板房沟河出山口段河道防洪治理方案探讨

高天

（乌鲁木齐市水利勘测设计院（有限责任公司），新疆乌鲁木齐830001）

板房沟河出山口段河道防洪治理方案探讨

高天

（乌鲁木齐市水利勘测设计院（有限责任公司），新疆乌鲁木齐830001）

板房沟河位于乌鲁木齐市南山风景区内，河道出山口上游有乌鲁木齐市南山照壁山国家森林公园，游客来往频繁，但出山口下游河道未治理，景观效果差，对上游风景区的旅游事业带来负面影响。河道内洪峰较大，出山口下游两岸有居民居住及重要基础设施，汛期须采取临时抢险渡汛措施，确保两岸居民及重要设施的安全。通过收集基础资料、现场走访调查的方法，提出防洪与景观结合的治理方案，同时配套泥沙处理、两岸绿化、尾水收集利用设施等。方案符合景观要求，可提高河道防洪能力，促进当地旅游事业发展。

水利；防洪；景观

0 引言

板房沟河属乌鲁木齐河流域，发源于天山北麓的维昆达坂，距离乌鲁木齐市约50 km。该河属降雨和冰雪融水混合补给型河流，河道内常年有径流，河道总流域面积约350 km2，多年平均年径流5220万m3。河道洪水类型主要有冰川融水型洪水、暴雨型洪水、冰川融水暴雨混合型洪水。根据《乌鲁木齐县板房沟河流域规划报告》中水文分析成果，河道百年一遇的洪峰流量为600 m3/s，50年一遇的洪峰流量为458 m3/s。

板房沟河全长约42 km，出山口上游段长约31 km，为乌鲁木齐市照壁山国家森林公园景区开发段，出山口下游长约11 km，河道两岸分布有公路、电力线缆、供水管道、板房沟乡、水西沟镇的四个行政村（居民约6280人、耕地约5655亩）、以及已建成的南旅基地。由于受资金的限制，该河道出山口段至今未修建永久性防洪工程，河道防洪标准低、防冲能力差，每年汛期，县政府需投入大量的人力、物力、财力抢险渡汛，才能保证两岸居民及基础设施生命及财产安全，该段河道实施永久性防护工程建设迫在眉睫。

1 河道现状存在问题

1.1 防洪设施较乏、两岸居民及基础设施安全受到威胁

河道出山口0 km～8 km范围两岸分布有照壁山国家森林公园的景观大道、村庄、耕地、电力线缆、供水管线等。河岸受洪水套刷，耕地面积日益缩小、村庄受到威胁、电力线缆基础冲毁、供水管道局部外漏，河道整治亟待解决。

1.2 河道水土流失日益严重

由于河道两岸均为砂砾石河岸，岸坡常年受风力、水力侵蚀的作用，岸坡崩塌时有发生。崩塌的土体滑落至河道，汛期被洪水冲刷、挟带至下游，造成上游河道水土流失日益加重、下游平原区淤积问题突出。

1.3 河道现有防洪标准已不能满足地方经济发展的要求

南山风景区旅游综合服务基地（简称南旅基地）位于板房沟河道出山口下游8 km～11 km处两岸的阶地上，具有旅游服务中心、国际文化交流中心主要功能。根据《乌鲁木齐县总规》，至2030年，该片区河道两岸规划总人口为5万人，板房沟河从南旅基地中间穿过，由于该段河道防洪标准较低，河道现有防洪标准已不能满足南旅基地经济发展的要求。

1.4 河道景观效果差

该段河道位于照壁山国家森林公园下游，公园内历年游客较多，但出山口河道受洪水套刷，景观效果差，对国家森林公园的旅游事业造成一定影响。

2 河道治理理念

同时随着城市的发展，城市周边的水源河道日益成为市民节假日放松休闲去往的区域。为了给旅游爱好者打造良好的休闲娱乐环境，河道治理时在满足防洪功能下，还应满足休闲度假的景观要求。因此，该段河道在治理时，应采用防洪结合景观的治理理念[1]。

根据以上治理理念，河道治理布置时采用防洪渠结合景观湖的布置方案，对防洪渠及景观湖两岸空地进行绿化，使河道在汛期能够安全度汛，在非汛期景观湖内注满水，形成水面和绿地结合的景观带。

3 景观水源选择

由于乌鲁木齐市是缺水城市，城市上游河道内水在解决当地居民生活及生产需求之外，河道内除了少量生态用水，无多余水量下泄，即河道内基本无多余水量供打造景观要求。要满足以上设计功能，首先要解决景观湖水源问题。

根据现场调查，板房沟河道内的水在灌溉期通过出山口0+000处的照壁山水库调节后引入下游输水干渠进行灌溉，为了打造景观湖水面，可在灌溉期将原干渠灌溉水从上游引入河道作为景观湖的水源，在下游合适高程通过工程措施返回到输水渠道以满足灌溉要求。

4 具体治理措施

4.1 主河道防洪结合景观治理方案

4.1.1 工程布置

主河道治理采用景观湖和防洪渠结合的形式，根据现状地形布置景观湖12座，景观湖布置在河道较宽处，由6个大湖面和6个小湖面连接形成十二连湖景观，工程布置见图1。河道可在0+000处引入灌溉水源，在3+575处将灌溉水返回渠道，因此，桩号3+575以上景观湖可形成动感的水面，3+575之后湖内注入少量水可形成为静止的湖面。湖与湖之间设置防洪渠，防洪渠沿河道较窄处布置，主要起到连接景观湖、输水、泄洪的作用。

