御河干流河道洪水治导线规划分析

2018-03-26侯玮

山西水利 2018年9期

侯玮

（大同市水利勘测设计院，山西大同 037000）

1 御河基本概况

1.1 地理概况

御河流域位于永定河水系的西北部，地处入京水系的上游源头区域，是北京市的主要水源涵养地。流域地处内蒙古高原东缘丘陵地带，属阴山山系，地势西北高、东南低，平原区海拔高程一般在1 000～1 040 m左右，十里河汇入口以下区域为一狭长走廊，呈阶梯式递降。本次治导线规划段自御河入境处新荣区镇羌堡村至御河汇桑干河口处吉家庄，全长71.2 km。

1.2 河流水系

御河是海河流域永定河水系桑干河的一级支流，发源于内蒙古自治区丰镇市，于新荣区堡子湾乡镇羌堡村入大同市境内，于吉家庄以西汇入桑干河，流域面积5 016 km2，干流全长148 km，山西境内长71.2 km。

御河属省际河道，大同市境内河道平均纵坡2.55‰，大同市上游已建孤山水库1座，设计防洪标准50年一遇，校核标准为500年一遇，设计总库容520.4万m3。大同市境内20 km2以上的支流有圈子河、万泉河、东沙沟、淤泥河和十里河。淤泥河上已建有赵家窑水库，经除险加固后，水库设计总库容9 830万m3。御河从大同市城区穿过，右岸（河西）为大同市老城区，左岸（河东）为御东新区。

2 御河洪水治导线规划思路

治导线是河道经过整治后，在设计流量下的平面轮廓线。治导线分为洪水治导线、中水治导线、枯水治导线，本次规划的是御河河道治导线。

2.1 指导思想

御河洪水治导线规划指导思想，具体按防洪保安为主，根据设计洪水确定河道最小控制宽度，以稳定河势，在不影响河道行洪安全的前提下，发展河道两岸滩地的合理利用开发，同时统筹考虑河道功能定位要求，按照上游河道为大同市水源涵养区、下游河道为出境水源净化区的功能定位，统筹考虑河道无堤防段治导线的规划，有河道治理规划段按照已批复的规划河道堤线作为治导线，最终目的是以本次河道治导线规划为切入点，逐渐完善御河沿河河道管理工作。

2.2 规划基本原则

规划根据经济社会发展的需求，着眼当前，考虑长远，贯彻尊重自然、顺应自然、保护自然、人与自然和谐相处的生态理念，按照保障水安全、保护水资源、改善水环境、修复水生态的总体思路，体现民生水利、资源水利和生态水利等现代水利的要求，全面规划、统筹兼顾、突出重点、因地制宜、强化管理，提升河道综合功能，维护自然的河道形态，同时规划的治导线有利于建设协调的滨水环境，构建良好的水生态系统，适应经济社会可持续发展的要求。

依法依规，因地制宜原则；坚持生态优先、绿色发展原则；先易后难、区域整体的原则；遵循河流规律，因势利导原则。

2.3 御河洪水治导线规划理念

治导线的布置尽量保留河道的自然形态、尽可能保留或恢复湿地、沙洲、河湾、急流、浅滩、深潭，不任意截弯取直，不任意改变河道岸线，尽量不填堵、缩窄河道，尽量维持河道原有的自然岸线。

规划的治导线应保证河势稳定和岸滩稳定，在遇相应标准的洪水时，沿治导线布置的常用护岸材料可以抵抗设计标准的洪水冲刷，原则上沿线流速不超过5 m/s，局部超5 m/s段有能够采取河道整治等工程措施降低其流速的可行性技术方案等。

分段因地制宜地布置治导线，根据河道不同段功能制定满足其相应功能要求的治导线。

规划的治导线，在设计洪水标准下，洪水位不高于堤内村庄等人类居住区的地坪高程。

拟定不同的治导线宽度进行水力学试算，确定合理的治导线方案。

3 御河治导线规划

3.1 镇羌堡～黑土墩段（0+000—5+100）

河道防洪标准确定为20年一遇，设计洪水流量为789 m3/s，沿线自内蒙入境后，依次有右岸镇羌堡村、右岸得胜堡村、左岸黑土墩村，其中镇羌堡村和黑土墩村紧邻河边而建，距离河道主槽的距离不足200 m，得胜堡村距河道较远，地势亦较高，洪水对该村的威胁较小。

