挡墙176.4m，浆砌石护坡435.6m。合计宜川县仕望河河道治理总长4036.3m。

根据河道现状及地形条件，宜采用枯水期分段施工导流，每段施工距离为100m～200m。因河道中流量较小，根据河道具体地形条件，部分堤防工程可不考虑施工导流。导流工程先围左岸，施工左岸河堤，利用围堰挡水，束窄后的右岸河床过流；待左岸堤防工程施工结束后，拆除左岸围堰，再围右岸，进行右岸建筑物的施工，束窄后的左岸河床过流。

2.2 主要做法

2.2.1 工程总体布置及主要建筑物设计

针对原有的防洪工程设计标准偏低、未形成统一的防洪体系、行洪能力低下等情况，本工程大大提高了设计标准，工程等别为Ⅳ等工程，其主要建筑物按4级建筑物设计，次要建筑物按5级建筑物设计。行洪能力及防洪体系等方面也进行了相应改善与提高。根据SL303-2004《水利水电工程施工组织设计规范》的规定，确定导流建筑物级别为5级，对于土石结构导流建筑物设计洪水重现期为5年～10年。按该工程实际情况，本阶段选枯水期（11月至翌年4月）5年一遇洪水作为导流建筑物设计洪水标准（Qmax=11.5m3/s）。

（1）护坡型式设计。根据堤防工程平面布置，结合该处地质条件及堤防填筑料情况，经过边坡稳定分析计算，护坡临水坡为1∶1.5。临水侧边坡采用M7.5浆砌块石护坡，护坡厚为30cm，下铺设20cm厚砂砾石垫层。沿堤纵向每隔10m设伸缩缝一条，缝宽3cm，伸缩缝内用沥青砂板填塞。护坡基础采用浆砌石基础，基础深1.5m，宽 1.0m。

（2）挡土墙型式设计。本次堤防断面设计，根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）关于挡土墙的计算要求及规定，在计算时，考虑墙体设排水孔，按正常运用条件和非常运用条件分别进行计算。在进行堤防断面形式比较时，考虑了在满足墙身强度、整体稳定的情况下，尽量减小设计断面，采用廉价材料，本着安全、经济、合理的原则确定挡土墙的断面形式，结合工程实际，因三个河段堤防高度大多为6m左右，最终采用俯斜式浆砌石挡墙。俯斜式浆砌石挡墙断面尺寸为顶宽0.5m，顶部以下设0.5m浆砌石台帽。挡墙面坡为1∶0.1，背坡为1∶0.4。挡墙设置前趾和后趾，前后趾尺寸均为0.5m×0.5m。挡墙底部铺10cm厚C15混凝土垫层。挡墙高度视各断面而定。

表1 宜川县中小河流河道纵断面方案比选表

表2 有、无工程情况下多年平均损失计算表单位：万元

（3）河道纵断面的确定。根据纵断面设计原则和本治理工程地形特征并依据本地区中小河道的运行经验，现确定两个方案对仕望河河道纵断面进行方案比选，见表1。

方案一：现浇砼板和浆砌卵石的允许抗冲流速为V冲＜3m/s～5m/s，将河道改造工程流速控制在V冲＜4m/s来确定河道纵坡。

方案二:依据本地区中小河道的运行经验：现浇砼板和浆砌卵石的允许抗冲流速控制在V冲＜3m/s来确定河道纵坡。

通过河道设计纵坡比选，当河道流速控制在4m/s以内时，调坡建筑物较少，工程量较省，投资较低；当河道流速控制在3m/s以内时，调坡建筑物较多，工程量较大，投资较高。在满足规范要求并结合已实施工程的实际情况来看，本次设计纵坡控制流速在4m/s以内，推荐方案一作为中小河流治理的纵断面调坡方案。

（4）工程横断面设计。断面型式一：衡重式M7.5浆砌石挡墙。新建挡墙顶部内侧为巡堤路，顶部按3.5m宽泥结石路面硬化考虑。

断面型式二：采用护坡型式，护坡临水坡为1∶1.5。临水侧边坡采用M7.5浆砌块石护坡，护坡厚为30cm，下铺设10cm厚砂砾石垫层。沿堤纵向每隔10m设伸缩缝一条，缝宽3cm，伸缩缝内用沥青砂板填塞；护坡基础采用浆砌石深基础，基础深1.5m，宽1.0m。

对两种方案进行综合比较分析，认为挡墙方案占地较小，既能起到防洪作用，又能与宜川县发展建设规划相结合。

2.2.2 水土保持措施设计

本项目最终产生的弃渣总量为7.21万m3，弃土、弃渣要及时运到工程预先选定好的低洼、坑、槽、沟、滩等处堆填，对沟、滩弃土点要砌筑挡渣墙、打造埝坎、恢复植被。本方案工程措施主要以弃土场、堤防施工区防护为重点，复垦措施以堤防工程沿线为主，堤防工程在基础开挖、堤身砌筑、基础回填之后，恢复植被。

堤防工程施工结束后，拆除临建房屋与设施，所产生的弃渣应严格堆置于规划的弃渣场。工程施工过程中的弃渣及生活垃圾运往就近的垃圾厂，防止水土流失。

2.2.3 工程管理

本工程为新建工程，为加强工程管理，使工程在建成后能正常、安全、高效的运行，依据《中华人民共和国河道管理条例》、《水利工程管理体制改革实施意见》（国办发[2002]45号）及相关政策法规和技术标准，在工程建成后，应组建专门的工程管理机构，拟成立宜川县防洪工程管理站，隶属于宜川县水利水土保持局，主要职责是承担工程的建设期管理和建后维护管理，确保工程安全，充分发挥防洪效益。

2.2.4 工程效益

通过本工程的实施，可全面提高河道的防洪能力，改善生态环境，增加农民收入，促进当地经济和社会协调发展。依据《评价规范》，水利建设项目的防洪效益应按项目可减免的洪灾损失，并以多年平均效益和特大洪水年表示。采用频率法计算洪灾损失，频率选用20年、50年、100年一遇的洪水量级计算，计算有、无工程情况下的多年平均损失，其值分别为702.44万元和240.87万元，见表2。

本工程国民经济评价各项指标均较优，其中经济内部收益率为12.83%，大于社会折现率8%；经济净现值为1500.75万元，大于0；经济效益费用比1.45，大于1.0，均符合《评价规范》的要求。再从敏感性分析成果看，当工程费用增大10%～20%时，效益减少10%～20%时，各项指标均有变化，但都符合《评价规范》的规定要求。因此，本工程建设在经济上是合理的，而且具有一定的抗风险能力。

3 结论与思考

3.1 运行后的结果

在本次中小河流治理工程实施之前，仕望河发生20年一遇洪水时，大南川段淹没面积374.5亩，淹没房屋1546m2，果树约221.6亩；鸭儿湾段淹没面积170.5亩，淹没房屋550m2；秋林段淹没面积134.3亩，淹没房屋360m2。此次工程的实施有效确保了洪水淹没区免受洪水侵害。

工程实施前，仕望河河道治理严重滞后，河道防洪能力差、行洪不畅，已成为影响当地社会经济发展和农民增收的一大瓶颈。此次治理工程进行了仕望河重点段的防洪治理，确定了现状各段河道的防洪能力，统一规划城镇段河道行洪宽度，完善了各乡镇防洪工程，彻底清除了河道垃圾、碍洪建筑物，建设起完善的防洪工程体系，归顺河道流路，保证行洪畅通，提高了城镇防御洪水的能力，有效确保了沿河两岸人民群众的生命财产安全，并达到了可持续发展的目的。