河流梯级水利水电防洪存在主要问题及对策研究

薛 冬

（太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002）

1 冶峪河河道防洪工程现状

1.1 冶峪河河道防洪工程概况

冶峪河位于晋源区北部、化工排洪沟的南部。冶峪河起源于山西太原市西山的庙前山，由西北向东南流向，经淳化县城在泾阳县口镇三王沟入境，在口镇出谷到三原鲁桥镇双河口入清峪河。冶峪河上游村段长为1 120 m，河道比较狭窄，村民的房屋与泄洪河相邻，河宽为12 m，冶峪河的下游化工排洪河是冶峪河最大的支流。

1.2 冶峪河洪灾原因

冶峪河河道是属季节性比较强的山洪河道，在北部与九院沙河相接，南部风峪河相邻，在祥云桥北部进入汾河，其流域内的洪水具有较强的突发性。上游河流的流速比较快，含沙量高，不仅具有较强的冲刷力，还具有破坏力；下游河段的纵坡相对比较缓，水流的速度慢，使上游的水土流失至此形成沉淀和淤积，抬高了河床，部分河段已成为了地上悬河。

1.3 冶峪河洪水分析

在冶峪河河流下游建有董茹水文站，控制的流域面积为18.9 km2，根据《山西省水文计算手册》实施了比较详细的分析，出山口的断面流域的面积相差较小，在各种频率中其洪水设计结果如表1所示。

表1 冶峪河断面设计洪峰流量成果汇总表单位：m3/s

2 冶峪河河道防洪工程中存在的问题

经过长期对冶峪河河道的现场调查并与相关部门进行有效的对接，冶峪河主干流的出山口到入汾河口防洪和河道出现的问题比较多，主要表现在以下几个方面。

2.1 河道两侧堤防低

由于降水是冶峪河洪水的主要成因，具有很强的突发性，而且两侧堤防比较低，在洪水频发的季节，一旦水位超过规定的警戒线，极易发生洪涝灾害，给附近的村民会造成严重的生命威胁和财产损失。

2.2 河道生态缺失

冶峪河流域生态的缺失，使包括人类在内的动植物失去了正常的生存空间。在河道的枯水期，流水量会减少，并且基本为污水，断面不足，致使河道的过滤能力不够，河道内的污水比较严重[2]。

3 冶峪河河道防洪工程治理对策

3.1 冶峪河河道防洪工程治理

3.1.1 河道防洪治理范围和内容

对河道两侧进行清障，根据沿河道路对河道两侧护岸实行拆除或者重建；构建生态河床景观，有效解决河道两岸污水排河排污问题，在上游对河道进行补水，让清水复流。

3.1.2 河道防洪工程建设标准

按照《城市防洪工程设计规范》和《太原市防洪排涝专项规划》（2014～2020）[1]，冶峪河防洪标准为设计流量190 m3/s，化工排洪河汇入后，冶峪河设计流量252 m3。

3.2 冶峪河河道防洪工程布局

3.2.1 冶峪河河道防洪治理工程

根据沿河道路工程同步进行，在滨河西路到汾河口，位于汾河公园范围内，结合设计河道纵坡对河道实施清淤工作。化工排洪河接入口到滨河西路桥河段，根据沿河的道路布局重建河道的护岸，采用复式河槽断面。治理措施有线状河床清淤，河床生态修复、新建复式河槽挡墙等。化工排洪河南北两河交接处到规划入冶峪河处，总长大约2 265 m，河道全部是新建河道。

3.2.2 冶峪河防洪工程计算

根据《堤防工程设计规范》，堤顶超高计算公式为：

式（1）中，Y表示堤顶超高（m）；R表示设计波浪爬高（m）；e表示设计风壅增水高度（m）；A表示安全加高（m），不允许越浪2级堤防取0.8 m。

计算设计波浪爬高，需先按公式（2）～（4）计算相关波浪要素：

式（5）、（6）中：Rp表示累积频率为p的波浪爬高(m)；K△表示斜坡的糙率及渗透性系数；Kv表示经验系数；Kp表示爬高累积频率换算系数；m表示斜坡坡率；表示堤前波浪的平均波高(m)；Ro表示无风情况下，光滑不透水护面K△=1时的波浪爬高(m)。

风壅水面高度计算，风壅水面高度按下式计算：

式（7）中，e表示计算点的风壅水面高度（m）；K表示综合摩阻系数，可取K＝3.6×10-6；β表示风向与垂直于堤轴线的法线的夹角（度）。其他符号同上。根据以上计算结果，堤顶超高为0.9 m。

4 结论

冶峪河的支流主要是降雨形成，河道防洪工程具有很强的突发性，会为当地的经济和人民的财产造成巨大的经济损失，给当地人民的生活带来不便。冶峪河河道防洪工程设施建设不够完备，急需加快河道防洪工程的设施建设，全面提高冶峪河流域抗洪灾的抵抗能力，构建冶峪河流域防洪工程体系，加大河道防洪工程管理力度，努力把洪灾造成的损失降到最低，确保冶峪河流域生态环境和经济的可持续发展。