因此该段河道治导线规划首要考虑镇羌堡和黑土墩村的安全。治导线的规划尽量与水流方向平行，避免水流与治导线的交角过大。其次，该段河道沿河床地下水位埋藏较浅，河道有两岸大量的盐碱荒滩地，同时根据《大同市御河流域生态修复规划》，有规划的生态湿地位于该段河道内，因此，虽该段河道相应的防洪标准仅20年一遇，流量789 m3/s，但治导线的规划不宜过窄，河道过窄势必加大断面流速，河道冲刷加大，对河道湿地的运行不利，河势稳定也将受到影响，同时宽阔的河床床面有利于涵养水源和河道自然生态系统的可持续发展，为大同市城市用水提供水质良好的水源。

弯道段治导线规划时凹岸一侧紧贴河道岸坡随弯布置，凸岸一侧的治导线规划时则沿河道边滩的内边界远离河道侧布置，治导线以天然洪水淹没范围边界线为边界，根据洪水水力学计算，该段河道天然水面淹没线基本为一级阶地边界，有村庄位置段河道局部调整，该段河道治导线最小宽度为560 m，河道内阻水较严重的漫水桥建议改造升级或拆除。

3.2 黑土墩～孤山水库段（5+100—23+300）

河道自圈子河入御河口至孤山水库，河段总长18.2 km，流域面积2 296 km2，防洪标准20年一遇，相应的洪水流量为884 m3/s。该段河道自上而下沿河有河东窑村、堡子湾乡和宏赐堡村；除堡子湾乡隔京包铁路而建外，河东窑村紧邻河道边而建，宏赐堡村虽距离河道边界较近，但村所在位置地势较高，受洪水威胁较小，唯有宏赐堡村有1个养殖场紧邻河道主槽，易受洪水威胁的地势低洼区，其余段河道位于山间峡谷区域；峡谷之内除布置于两岸坡上的铁路外，无其余保护对象，治导线的规划主要考虑河东窑村的安全和山间河谷区域的铁路安全。

河道两岸均为高崖坡，洪水时满河道行洪，治导线以两岸崖坡与水面相交的自然水面轮廓线规划，区间内的小山洪沟汇流口区域治导线规划时，引导水流至沟口洪积扇区，以使洪水冲刷洪积扇区域泥沙，稳定该部位河势。孤山水库库区范围内的治导线按20年一遇的水面回水范围规划，具体划定时根据水库管理范围进行确定。该段河道因受两岸山体限制，治导线以山区洪水自然淹没线确定，治导线最窄处为峡谷区域15+450位置，最小宽度114 m。

3.3 孤山水库～黍地沟段（23+300—23+778）

河道处于孤山水库下游和万泉河汇入前区间内，河段长478 m，河道防洪标准100年一遇，洪水设计流量1 314 m3/s，两岸为山谷沟口区域，左岸沿河床边布置有水库输水渠，右渠堤防洪标准30年一遇，左渠堤沿山体岸坡布置。右岸溢洪道边墙后为衔接的上坝公路路基，根据山西省水利勘测设计研究院编制的《大同市御河孤山水库——得大高速桥段综合治理工程可行性研究报告》（以下简称《研究报告》），该段河道堤防左岸按孤山水库输水渠左渠堤布置，右岸溢洪道段为溢洪道右边墙，溢洪道下游按洪水淹没范围布置，最小宽度为孤山水库断面23+300位置的124 m。

3.4 黍地沟～青羊岭段（23+778—25+640）

河道受左岸孤山输水渠渠堤和右岸护地堤的束缚，河道河床狭窄，治导线规划时若完全按现状堤防布置，则在设计洪水流量下，局部流速将达到12 m/s，河床将受到强烈的冲刷影响，两岸护岸将受到强烈的冲刷破坏，同时按现有堤防等规划治导线，对以后河道建设和管理将带来不利影响。

根据山西省水利勘测设计研究院编制的《研究报告》，本段河道堤线左岸以孤山水库输水渠左渠堤为边界，右岸布置于河滩地中，本次治导线规划根据其堤线布置，河道治导线最小宽度为25+100处位置的180 m。

3.5 青羊岭～山底段（25+640—29+500）

河道位于淤泥河汇御河口以上段，本段治导线规划按照山西省水利勘测设计研究院编制的《研究报告》设计堤线为依据，具体左岸以孤山水库输水渠左渠堤为左岸治导线，右岸基本沿现状河道边界为右岸治导线，治导线最小控制宽度为206 m，桩号为26+500处。

