永济市水峪口沟道治理工程设计

徐佩

（太原理工大学建筑设计研究院，山西 太原 030024）

永济市水峪口沟道治理工程设计

徐佩

（太原理工大学建筑设计研究院，山西 太原 030024）

介绍了永济市水峪口沟道概况，提出水峪口沟道治理工程的工程任务与规模。从河道治理工程设计、堤防工程设计、建筑物工程设计等方面论述了水峪口沟道治理工程的治理方案。该项目实施以后，将给当地带来很大的经济效益、社会效益和生态效益。

沟道治理；工程设计；实施效果；水峪口沟

1 工程简介

永济市水峪口沟位于永济市西南部，自南向北纵贯永济市区，沟道全长13.8km，流域内涉及永济市区城西街道（电机大道）、黄河大道、6个行政村，人口33600人。两岸居民住宅分布密集，厂矿、学校沿河分布。

由于近年来沟道内垃圾倾倒堵塞沟道，人为侵占和破坏沟道十分严重，局部违章建筑物挤占河道行洪断面，个别建筑物过洪能力不足，导致一到汛期，便会发生洪水漫流，严重危及沟道两岸人民的生命财产安全，更不利于永济市的经济发展。因此，急需对水峪口沟道进行整治。

2 工程任务与规模

2.1 治理原则

尽量维护河道自然形态，维持原有浅滩、深槽，保护植物群落，体现河道断面形态的多样性，保护河道自然形成的阶梯和深潭等微结构。护岸等建筑物因地制宜，尽量就地取材。

2.2 治理范围

水峪口沟位于永济市西南部，南起中条山，自南向北汇入涑水河。本次治理段南起水峪口沟梯级小水库坝址下游（桩号0+000.0），北至涑水河（桩号6+ 709.3），治理河道长6.709km。

2.3 治理标准

根据中华人民共和国《防洪标准》规定，本次治理段防护区（包括1个乡镇，6个行政村，1个重要企业：永济电机厂）总人口33600人（小于20万，Ⅳ等），防洪标准的重现期为20～10年。

根据上述情况，考虑到黄河大道以上河段穿越永济市区，且永济电机厂位于黄河大道上游1.2公里处；黄河大道以下河段主要穿越村庄和农田。故本次设计黄河大道以上（桩号0+000.0～3+792.8）河段采用20年一遇防洪标准，洪峰流量63.7m3/s，黄河大道以下（河道桩号3+792.8～6+709.3）河段采用10年一遇防洪标准，洪峰流量42.6m3/s。

2.4 工程任务

根据山西省山洪沟治理要求并结合工程现状，确定工程建设任务为：进行沟道整治，解决市区和沿途村庄防洪问题。

河道工程：治理河道长6.7km，按设计防洪标准对河道进行疏浚、修筑堤防、河底防护等工程，以提高河道行洪能力。

建筑物工程：修建桥梁5座，涵洞2座。

通过以上工程措施使水峪口沟黄河大道以上（桩号0+000.0～3+792.8）河段达到20年一遇防洪标准；黄河大道以下（桩号3+792.8～6+709.3）河段达到10年一遇防洪标准。

2.5 工程规模

2.5.1 河道整治工程

河道整治范围南起水峪口沟梯级小水库坝址下游（桩号0+000.0），北至涑水河（桩号6+709.3），河道治理长度6.709km。河道疏浚长度6.709km，新筑浆砌石堤防两侧总长5.405km,新修土堤两侧总长6.017km,河道内素混凝土护底长0.982km，铅丝石笼护脚两侧总长2.959km。

2.5.2 建筑物工程

由于沟道横穿道路，为满足交通需要，共设计桥梁5座，涵洞2座。

3 工程设计

3.1 工程等别

根据《防洪标准》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》、《堤防工程设计规范》、《城市防洪规范》等有关规范的规定，同时考虑到黄河大道以上河段穿越永济市区，且永济电机厂位于黄河大道上游1.2km处；黄河大道以下河段主要穿越村庄和农田，故确定本次设计黄河大道上游（桩号0+000.0～3+792.8）河段采用20年一遇防洪标准，相应堤防级别为4级，黄河大道下游（桩号3+792.8～6+709.3）河段采用10年一遇防洪标准，相应堤防级别为5级。

3.2 河道治理工程设计

3.2.1 治导线布置

根据水峪口沟道的现状，在确定河道治导线时，以不侵占河道行洪通道为原则，大部分规划治导线以现有河道为基础，基本维持现状河势，对于局部天然河槽转弯角度过大的区段，进行了调整，经复核河道断面不能满足行洪能力要求时，采用堤防与疏浚工程相结合的河道整治方案。

3.2.2 河道纵横断面设计

纵断面设计本次河道纵断面设计主要依据现状河床比降确定，并以河道上的一些已修建筑物（黄河大道处涵洞、铁路涵洞）底板高程作为控制高程，同时在沟道末端（涑水河），以涑水河20年一遇设计洪水水位再加上0.5m超高，作为沟道末端高程以防止涑水河河水倒灌；最后分段确定河道纵坡。

