周河流域工程建设影响分析与防治

李 宁，思 毅

(志丹县水务局，陕西 志丹 717500)

1 引言

在水利工程建设过程之中，不免会给环境带来一些负面影响，在一定程度之上阻碍稳定的生产和生活，破坏生态系统的均衡[1-3]。为解决这一问题，我们需要找到切实可行的解决办法，保护环境，发挥水利工程的作用。具体来说，河流工程水利工程的建设好坏在一定程度上会影响到我国流域的水环境、人文环境、水质水温等，因此应更加注重水利工程的建设和管理从而全方位保证水利工程管理中的各个方面工作有条不紊地开展[4-6]。但由于水利工程建设是一个相对复杂的过程，难免会存在各种问题，现针对周河流域水利工程管理以及工程建设存在的问题，系统性地提出了对策，并进行了综合分析，最后提出了防治工程的关键体系。

2 工程概况

志丹县县城周边周河流域项目区总面积305.1 km2，以周河及周边12条沟道(西武沟、沙道子西沟、西马岔沟、西阳沟、柳沟、东武沟、薛家沟、菜花沟、麻花沟、城隍庙沟、孙岔沟、桥沟)为主，工程内容主要涉及保安镇东武沟村、冯坡村、沙道子村、孙岔村、西武沟村、西阳沟村、杨畔村、张沟门村；顺宁镇白草台村、保娃沟门村、刘老湾村、罗洼子村、任坪村、托合树湾村、周咀子村；纸坊乡纸坊村，共3镇16个村，项目区地理位置见图1。本次志丹县周河流域生态保护修复项目建设内容主要包括水土流失综合治理与区域生态修复、农田生态系统提升、水资源保护与水资源综合利用、农村面源污染综合整治等建设内容。

图1 项目区地理位置图

工程区地质概况为陕北黄土高原梁状丘陵沟壑区，地势西北高，东南低。周河两岸黄土茆顶高程1250 m～1400 m，与河床相对高差50 m～150 m，主要由Q3黄土和Q2黄土状壤土组成。

图2 上游河道情况图

3 工程建设对防洪建设影响与评价

3.1 与现有水利规划的关系与影响分析

(1)防护对象：以志丹县县城内周河主河道两侧的城区及周边12条沟道(西武沟、沙道子西沟、西马岔沟、西阳沟、柳沟、东武沟、薛家沟、菜花沟、麻花沟、城隍庙沟、孙岔沟、桥沟)为主，工程内容主要涉及志丹县城城区周河两侧的居民区、湿地公园，足球小镇等。

(2)防洪标准：工程段护滩设计洪水标准为2 a一遇，西武沟交通桥设计洪水标准为30 a一遇。

(3)规划堤距：确保左右岸规划设施正常运行的条件下，遵循河床历史演变及近期演变分析最终确定周河河道防洪堤堤线沿现状堤岸布置，确保河道堤距在70 m以上。

(4)防洪堤断面型式：护滩堤基埋深3.55 m，顶冲段堤基采用铅丝笼石护根。堤防超高采用1.0 m。

本项目设计在河道两侧增设堤防，没有改变原规划防护对象、防洪标准、堤距以及防洪堤断面形式，与防洪规划的要求一致，并不相悖，不会影响防洪规划的实施。

3.2 现有防洪标准、技术要求的影响分析

堤防工程主要涉及周河河道及周河支流孙岔沟河道，堤防布置共3段，共计长522.8 m；孙岔沟1段，长97.65 m。均采用浆砌石结构。本次工程以主河槽行洪安全为目的，河道清淤总长度5688 m，分为五段，分别位于周河河道中心桩号K2+146.56～K2+498.12、K3+712.48～K4+330.06、K4+801.25～K5+995.73、K14+219.86～K16+092.21；对主河槽岸坡坡脚采用格宾石笼+格宾垫结构砌护。砌护总长度3978.68 m，其中周河主河槽左岸砌护1728.44 m，周河主河槽右岸砌护1856.69 m。

3.3 志丹水文站宏海大酒店处水文监测面的影响分析

工程建设运行后，河道堤防工程需满足30年一遇洪水标准，河道护滩需满足2 a一遇洪水标准，结合志丹水文站2015年宏海大酒店处水文实测断面数据以及2018年本项目1∶2000航空影像资料实际调查资料、实测地形图资料等比分析。志丹水文站套汇断面图见图3。

由图3可以看出，在2015年～2018年河道断面深泓点位置摆动在起点距0～90 m之间，总体冲淤基本平衡。志丹水文站宏海大酒店测验站断面编号为A52.，桩号为K7+46.48，该断面面深泓高程为1224.45 m，工程建设完成后30一遇洪水时水面线水位为1232.59 m，而左右岸高程约为1233.5 m左右，并不会淹没宏海大酒店处测验站。

图3 志丹水文站宏海大酒店处断面套汇图

志丹水文站为省级重要水文站，工程的实施对志丹水文站宏海大酒店测验断面设施、测验工作环境、测验方案以及水沙特性变化等内容产生如下影响：

(1)工程建成后对水位的连续性产生影响，对水位流量关系曲线的连续性产生影响；

(2)工程建成后水流形态发生变化，引起水流流向的局部改变，从而引起含沙量断面横向分布和垂向分布的变化，原单沙垂线的位置需要验证调整。

综上所述，工程建设后对志丹水文站宏海大酒店处测验站会产生一定的影响。

3.4 河道行洪影响分析

工程建设运行后，周河主河段河道主槽单一，经过治理后河势更为顺直，平面变化受堤防工程控制以趋稳定，且通过堤防设计合理性分析可知，主河道处堤防满足30 a一遇洪水的防洪标准。治理过程包括河床清淤疏浚工程，河床的清淤疏浚能够增加河道的过流断面面积，提高河道的行洪能力，故工程建设运行后不会对行洪造成不利影响。对于孙岔沟河段，孙岔沟河道处堤防不满足30 a一遇洪水的防洪标准，将给行洪带来不利影响。

