汾河干流清徐段部分堤外湿地工程设计探讨

李建梅

（清徐县河湖管理中心，山西 清徐 030400）

1 区域概况

清徐县位于太原市南端，南北宽约35.8km，东西长约40.5km，行政区域总面积609.13km2。地势西北高，东南低，依次分为中低山区、山前洪积扇、倾斜平原和冲击平原。清徐县属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均日照为2577.5h，日照率达58%；无霜期183d；年平均气温随地势而有差异，平川为9.6℃～10.2℃，边山为10.4℃～10.6℃，山区为3.8℃～9.1℃；年均降水量为462mm。

汾河为清徐县境内最大河流，从汾河二坝起至孟封镇韩武村出境，全长19.6km，河宽250～270m，防洪标准为20年一遇，最大过洪能力为2000m3/s。汾河流域清徐段建有五座蓄水闸坝，蓄水后大大改善了区域大气环境，对地下水位回升、降低工农业经济发展用水成本都有着重要的作用，对汾河两岸关井、压采，保护地下水资源起着重要的支撑作用。

2 工程规模和建设内容

2.1 工程规模

本工程共治理清徐汾河两岸湿地6处，总水域面积0.704km2，正常水位高程730.4～739.94m，堤顶高程732.4～740.94m。总蓄水量147.81万m3。

2.2 建设内容

本项目的主要建设内容包括：清徐县汾河流域堤外蓄水湿地布置于现状干流大堤外侧的原有滩涂低洼地带。包括清徐段堤外低洼地湿地区5处，白石河1处，共6处。分布于汾河两岸，其中汾河左岸从上游到下游依次为东木庄、杨家堡、南东社三个蓄水湿地；汾河右岸从上游到下游依次为白石河、南青堆、南安桥下游5km蓄水湿地。

3 白石河湿地设计

白石河湿地的工程范围为自上游0#翻板闸至下游5#翻板闸段，总长4213m。

3.1 清淤疏浚工程

对原有河道进行清淤疏浚，主要为：1号翻板闸上游300m，平均清淤深度1.25m；2号翻板闸上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；3号翻板闸上、下游各清淤200m，平均深度0.5m；4号翻板闸上、下游各清淤200m，平均深度0.5m。共清淤总长1500m。清淤疏浚原则：根据现状河道底部的高低起伏，高于设计河底的全部清除，低于设计河底的就地找平，对于小坑小塘予以保留，满足要求的前提下形成自然起伏的微地形。

3.2 栏杆更换

主要包括部分旧栏杆拆除更换、部分旧栏杆刮白。其中河道右岸靠省道侧的栏杆损坏严重，同时兼顾考虑了白石河湿地公园建设的需要，自1号翻板闸下游至跌水段右岸的栏杆拆除后新建，总长3000m，从跌水至5号翻板闸下游段左岸现状无栏杆，本次补建350m，栏杆新建总长为3350m。自1号翻板闸至跌水段左岸，现状栏杆全部刮白，总长3000m。

3.3 浆砌石挡墙勾缝

因原有两岸浆砌石堤防修筑多年，大多勾缝均脱落，本次对1号翻板闸上游300m至5号翻板闸之间两岸浆砌石挡墙勾缝，总长7076m，勾缝挡墙平均高度为3.0m。原有浆砌石挡墙勾缝前应彻底清理干净缝隙，然后按照施工要求进行大面积勾缝。

3.4 新建清淤通道

设置清淤通道9处，清淤通道顶面与堤顶齐平，宽5m，入河内6m，上游侧直立，向下游侧坡道的坡比为1∶5，高度2～2.5m。通道基础采用M7.5浆砌石砌筑，外面层采用C20钢筋混凝土并拉毛，厚0.2m，面层混凝土内配直径10mm间距200mm单层钢筋网。

4 东木庄湿地设计

东木庄湿地的工程范围为东木庄附近，汾河干流左岸大堤外侧，工程起点位于汾河干流左岸1号闸坝的下游90m，终点（河东北总退水渠）距上游2号闸坝650m，距下游3号闸坝1650m。本次东木庄湿地包括两部分，一是工程起点三处低洼地串联，二是从东木庄工程起点至工程终点（河东北总退水渠），总长2576m，在现有汾河左岸堤外侧沿着大堤走向自上游向下游开挖纵向调蓄带，控制宽度为堤脚以外20m，局部根据现有低洼地宽度蜿蜒布置。

4.1 湿地边坡防护

对湿地四周侧现状围堤，迎水面清除表层土，清表深度约0.5m，夯实平整；设计边坡随现有地形边坡变化，坡度为1∶2～1∶2.5。堤顶高程，根据设计堤顶高程确定，临水侧边坡1∶2.5，土堤培厚压实度不应小于0.93。护坡形式选择，采用生态袋护坡。设计堤顶以下为水位变动区，受风浪和洪水冲刷影响，采用生态袋防护；防护高度为1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

4.2 环堤路面

湿地四周围堤顶形成环堤路，路面高程随地形起伏，现状堤顶高程，高于围堤堤顶设计高程的，维持现状高程；低于设计堤顶高程的部位，进行填土加高。环堤路宽3.0m，围堤堤顶路面结构采用混凝土，面层为厚度180mm的C25混凝土，基层为5%石灰土基层厚度200mm。考虑景观、绿化要求，道路两侧设置路缘石，背水侧预留单行绿化植物。

