太原市柏板河河道治理工程设计

周海霞

（太原市水利勘测设计院，山西 太原 030002）

1 工程概况

尖草坪区是山西省太原市辖区，位于太原城区之北，东西北三面环山，汾河纵贯南北。柏板河是汾河的三级支流，属于季节性山洪河道，发源于阳曲县北小店乡的石庄沟，河流走向由北向南，流经阳曲县北小店乡、西凌井乡，于尖草坪区柏板乡东关口村进入太原市区，在向阳镇下薛村东与泥屯河交汇后汇入后小河。流域属土石山区，其中流域上部和下部多属土山区，中部多属石灰岩区，流域植被情况良好，主要植物为松树和灌木。柏板河汇入后小河口以上流域面积277.18 km2，河道长度43.8 km，流域纵坡17.9‰。

本次治理工程起点为关口水库（桩号0+000），终点为柏板河汇入后小河处（桩号9+450），治理段全长9.45 km。治理段现状基本为土堤，只在局部桥涵段有浆砌石堤防，现状河宽15～30 m，河道内淤积严重，有垃圾倾倒、采砂现象，局部地段人为侵占造成河道不畅通，如遇大洪水将造成严重后果，危及两岸居民生命财产安全。治理工程的内容包括河道疏浚整治、新建堤防、弯道防护、跌水工程、抢险道路等内容。

2 工程建设的必要性和可行性

2.1 工程建设的必要性

柏板河防洪标准低，河槽萎缩、河道淤积严重、阻水障碍物较多。通过本工程的实施，不仅可以提高河道的防洪安全，对尖草坪区自然生态环境也有积极的作用。

一是确保城市防洪安全的需要。本次治理段河道从上至下涉及多个村庄，依次为东关口村、西关口村、镇城村、柏板乡和上薛村等。随着尖草坪区工、农业生产的不断发展，社会、经济水平不断提升，洪水对沿岸经济发展的威胁日益显现，一旦发生洪水，不仅耕地被淹、还将直接威胁两岸人民的生命财产安全，因此，本次河道治理工程势在必行。

二是改善城市生态环境的需要。生态环境破坏是城市发展过程中不容回避的问题。根据现场踏勘，河道内不同程度存在着垃圾堆放、污水排放等问题，生态环境遭到严重破坏。修复城市河道的生态环境，促进生态系统的良性可持续发展，是本工程实施的一项重要内容和主要目的。

三是城市发展的需要。水不仅是城市生存与发展不可替代的物质条件，也是城市环境不可或缺的重要组成部分。良好的水环境是城市的形象，也是城市文明的标志，代表着城市的品味，体现着城市的特色。治理后的河道对整个城市的发展有推动作用。

2.2 工程建设的可行性

太原市尖草坪区政府高度重视和大力支持河道工程建设，为本工程的顺利实施创造了条件；近年来，尖草坪经济增长速度较快，人民群众生活水平明显提高，为工程实施提供了经济保障；河道两岸群众对河道治理美化有了较深的认识和迫切的愿望，为本工程的实施提供了广泛的群众基础；项目区内交通便利，通讯设施完善、快捷，为工程的实施和效益的发挥提供了基础条件。因此，本工程的实施是可行的。

3 工程任务

河道治理工程起点为关口水库（桩号0+000），终点为柏板河汇入后小河处（桩号9+450），治理段全长9.45 km，主要任务是通过河道整治、堤防新建，弯道防护等完善防洪体系，消除尖草坪区的安全隐患，满足该区50 年一遇的防洪要求。

4 工程设计

4.1 堤防设计

本次治理工程的主要建筑物为堤防，堤防工程的型式按照因地制宜、就地取材的原则，根据所处的地理位置、重要程度、筑堤材料、施工条件、工程造价等因素，经过比较，同时考虑与现有工程的特点有机结合而确定，在设计过程中，对各种挡墙、护岸型式分别进行比较。

4.1.1 重力式浆砌石挡墙

断面型式为梯形，堤防高度4.5 m，顶宽0.5 m，迎水面边坡为1∶0.3，背水面边坡1∶0.2，基础墙趾宽度0.5 m，高1 m，挡墙基础埋深为1.5 m，采用M10 浆砌石砌筑。重力式浆砌石挡土墙施工工艺简单，工程质量容易保证，能满足设计要求，工程造价便宜，抗渗、抗冻胀能力较差。

4.1.2 悬臂式钢筋混凝土挡墙

堤防高为4.5 m，顶宽0.4 m，迎水面为直立面，背水面坡度为1∶0.05，基础埋深为1.5 m，采用钢筋混凝土结构，混凝土标号为C25，钢筋为HRB335 级。钢筋混凝土造价高、施工比较复杂，抗冻、抗渗、抗裂性能好，能满足设计要求。

4.1.3 土堤

护坡高度为3 m，迎水面与背水面坡度均为1∶2，堤顶宽6 m，上铺设0.2 m 厚的种植土。护坡的优点是因地制宜，与城市交通、绿化相协调，符合城市规划要求。

4.1.4 干砌石护坡

护坡高度3 m，迎水面与背水面坡比均为1∶2，迎水面铺设0.5 m 干砌石垫层，为防止坡面下滑、坡脚淘刷，稳定坡面，在护坡坡脚设浆砌石矩形齿墙，齿墙埋深1.5 m，基础宽度1 m。

通过以上方案比较，考虑本次河道沿线实际情况，设计中本着经济适用原则，堤防型式在上游段（0+000-8+850）选用重力式和仰斜式浆砌石挡墙，下游汇入后小河段（8+850-9+450）考虑到景观及占地问题，选用土质护坡。

4.2 河道整治疏浚

治理段范围内，部分河段有垃圾倾倒及采砂造成的挖坑，本次设计对其进行修复，整治疏浚总长9.45 km，桩号为0+000—9+450。

4.3 弯道防护

对河道弯道凹岸易受冲刷处设格宾石笼进行防冲，格宾石笼宽5 m，厚0.5 m，若弯道处为土堤，则在土质护坡上铺设0.5 m 厚格宾石笼，其上再布设0.2 m厚种植土。

4.4 跌水

工程至上而下新建跌水3 座，桩号分别为2+820、3+270、3+290，浆砌石结构，跌水共3 级，每级高1 m，宽1 m，总高3 m。跌水上下游各设5 m 长0.5 m 厚浆砌石铺盖，下游段再设5 m 长格宾石笼护底，厚0.5 m。跌水每隔10 m 设置一道伸缩缝，缝宽20 mm，缝内填聚乙烯闭孔泡沫板，聚乙烯闭孔泡沫板表观密度大于0.1 g/cm3。

4.5 抢险道路

根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）要求，本工程土堤段堤顶宽度设为6 m，挡墙段堤顶宽度为3 m，可兼作抢险路，路面结构为泥结石路面。

5 结论和建议

5.1 结论

该项目的建设符合太原市城市规划要求，同时也符合国家现行政策和规范要求，项目的建设严格遵循相关规范。工程建成之后，提高了两岸的防洪标准，保障了两岸居民的生命财产安全。通过本项目的建设，确保了城市防洪安全，修复了河道生态环境，美化了城市环境，促进了生态系统的良性可持续发展，对整个城市的发展有推动作用。

5.2 建议

本工程沿线村庄较多，施工时要注意与周边现有建筑物的协调，维护社会的稳定。建议认真按照建设程序做好各阶段的工作，特别是招投标工作和工程质量监督，以确保工程能有效发挥其功能。工程建设中，切实做好环保和节能工作，并确保人员安全。