3.5 河势稳定影响分析

志丹县城区堤防工程修建时，同时进行清淤疏浚工程，清淤疏浚工程不仅能能够保障水流的过水断面，提高河道的防洪能力，最重要的是能够清除底泥中的污染物，改善生态环境，对形成人水和谐的水生态体系和水清岸绿的水环境体系起到重要的作用。

结合工程区规划，对疏浚后所产生的可利用土方进行合理利用，依据现状地形及土方平衡，将河底清淤出的土方用于护滩的打造，在周河河道及孙岔沟打造满足2 a一遇设计洪水滩面，在满足河道安全行洪的基础上，方便滩面植被的提升和水生态的修复，通过上述冲刷计算结果可知，该滩面满足2 a一遇的洪水冲刷，结合30 a一遇洪水冲刷结果，可得知护滩的部分堤基埋深能够承受30 a一遇洪水的冲刷。综上所述，工程建设不仅不会给河道造成淤积而改变河势，而且由于清淤工作的进行，以及滩面的打造，使周河的河道河势更加稳定。综上所述，工程建设不会对河势带来影响。

3.6 堤防、护岸及其它水利工程和设施影响分析

河堤、河道冲刷影响分析。周河主河道及孙岔沟河道处堤防及护滩的基础埋深均能满足2 a一遇洪水的冲刷，护滩工程基础埋深设计合理。周河主河道及孙岔沟河道处堤防工程均能满足30 a一遇洪水的冲刷，护滩工程部分基础埋深也能满足30 a一遇洪水的冲刷，堤防工程基础埋深设计合理。故工程区建设不会对工程段内河堤造成冲刷影响。

工程段桥梁的冲刷影响分析。经过现场踏勘，城北大桥、沙道子桥、杨家沟桥、城南大桥、麻地坪大桥基础埋深均在河床2.0 m以下，根据4.3桥底部断面冲刷计算结果可以看出，发生30 a一遇洪水时，不会对8座交通桥底部造成冲刷威胁，西武沟交通桥处基础埋深为1.5 m，当此处发生30 a一遇洪水时，冲刷深度为1.41 m，故可知工程建设对桥梁冲刷基本没有影响。

4 防治与补救体系

经过以上分析可知，工程在建设和运行期间，正常情况下不会影响所在河段防洪规划的实施，对防洪技术标准、河势稳定等都不会带来不利影响。本工程防御洪水的设防标准、防洪措施选用适当，符合国家《防洪标准》的要求。

4.1 河道行洪安全影响的防治补救措施

导流施工期对河道泄洪、河道管理和周围环境带来一定的不利影响，建议采取以下的补救措施：

(1)导流工程施工应优化施工组织设计，涉河工程施工工期应安排在非汛期，力争在汛前完成施工任务，并及时拆除临建设施，确保行洪安全；

(2)施工临时设施应尽量少占河道，阻水作用较大的临时设施的设计方案应报河道主管部门审批，尽量减小对行洪的影响；

导流工程建设在周河河道中，对河道管理工作带来一定的影响，其防治与补救措施应与当地河道主管部门协商解决，并建议采取以下补救措施：

(1)导流工程管理部门要做好导流工程自身的维护与管理工作，大洪水时要加强导流工程的管理，确保工程区防洪安全；

(2)导流工程管理部门要建立监测制度，监测岸坡稳定、洪水、河势变化情况，及时发现和消除各类隐患，确保工程区及其附近河段防洪安全。

工程完建运行期，洪水在2 a一遇、30 a一遇三种情况下均能安全行洪，在30 a一遇洪水时，会淹没大部分滩地和新建的堰塘，并在在S303省道局部形成淹没区，对于孙岔沟处新建堤防可知该处堤防不满足30 a一遇洪水标准，故必须采取防治措施：

(1)加强水文预警工作，提前做好卧坝准备工作。志丹水文站位于工程区上游6 km处，可以利用天气预报以及该水文站水情监测系统，提前向工程区管理人员发出预警信号。

(2)加强对管理操作人员的操作管理培训。工程完建运行后，确保管理人员能娴熟操作，保证工程正常运行，造福当地人民。

(3)建议设计单位复核孙岔沟处堤防设计的保护范围、标准及流量。重新设计该处的新建堤防，使其能满足相应重现期洪水的防洪标准。

4.2 水利工程设施影响的防治与补救措施

在施工过程中，要保护好施工区附近的防洪工程、水利设施、防汛抢险道路、通信设施、生物保护工程和其它管护设施；施工过程中占用河道管理范围内土地，有可能造成防洪设施的破坏，故还应该采取以下补救措施：

(1)施工过程中，做好施工总布置，做到临建设施“不占”和“少占”河道管理范围内的土地，尽可能“不占用，不破坏”河道防洪管理设施。

(2)对河道管理范围内的设施造成破坏的，施工结束后进行功能化恢复，不能恢复的给予一定赔偿。

5 结论

通过对工程建设与现有水利规划的关系与影响分析可知，工程所在区域无大型水利工程，工程建设设计在河道两侧增设堤防，没有改变原规划防护对象、防洪标准、堤距以及防洪堤断面形式，与防洪规划的要求一致，并不相悖，不会影响防洪规划的实施。工程建设运行后，周河主河段段内河道主槽单一，经过治理后河势更为顺直，平面变化受堤防工程控制以趋稳定，工程建设不会对河道行洪产生不利影响，工程建设不会对工程段内河堤、桥梁冲刷产生不利影响。