河道规划设计要重视的几个关键方面

刘 洋,刘 伟

(水利部水利水电规划设计总院，北京 100120)

1 概述

我国江河众多，是世界上河流最多的国家之一，中华民族的发展史也是一部和洪水的斗争史，在长期的抗洪治河过程中，治水先贤积累了大量宝贵经验，随着对治水治河认识的不断深入，治理理念和思想也在不断提升，先后经历了从“堵”到“疏”、从“疏”到“导”、从“导”到“蓄泄兼施、多措并举”。中华人民共和国成立以来，在党和国家领导下，通过几代水利人不懈的努力和奋斗，我国江河面貌发生了巨大变化，江河治理取得了巨大成效，七大流域江河也从基本不设防发展到流域防洪体系基本建成。随着国民经济发展和人民生活水平提高，人民群众对江河安澜和亲水性要求也不断提升。河道治理是实现江河安澜和人水和谐的重要手段，而河道的规划设计又是河道治理的基础和关键，为更好地做好河道项目规划设计工作、推进项目前期工作和项目的顺利实施，作者结合工作实践经验和172项重大水利工程中江河湖泊骨干治理项目审查中发现的主要问题，从规划专业角度谈谈河道规划设计中应注重的几个关键方面。

2 河道规划设计的几个关键方面

2.1 要重视河道建设的外部条件

河道建设的外部条件主要包括项目建设的环境条件、征地移民条件和社会稳定风险情况等。外部环境主要是指河道治理范围内是否涉及重要的自然保护区、湿地、风景名胜区和地质公园等环境敏感区。拟定河道治理范围和工程方案，需根据环境保护方面有关法律法规、条例文件的规定，认真分析工程建设对这些环境敏感区的影响，规避核心区、试验区，处理好河道治理和环境保护之间的关系，并按照有关程序取得相关主管部门的许可性意见，为河道治理项目的立项和顺利实施创造条件。征地移民条件主要是河道治理是否涉及基本农田、耕地、重要基础设施、大量的房屋拆迁等，河道规划设计中要尽量少占耕地、尽量避免对铁路和油气等重要基础设施的扰动和影响，对于两岸有大量房屋等设施的河道，要判断两岸拆迁的可能性，分析相应代价，为不同设计方案的拟订和比选打下基础。社会稳定风险情况指河道治理是否存在可能影响社会稳定的因素、重大风险点，判断风险的可控度，特别是对涉及省界的河道治理工程，河道治理防护措施要充分考虑两省河道主管部门和群众的意见。此外，河道规划设计要注意河道治理在流域防洪规划、区域防洪规划、城市防洪规划等中的定位，并注意治理范围、标准和措施等与有关规划的衔接。

2.2 要重视现状问题分析

河道现状情况及存在问题分析、经济社会发展需求是河道治理的基础。在实际规划设计中，普遍存在不重视河道现状情况调查及存在问题分析，偏重于需求分析、罗列河道治理措施和内容的现象，且治理措施和内容与存在问题脱节，使得治理措施和治理内容缺乏有效支撑，犹如空中楼阁。在河道规划设计中，要高度重视现状情况调查、有关问题分析和梳理，在现状情况调查的基础上，核算河道现状过流能力和现状具有的防洪标准，并分析与规划防洪标准的差距；分析现有堤防、岸坡、堤顶道路、穿堤建筑物等工程以及河道日常管理维护中存在的主要问题和安全隐患，以问题为导向，为河道整治的必要性以及治理范围、整治措施和建设内容的确定提供有力支撑。

2.3 要重视河道演变分析

按照地理位置，河道一般可分为山区性河道和平原性河道两大类，受降水、气候、地形地质条件等影响，不同地区的山区河道特点各有不同，平原河道的差异也很大，山区和平原河道的差别更大。河道演变分析是掌握河道演变特性和规律的重要途径，一般分为历史演变分析、近期演变分析和演变趋势分析三个主要方面。历史演变分析帮助我们认识河道演变总体规律、格局、宏观特性；近期演变分析帮助我们梳理近期人类活动对河道演变的影响；演变趋势分析是在历史演变分析和近期演变分析的基础上，根据河道演变规律、以往河道综合治理措施的引导，对河道未来可能演变方向的预测判断。一般可通过本河道或条件相近河道实测资料分析、数学模型、河工模型试验等方法对河道演变进行研究[1]。中华人民共和国成立以来，人类活动对河道演变影响很大，如长江随着干支流堤防、护坡、护岸等整治措施的实施，采砂活动影响以及三峡、溪洛渡、向家坝等骨干水利枢纽的建设，长江的水沙关系、纵横断面、河道比降、冲淤平衡、江湖关系等均发生变化，只有对这些变化进行深入研究、分析缘由、探索规律，才能提出适宜的治理方案和措施，以实现江河安澜。