4.3 联通建筑物

在中隔堤处，设置3处联通涵洞。联通涵洞为钢筋混凝土预制管，直径1.0m，每处2根，每根13m。两根管涵间距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基础采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并设置围堤道路。为防止水流冲刷，在管涵进出口设八字翼墙，翼墙采用M7.5浆砌石结构，扩散角10°，长度2.5m，高度1.3～2.3m，基础埋深0.8m。进出口护底长度均为2m，均采用400mm厚M7.5浆砌石护底。

4.4 调蓄带工程

在现有汾河左岸堤外侧，沿着大堤走向自上而下开挖纵向调蓄带，控制原则为堤脚以外20m，局部根据现有低洼地宽度蜿蜒布置。纵向调蓄带靠近汾河大堤一侧宽5.0m土路，调蓄带靠农田侧设宽5.0m土路。调蓄带西侧为汾河干流防洪堤，因坡陡无防护，故对干流防洪堤段边坡进行填土培厚，培厚段堤顶宽5.0m，堤顶高程根据设计堤顶高程确定，临水侧边坡1∶2.5，土堤培厚压实度不应小于0.93。在跨越村路处设置5处联通涵洞。联通涵洞为钢筋混凝土预制管，直径1.0m，每处6根，每根25m。管涵基础采用干插片石厚0.5m，管涵四周采用细石混凝土浇筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并设置围堤道路。

5 南青堆湿地设计

工程位于南青堆附近，汾河干流右岸大堤外侧，汾河干流3号闸坝的下游约1400m，距离汾河干流4号闸坝上游处大约3100m，顺汾河长度685m。南青堆湿地池底面积中高于设计池底的开挖，其余局部水塘低于蓄水位的，应尽量减少开挖，池底高程以设计底高程作为原则控制，但要保持自然高低起伏。

5.1 湿地边坡防护

对北、西、南三侧现状围堤的迎水面清除表层土，清除表土厚度约0.5m，并夯实平整；设计边坡随现有地形边坡变化，坡度为1∶2.5～1∶3。东侧为汾河干流防洪堤，对干流防洪堤段边坡进行填土培厚，培厚段堤顶宽6.0m，堤顶高程根据设计堤顶高程以及其余三侧环路高程的衔接确定，临水侧边坡1∶3.0，土堤培厚压实度不应小于0.93，护坡形式同其余三侧。护坡形式选择，采用生态袋护坡。设计堤顶以下为水位变动区，受风浪和洪水冲刷影响，采用生态袋防护；防护高度为1.5m，蓄水位以上0.5m，蓄水位以下1.0m。

5.2 环堤路面

湿地四周围堤顶形成环堤路，路面高程随地形起伏，现状堤顶高程高于围堤堤顶设计高程的，维持现状高程；低于设计堤顶高程的部位，进行填土加高。各个路面宽度：北、南、东环堤路宽3.0m，西侧环堤路宽5.0m，中隔堤顶路宽8.0m。围堤堤顶路面结构采用混凝土，面层为厚度180mm的C25混凝土，基层为5%石灰土基层厚度200mm。考虑景观、绿化要求，道路两侧设置路缘石，背水侧预留单行绿化植物。

5.3 联通建筑物

在中隔堤处，设置2处联通涵洞。联通涵洞为钢筋混凝土预制管，直径1.0m，每处2根，每根13m。两根管涵间距200mm，采用450mm厚C15混凝土基座，包角120°。管涵基础采用干插片石，厚0.5m，管涵上部回填土，并设置围堤道路。为防止水流的冲刷，在管涵进出口设八字翼墙，翼墙采用M7.5浆砌石结构，扩散角10°，长度2.5m，高度1.3～2.3m，基础埋深0.8m。进出口护底的长度均为2 m，均采用400mm厚M7.5浆砌石护底。管涵位置可根据现场实际情况布设。

5.4 南安桥下游5km调蓄带

南安桥下游5km调蓄带起点位于4号闸坝处，工程终点位于4号闸坝下游5km范围内，南北向总长5160m。

在现有汾河左岸堤外侧，沿着大堤走向自上游向下游开挖纵向调蓄带，控制原则为堤脚以外20m，局部根据现有低洼地宽度蜿蜒布置。纵向调蓄带靠汾河大堤侧建宽6.0m土路，调蓄带靠农田侧设宽3.0m土路。调蓄带东侧为汾河干流防洪堤，因坡陡无防护，故对干流防洪堤段边坡进行填土培厚，培厚段堤顶宽6.0m，堤顶高程根据设计堤顶高程确定，临水侧边坡1∶3，土堤培厚压实度不应小于0.93。为保证蓄水连通，在跨越乡村路处设置7处联通管涵。联通管涵为钢筋混凝土预制管，直径1.0m，每处6根管。管涵基础采用干插片石，厚0.5m，管涵四周采用细石混凝土浇筑，厚0.2m。涵洞上部回填土，并设置围堤道路。

6 结语

工程实施后，全长19.6km的汾河干流两岸，防洪标准提高到20年一遇，最大过洪能力2000m3/s，防洪效益明显。工程实施后，可达到恢复河流水系，抬高地下水位、净化水质、改善水生态环境的效果，对于美化城市环境，提升城市功能，丰富人民群众的精神文化生活等都将起到十分重要的作用，是一项造福子孙的民心工程。