3.6 山底～艾庄段（29+500—52+300）

河道完全位于南郊区界内，自淤泥河汇入御河口至十里河汇入御河前至起始断面，也是规划的大同市中心城区北边界，其中山底（29+500）——京包铁路桥上游300 m（38+849）段河道未治理，但河道两岸断续分布有公社时期建设的沿河堤防，河道边界较清晰，现状河道宽度在182～280 m之间。《大同市城市总体发展规划（2016修订版）》中规划的该河道两岸为城市防护林带，边界以现状堤线为界，《研究报告》中设计堤线基本以现状堤防布置，局部进行了展延扩宽，本次治导线规划依据其设计堤线布置。本段河道共有跨河桥梁6座，其中铁路桥和等级公路桥4座，漫水桥2座，经桥梁过流能力复核，遇设计洪水时，各桥均满足过流要求。本段规划治导线最小宽度为30+600位置的181 m。

京包铁路桥上游300 m（38+849）——南环桥下游已治理段河道末端（44+949）河道已经过河道整治，随河道整治布置有6道橡胶坝，同时7座桥梁（其中京包铁路桥分南北双线双桥）经过流能力复核，全部满足设计标准下的过流要求，6道橡胶坝在遇设计洪水时全部塌坝运行，对河道行洪产生的影响很小，因此此段河道治导线以现状已建堤防为界。

南环桥下游已治理段河道末端（44+949）——艾庄（52+300）段河道处于已建成城市区与郊区的过渡地段，河道采砂形成的若干大沙坑经垃圾回填后不少河床床面高于两岸农田，原河道两岸有公社时期建设的护地堤，但因采砂影响，基本毁坏殆尽，现状河道内有在建的开源街桥和已建成的大张高铁特大桥、大唐公路桥、京大高速桥和艾庄桥等横跨河道，河道河床面目全非，治导线规划若完全按照原河道两岸的护地堤，则因局部河道较窄，不利于行洪，且该段河道位于规划的大同市中心城区界内，规划的御河沿河带状公园和规划在建的十里河入御河口湿地公园均在建，因此该段河道治导线的规划以相关规划为依据或参考进行划定，也便于以后的河道建设和管理。其中南环桥下游——京大高速桥段在山西省水利勘测设计研究院编制的《大同市御河南环桥～京大高速桥段可行性研究报告》中有完整的堤防规划，因此本段河道的治导线以该设计堤线为规划治导线。本段河道规划治导线最小宽度为300 m。

3.7 艾庄～下泉段（52+300—55+100）

河道位于十里河入御河口下游地段，下泉断面为规划的中心城区南边界，也是大同县与南郊区的行政分界线，该段河道河床面宽阔，大秦铁路桥以上为建设中的十里河入御河口湿地，因此湿地区域内治导线以湿地公园设计堤线为治导线，汇流口位置按十里河入御河口湿地设计堤线为界。大秦铁路桥以下按无堤防河道规划治导线，即按照设计洪水淹没范围为界，基本上沿一级阶地布置。该段河道共有大秦铁路联络四线（双线双桥）和铁路下部的漫水桥两座，其中大秦铁路联络四线为特大桥，满足设计洪水过流要求，铁路下部漫水桥沿河床床面布置，对水流产生阻水影响较小，治导线的规划不做专门考虑。本段河道治导线最小宽度为53+500断面的425 m宽。

3.8 下泉～吉家庄段（55+100—71+200）

河道为怀仁与大同县的分界线，河道两岸均为两县的乡村区域，防洪标准20年一遇。现状该段河道内因人类采砂活动等致使河床面目全非，治导线规划可供利用的天然和人工节点有限，因此该段河道的治导线规划更多的从相关规划和河势演变规律考虑。该段河道地处河道末端入河口，河床床面宽阔有利于上游泥沙的沉积和河势的稳定，且该段河道两岸为高崖坡或阶地，河床床面较低，河床内采砂形成的沙坑、砾石心滩、沙洲等在遇到较大洪水时会进行剧烈的重塑，形成新的河道形态，《大同市御河生态修复与保护规划》中规划的该段河道为湿地区域，以净化和提升大同市御河出境水源水质，因此该段河道的治导线规划以能宽则宽、宜弯则弯为原则，河道规划治导线宽为481～960 m。该段河道末端左岸入河口位置有已建的导流堤，因此左岸末端边界以该导流堤为界向上延伸，治导线边界以设计洪水淹没边界为界，局部折线进行修整，右岸怀仁界内不做规划，左岸治导线边界基本沿御河一级阶地布置，最小宽度为64+350位置的481 m宽。