2.4 要重视河道设计洪水标准选择

河道设计防洪标准也是河道规划设计的关键指标之一，关系到沿岸防洪保护区保护对象的防洪安全保障程度。各类防护对象的防洪标准，应根据经济、社会、政治、环境等因素对防洪安全的要求，统筹协调局部与整体、近期与长远及上下游、左右岸、干支流的关系，通过综合分析论证确定。有条件时，应进行不同防洪标准所可能减免的洪灾经济损失与所需的防洪费用的对比分析，或采用其他分析方法合理确定[2]。防洪标准的确定要注意以下几个方面：

(1)防洪标准要在流域防洪规划、区域防洪规划、城市防洪规划等已批复规划的基础上经详细论证复核后确定。大江大河及其重要支流整体防洪能力和流经的重要城镇的防洪标准在批复的流域防洪规划、区域防洪规划和城市防洪规划中一般都有要求，但并不意味着在具体河道规划设计阶段可不加分析直接采用。河道规划设计阶段应按照规定的设计阶段深度要求，既要参考有关已批复规划中防护对象的规划防洪标准，又要考虑区域经济社会发展与定位，根据不同河段实际防护区防护对象的重要性、数量、经济当量指标，分区论证确定不同河段的设计防洪标准。防洪规划中防洪标准确定时依据编制时确定的水平年以及预测分析的各水平年经济社会发展指标，但在河道治理项目防洪标准确定时，经济社会发展会有不同的变化，需要复核论证防洪标准。例如，172项重大水利工程中辽河干流治理项目中，农村段的防洪标准根据防洪规划确定应为50年一遇，标准确定所依据的经济社会发展指标是根据当时辽宁省的经济社会发展形势进行的预测，目前辽宁省经济社会发展形势已发生较大变化，相应的经济社会发展指标不能支撑其防洪标准确定为50年一遇，因此在河道治理项目时，需要复核论证防洪标准。

(2)防洪标准的论证首先要明确防洪保护区的范围。防洪标准依据保护区的经济社会发展指标、人口等确定，因此需要首先根据现状治理情况，分析形成封闭的防洪保护区的范围，从而合理确定指标和防洪标准。同样以辽河干流为例，在防洪规划中未分开左右岸防洪保护区，其部分防洪标准的确定结果略大，而实际上，左右岸可以分开防护，同时以左右岸的支流等为界，可以形成封闭的防洪保护圈。

(3)各河段确定的设计防洪标准不宜过高或过低。过高不但浪费财力而且会影响整个流域防洪体系建设；过低则起不到应有的保护作用。若设计防洪标准确需提高或者降低，需根据防护对象遭受洪灾或失事后的损失程度，进行深入的分析论证，并征得流域及当地上级水行政主管部门的同意。防洪标准的确定不仅要考虑符合相关规划，也要考虑近年发生的洪涝灾害等实际情况。县城的防洪标准一般不超过50年一遇，永吉县为吉林市下辖县城，2010年发生接近100年一遇洪水、2017年连续发生两场超100年一遇洪水，县城及人民深受洪涝灾害的影响，考虑现实情况，由于发生大洪水，其设计洪水成果已发生较大变化，同时为避免再次发生类似2017年的洪水，又要考虑与防洪标准的协调，因此县城的防洪标准按照50年一遇设计，同时要满足已发生的实际洪水不漫堤。

(4)要注意区分防护对象防洪标准和堤防设计标准的差异。堤防设计规范进行了修订，明确提出堤防级别、超高等的确定要以保护对象的防洪标准为基础。防护对象防洪标准和堤防设计标准两者的含义不同，防护对象防洪标准一般是依靠流域防洪体系实现的，即通过水库、堤防和分蓄(滞)洪等工程措施以及非工程措共同作用，堤防建设只是实现防护对象设计防洪标准的重要措施之一，所以要在考虑流域内其他防洪工程措施和防洪非工程措施作用的前提下，合理确定堤防设计防洪标准。