图1 工程布置示意图

4.1.2 工程设计方案

（1）景观湖设计：为达到景观水面效果，湖面部分设计纵坡采用1‰，采用跌水过渡连接。湖面采用全断面景观水面兼防洪的复式断面，湖深为2 m，针对湖的位置采取不同的驳岸布置形式[2]。为确保旅游安全，湖内水深0.5 m，在小流量时边坡大部分驳岸裸露，凸显驳岸整体景观效果。景观湖冬季不存水，挡坎的下部设置少量排水孔，冬季可将水放空。湖内采用跌坎形成瀑布，跌坎形式采用硬质悬臂式钢筋砼挡墙跌坎，跌坎下游采用干砌卵石灌浆防冲。设计断面图见图2。景观效果图见图3、图4。

图2 景观湖设计断面图

图3 景观湖效果图

图4 驳岸效果图

由于河床岩性为砂砾石，渗透性强，为减少渗漏损失，使湖面保持一定的水量，湖面应采用土工膜防渗处理[3]。

（2）防洪渠设计：防洪渠设计要满足抗冲流速要求，设计流速不能超过防冲衬砌材料极限流速。可将防洪渠设计纵坡调整在6‰以内，中间设置陡坡或跌水来调节高差。

防洪渠断面采用现状沟宽结合渠道实用经济断面结合的形式设计[4]，边坡1∶1.75为宜，渠深2 m左右。防洪渠以泄洪和输水为主，可不进行防渗处理，满足防洪、防冲功能即可。设计断面图以及防洪渠效果图见图5、图6。

图5 防洪渠设计断面图

图6 防洪渠效果图

4.2 泥沙治理方案

板房沟河为出山口河道，河道纵坡较大，河道内泥沙较多，再加上治理河道两岸还有多条冲沟汇流，汛期会有大量泥沙进入景观湖，造成湖面淤积，后期清淤工作量很大。因此主河道及两岸冲沟泥沙处理措施环节至关重要。

治理段上游有照壁山水库拦蓄洪水，因此主河道排泄到下游的泥沙将大大减少，为了杜绝泥沙进入下游的景观湖，可在工程起点设置沉砂池再次拦沙，非汛期管理人员定期人工清理泥沙。

工程沿线两岸有13条冲沟需治理，由于冲沟流域面积较小，洪水较小，为了减少生态破坏，治理时采用铅丝石笼矮谷坊[5]的形式将泥沙拦截在上游，使河道治理与现有生态系统有机结合。

谷坊平面典型设计

谷坊剖面典型设计

4.3 两岸绿化配套设施方案

河道治理要达到景观要求，仅仅靠断面设计还远远不够，河道两岸的绿化工作至关重要。为便于工程建成后的运行管理和沿线绿化工作，需在河道沿线两岸布置供、排水管道，其中供水管道布置时分为旅游及管理人员生活供水管道及沿线绿化供水管道两部分布置，以减小生活用水净化处理费用。生活及绿化供水管道采用独立的管道，可埋设在同一个管沟，生活供水水源选择附近居民生活用水水源，绿化水源采用河道起点处的照壁山水库水源或者景观湖内水源。排水管道沿景观湖岸边布置，布置时结合景观湖沿线设置的休闲吧、厕所、餐厅等场所位置布置。

4.4 末端尾水回收利用方案

乌鲁木齐市为缺水城市，再加上水资源时空分布不均，板房沟河流域水资源短缺，工程在设计时应考虑工程末端水资源的回收利用，以利于工程的长期运行。

可在末端12号景观湖靠近右岸位置设置集水池，池口设置拦污栅，池内埋设收集管道，将末端水量输送到板房沟河道下游左、右岸的已建水池中储存，作为县域下游的生态林绿化水源。

5 结语

板房沟河道出山口段两岸居民及重要基础设施较多，河道距离上游景区及下游的乌鲁木齐市较近，河道治理应越早越好，治理措施采用防洪、景观结合的方案，是近年来城市周边河道治理的趋势。文章在提出主河道治理理念的同时，给出了具体治理方案，以及景观水源选择、河道内泥沙处理、两岸绿化、生过供水及尾水利用方案。本方案实施后，可解决河道防洪问题，同时提高河道景观效果，配套的泥沙处理、生过供水管道及尾水利用措施有利于工程的长期安全运行。建议在具体实施阶段精确测量地形图，进行详细的地勘工作、水文分析论证后进行。

[1]基于河道综合治理的滨河景观设计研究.丁砚强.西北农林科技大学.2012(11)；

[2]基于水动力特性的河道景观设计方法.张雅卓，练继建.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室.2012(01)；

[3]中国水库大坝土工膜防渗技术进展.束一鸣，吴海民，姜晓桢.河海大学水利水电学院南京水利科学研究院岩土工程研究所. 2016(01)；

[4]山区傍山渠道实用经济断面形式浅析.蒙进，向国兴.贵州省水利水电勘测设计研究院贵州省水利水电勘测设计研究院.2009(03)；

[5]铅丝格宾石笼在东碾河治理工程中的应用.李建杰.山西省水利建筑工程局.2015(04).

TV85

B

1673-9000（2017）04-0037-03

2017-02-15

高天（1982-），男，宁夏固原人，工程师,主要从事水利设计工作。