横断面形式：根据确定的河道纵坡、设计洪水流量、现有河床宽度，以及尽量节约用地为原则，选用梯形断面。

河道防冲设计：本次工程治理的主要保护对象为市区段（1+967.6-2+950.0），同时为了减小糙率、缩窄断面，对市区段选用20cm厚的C20素混凝土护底，并沿河流方向每隔5m用混凝土切割机切假缝一道，缝宽4mm，深度40mm；其余防护的浆砌石堤防采用铅丝笼石护脚。

3.3 堤防工程设计

根据现场调查可知，水峪口沟除上游桩号0+ 000.0至0+838.7有已建堤防外，其余大部分行洪河道被侵占、束窄、填埋，为保证行洪安全，在河道两岸新筑浆砌石堤防两侧总长5.405km，新建土堤两侧总长6.017km。

为满足永济市区防洪需要及取材方便，黄河大道上游堤防设计基本为浆砌石堤防，堤顶宽0.6m，堤高2.8～5m；黄河大道下游堤防为土堤，堤顶宽1.5m，堤高2～2.1m，内外边坡均采用草皮护坡。堤防的堤线设计基本与规划河道中心线平行。

3.4 建筑物工程设计

3.4.1 设计标准

建筑物设计标准：本次水峪口沟道治理工程建筑物包括5座桥梁、2座涵洞。1号涵洞、2号涵洞、1号桥梁、2号桥梁设计洪水标准为20年一遇洪峰流量63.7m3/s，3号、4号、5号桥梁设计洪水标准为10年一遇洪峰流量42.6m3/s。

建筑物级别：根据《公路桥涵设计通用规范》，确定本工程涵洞、桥梁设计安全等级为三级。

3.4.2 涵洞设计

为了满足交通和行洪需要，在电机大道处（桩号2+582.0-2+617.0）、黄河大道边（桩号3+550.0-3+ 582.0）各修建涵洞一座。

1号涵洞采用双孔矩形整体式钢筋混凝土结构，长35m，宽6.6m，高2.8m。单孔净宽2.85m，净高2.1m，侧墙、隔墙、底板和顶板厚均为0.3m，角点均加掖，涵洞进口和出口均向四周伸出0.4m，洞身中部设伸缩缝，缝内设橡胶止水带。

2号涵洞采用三孔矩形整体式钢筋混凝土结构，长32m，宽11.1m，高3.1m。单孔净宽3.3m，净高2.5m，侧墙、隔墙、底板和顶板厚均为0.3m，角点均加掖，涵洞进口和出口均向四周伸出0.4m，洞身中部设伸缩缝，缝内设橡胶止水带。

3.4.3 桥梁设计

为了满足人民群众跨河交通需要，在河道桩号1+ 246.6、2+014.3、4+811.3、5+261.0、5+766.7处分别修建桥梁一座，共五座。

1号、2号桥梁均为双跨连续梁，净跨为4.3m，净空为1.7m。边墩为梯形断面，顶宽0.6m，底宽1.51m，背水坡1∶0.3，迎水坡为0，高度2.3m。中墩为矩形断面，顶宽0.6m，高2.3m。桥面板长8.6m，宽5m，厚0.3m。桥底部为0.3m厚浆砌石护底。

3号、4号桥梁均为双跨连续梁，净跨为4.3m，净空为2.0m。边墩为梯形断面，顶宽0.6m，底宽1.6m，背水坡1∶0.3，迎水坡为0，高度2.6m。中墩为矩形断面，顶宽0.6m，高2.6m。桥面板长8.6m，宽5m，厚0.3m。桥底部为0.3m厚浆砌石护底。

5号桥梁为双跨连续梁，净跨为4.3m，净空为2.0m。边墩为梯形断面，顶宽0.6m，底宽1.6m，背水坡1∶0.3，迎水坡为0，高度2.6m。中墩为矩形断面，顶宽0.6m，高2.6m。桥面板长8.6m，宽3m，厚0.3m。桥底部为0.3m厚浆砌石护底。

4 实施效果分析

水峪口沟道流域内涉及永济市城西街道（电机大道）、黄河大道、6个行政村，人口33600人。同时流域内还涉及国有大型企业永济电机厂及其附属企业、电机技校。工程实施后，对永济市的经济、社会、生态等都有显著促进作用。

4.1 经济效益

保障了治理段防洪安全，大大降低了洪灾风险，减少洪水灾害带来的人民群众财产损失。同时保障了重要企业、学校的安全，促进永济市经济发展，为永济经济腾飞打下坚实基础。

4.2 社会效益

将大大改善治理段人民群众的生活环境，使他们摆脱垃圾堆、臭水沟。

4.3 生态效益

规整了河道断面，稳定河床，提高下泄水量，有效防止洪水对两岸侵蚀冲刷，减少因此而造成的大量泥沙下泄。

TU992.2

C

1004-7042（2017）08-0042-02

徐佩（1990-），女，2012年毕业于太原理工大学农业水利工程专业，助理工程师。

2017-06-20；

2017-07-28