吕梁市新城北川河治理工程简述

闫志红

（吕梁市水利局，山西 吕梁 033000）

1 河道概况

1.1 概述

吕梁市位于山西省中部西侧，辖1区10县，代管2市，总面积21 143 km2。三川河为黄河一级支流，由北川河、东川河和南川河汇流而成。北川河发源于方山县开府乡赤坚岭村，河道总长110 m，流域面积1 476 km2。北川河主河道纵坡6.4‰，河道宽窄不一，滩谷宽在1～2 km之间。河床主要为砂、砾石，稳定性较好，沿途自北向南有开府沟、马坊沟、南阳沟、阳圪台沟、圪洞沟、峪口沟、店坪沟七大支流汇入，其中店坪沟在本次治理段内。

吕梁市新城北川河治理段位于黄土丘陵区，由于风化切割，形成了沟壑纵横的地貌，水土流失比较严重。横泉水库位于吕梁新城北川河上游约15 km的北川河干流上，控制流域面积800 km2，设计总库容8 123 万 m3。

1.2 河道治理必要性分析

吕梁市大部分为山区丘陵区，汛期局部性暴雨洪水灾害频繁，山区局部性暴雨洪水灾害给吕梁山区广大群众造成了较大的生命和财产损失。结合新城区城市规划及北川河河道治理工程规划，构筑保障城市安全的防洪体系，进行吕梁市新城北川河治理工程尤为必要。

1.3 防洪标准

根据《吕梁市城市总体规划》及吕梁市住房保障城乡建设管理局关于回复《关于确认吕梁市总体规划的函》的函，截至2013年，全市中心人口共有28.6万人。结合《防洪标准》规范规定，北川河防洪标准确定为50年一遇。

2 水文气象条件

2.1 水文气象

工程区属半干旱大陆性季风气候，四季分明，差异悬殊。多年平均降水量在500 mm以内，且时空分布不均，汛期降水量约占全年降水量的70%以上，山区降水多于平川，南部山区多于北部山区；降水量年际变化大，最多年份和最少年份相差2～3倍。年平均气温7.5～9.1℃；无霜期短，多年平均在180 d左右；最大冻土深110 cm，封冻期在70 d左右。

2.2 设计洪水

北川河设计洪水断面位于北川河峪口沟至李家沟之间。50年一遇洪峰流量划分为3段，即下游治理起点李家沟大桥（0+000）至东属巴和西属巴沟汇入（4+651）；东属巴和西属巴沟汇入前至董河滩沟和店坪沟汇入（12+947）；董河滩沟和店坪沟汇入前至上游治理终点（东坡村18+645）。

北川河上游横泉水库对洪水有调节作用，改变了下游天然洪水的时程分配及洪峰、洪量，设计断面洪水需考虑横泉水库下泄洪水和设计断面区间洪水的遭遇和组合，由于各设计断面无实测洪水资料，且大部分断面以上流域面积均超过1 000 km2，突破了《手册》规定的面积上限，不宜采用《手册》计算，本次设计断面不同频率24 h洪量根据横泉水库成果按面积比推算。设计断面洪水采用地区洪水组成法。计算结果见表1。

3 工程设计

3.1 治理目标

结合新城区规划及北川河河道整治工程规划，以防洪为核心目标，将工程措施与非工程措施相结合，构建防洪治沙体系，使新城区达到设计防洪标准，同时改善生态环境。

表1 设计断面洪水成果

3.2 治理任务

河道工程：治理河道长18.6 km，包括疏挖河道、修筑堤防、河底防护等。

建筑物工程：通过规划修筑橡胶坝25座、排水涵37.2 km、拦沙坝2座、水闸16座、桥涵17座，满足城市防洪、排水和景观需要。

3.3 河道治理方案

3.3.1 河道整治工程

按照吕梁市新城规划确定河线，对部分段河道进行裁弯取直或改道，由新规划河道线对原河道中泓线进行局部调整，一般偏移在0～250 m之间。大部分规划河线基本维持现状河势。河道整治范围南起李家沟（0+000），下游与已治理段相接，北至方山县东坡村（18+645）。河道主槽 80 m矩形单槽，槽深4.0 m，河道疏挖治理长18.6 km。为满足蓄水及行洪要求，河底采用钢筋混凝土护底。

3.3.2 堤防

根据现场查勘及水面线推算成果，北川河治理段现状基本无堤，为满足50年一遇洪水防洪安全，在河道两岸排水涵顶新筑堤防，两岸新筑堤防总长37.2 km，堤顶宽度6 m，堤顶高程为设计洪水位加高2.0 m，相应堤防级别为2级，堤防迎、背水侧坡均为1∶4，堤坡采用草皮护坡。

3.3.3 建筑物

排水涵：主河道两岸分别设计排水涵，单侧长度18.6 km，排水涵净过水断面尺寸为3.0 m×3.5 m（宽×高），设计流量为35 m3/s。箱涵顶按景观要求加设铺装层、临水侧设景观栏杆后可作为治理段的纵向通道。

橡胶坝：结合城市景观要求，布置橡胶坝25座，采用枕式单跨结构，坝高3.7 m，坝长80 m，坝底内压比1∶3.5，采用螺栓固定压板双锚固，坝袋胶布型号为JBD-260-260-3。配备橡胶坝抽排泵房25座。

水闸：在排水涵上下游进出口布置闸门3座，用于排泄干支沟浑水，也可进出清淤设备；在暗渠侧墙设清淤闸门6座；考虑支沟排水，沟口设防倒灌水闸7座；水闸共16座。

桥涵工程：为连接涵顶道路，支沟口共设置桥涵17座，桥涵长度5～4 m，均为人行便桥，桥涵与排水涵同宽，即4.0 m。

拦砂坝：在治理段起点上游设置2处拦沙坝。

4 实施效果评价

吕梁市新城北川河治理的建设实施，将从水系统角度为建设生态吕梁新城提供强有力的支撑。统筹考虑了经济社会发展和生态环境建设对水的需求，构建了符合地域特色的人居和谐、环境友好、生态自然的水域靓城，具有巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

吕梁新城北川河治理工程规划实施后，一是规划区防洪安全大大提高，河道防洪标准达到50年一遇，为吕梁市新区建设提供了可靠的水安全保证。二是规划区水资源和水环境大幅改善。通过沿线各橡胶坝的蓄水，使水资源得以储存，通过排水涵的接污以及非工程措施，进一步改善河流水质，使规划治理段水系水质达到规划目标。三是营造一个良好的生态和水景观环境。本次规划通过自然协调的岸线布局和生态、湿地以及河湖水面的生态修复，把吕梁市新区水系打造成一个和谐、美观、充满自然气息和原始风貌的新城。四是为新城的可持续发展提供了强有力的保证。通过科学合理的管理模式，本身也能带来客观的经济收益，为吕梁市新城经济发展和管理提供新的发展机遇。