2.5 要重视河道水面线推算

河道水面线的推算结果直接影响河道整治措施、工程量和工程投资。河道水面线推算主要受河道流量、断面、纵坡、糙率、起始水位等边界条件以及计算方法的影响。作者在审查过程中发现，一些设计者对水面线计算模型的适用范围认识不清，有些将原本只适用于缓流流态的模型错用于山区急流河道；有些设计者虽然选择了适合的计算模型，但是未对计算模型进行率定和验证；一些设计者仅对某种类型洪水进行计算，未对洪(潮)水遭遇进行分析。上述情况，均会导致推算的水面线失真，进而影响工程设计。在规划设计中，一是要根据河道弗劳德数(Fr)判断河流流态是缓流(Fr<1)、急流(Fr>1)还是临界流(Fr=1)，然后根据河道流态选择适合的水面线计算方法。根据工程经验，坡度较缓的平原河道水流一般为缓流，坡度较陡的山区河道水流一般为急流[3]。二是要根据干支流水文(位)站实测洪(潮)水资料，统计分析洪(潮)水遭遇概率，研究遭遇规律，提出干支流洪水遭遇或河口与潮水位的洪潮遭遇组合。三是根据若干场次实测洪水和断面资料对计算模型参数进行率定和验证。在此基础上，根据河道设计条件，推算设计条件下的河道水面线。对于重要的河道，可采用几种水面线计算数学模型进行校验，如有必要还可以进行河工模型试验，在综合比选的基础上，选择合适的水面线计算成果。

支流水面线确定也是水面线计算的重要内容。支流防洪堤是干流防洪堤发挥作用的重要一环，支流水面线的确定要进行干支流洪水遭遇分析，计算不同工况组合的外包线，根据计算结果、已治理情况、支流口防护对象情况等，综合确定支流回水范围和治理范围。

2.6 要处理好防洪与生态景观等方面的关系

随着经济社会发展和人们对美好生活的向往，人民群众对河道治理的要求越来越高，各地也相继开展了一批河道综合治理工程，取得了一些成效，为人民群众生产生活创造了良好条件，也为生态河道建设提供了可借鉴的宝贵经验。作者也提倡将生态文明理念融入河道整治中，集水利、环保、市政、城建等各家之长，进行综合治理，形成生态廊道，充分发挥河道在防洪、生态、景观、文化、休闲等方面的作用，脚踏实地地打造安全的河、生态的河、景美的河。作者认为河道治理项目不能盲目攀比，过于追求生态、景观、文化等非防洪方面的功能，更不要去打造伪生态、伪景观和伪文化，而使河道失去自身的灵性。比如一些缺水地区单纯追求大水面，在河道连续修建多座橡胶坝；为了美化和所谓的景观，在河道内或岸坡种植严重阻碍河道行洪的高大乔木，在河道滨岸带布置假的塑料花草等，这些都是伪生态和伪景观。生态河道不是景观河道，更不是园林河道，生态河道整治应以自然修复措施为主、人工修复措施为辅，因地制宜、量财而行，结合河道实际情况、当地需求和财力，在确保防洪安全的前提下，合理确定河道综合治理内容。生态河道在规划设计时，可以结合多行业要求统一规划设计，而后根据行业管理情况，合理划分各行业的治理措施、建设内容、工程量和工程投资等；在生态河道项目实施时，根据资金渠道来源和实际的整合资金，在统一规划框架内分行业、分批次实施建设内容，先行治理的行业要为后续行业的治理留下空间。防洪安全是河道治理的根本目的，离开防洪安全，一切整治措施都失去了根基，所以任何整治措施都不能影响河道的防洪安全；同时，在小洪水时也要保障生态措施自身的防洪安全，如北京市河流生态修复防洪标准一般为3～10年一遇[4]。

3 结语

结合近年来的工程实践和相关工程的经验，作者认为，河道规划设计要重视环境、移民、社会稳定等河道外部设计条件，为河道规划设计奠定基础；要重视河道现状问题分析，以问题为导向，为整治措施和内容提供支撑；要重视防洪标准的选择，并注意防护对象防洪标准和堤防设计防洪标准的区别；要重视河道演变分析，摸清河道演变规律；要重视河道设计水面线推算，选择合适的计算模型，加强对模型的率定与验证意识；要处理好防洪与生态景观等方面的关系，打造真正的生态河道。河流具有防洪、生态、环境、人居保障等功能，在生态文明建设的大背景下，河道治理要坚持生态优先、系统治理，充分发挥河流的综合功能，在治理技术措施上，充分利用生态化技术，强化河道的空间管控、用途管制，通过治理形成一条具有绿色生命的河流。