卫河河道治理规划与设计

2023-01-02沈壮宇

河南水利与南水北调 2022年7期

沈壮宇

（新乡市农田水利水土保持技术推广站，河南新乡 53000）

1 卫河概况

卫河起源于新乡县合河镇的合河节制闸，新乡市境内东到小河口，长71.10 km。干流上连焦作市，下接鹤壁市，由西向东依次穿越获嘉县、辉县市、新乡县、新乡市区和卫辉市。

卫河合河～淇门段位居最上游，其西北部为太行山区，西南部和南部为黄河流域，地貌分山丘区、山前冲积倾斜平原和黄河冲积平原区。流域地势南、西、北三面高而东部低。右岸主要支流有镜高涝河、西孟姜女河、人民胜利渠、东孟姜女河等，属平原区，遇雨集水慢，往往形成大面积内涝积水。

2 卫河河道堤防工程现状

新乡境内卫河河道弯曲，堤距及两岸滩地宽度变化较大，河槽多为复式断面，河口宽30～60 m，槽深3～7 m，比降1/6 000～1/10 000，右堤基本完好，堤顶宽3～5 m，高1.30～3 m，边坡1∶1.50～1∶30。左堤较小，残缺不全，断断续续，由于新乡市境内卫河多年来未进行过全线系统性治理，加上引黄退水的影响，尤其是市区段上下游，淤积严重，堤防标准低。目前卫河除涝能力不足两年一遇，防洪不足十年一遇，不能满足国家《防洪标准》要求:堤身边坡偏陡，大部分堤段内边坡为1∶1.50，有的堤段甚至更陡，土堤稳定性差，局部渗漏严重，堤防存在安全隐患。

3 工程建设的必要性

鉴于卫河担负着新乡市、卫辉市的排渍除涝、防洪保安任务，共产主义渠右堤是新乡市抵御西北部山洪的唯一屏障，同时京广铁路、新菏铁路、新焦铁路、107国道、京港澳高速、济东高速等国家重要交通枢纽贯穿其间，因此，卫河安全的地位十分重要，防洪除涝任务异常艰巨。但现状河道主槽存在不同程度淤积，排涝水位抬高，堤防高程不足，险工险段等问题急待处置，穿堤建筑物年久失修，严重影响河道行洪安全，加之滩地上高秆作物和林木阻水，致使河道行洪能力严重降低。

卫河治理工程是贯彻落实省委、省政府“四水同治”治水思路的具体体现，是推行河长制的基础，是打赢水污染攻坚战的重要环节，是推进生态文明建设的重要内容，事关人民群众切身利益。根据市委、市政府要求，在现有河道的基础上，因地制宜，因河施策，对共产主义渠进行综合治理，以达到建设文明新乡、绿色新乡、美丽新乡，构建河畅、水清、岸绿、景美的水环境。

综上所述，对卫河干流河道进行全面治理，保障两岸地区的防洪排涝安全，是非常必要的。

4 卫河治理工程规划

4.1 干流清淤复堤

卫河主槽按3年一遇除涝标准清淤疏浚，堤防按20年一遇防洪标准加高培厚。干流清淤长度58.95 km；两岸复堤75.06 km。

4.2 岸坡护砌

安排堤防岸坡护砌共22 段，总长4 085 m，均为浆砌块石护岸。

4.3 涵闸规划

根据卫河涵闸现状调查情况，已经废弃的或已埋入大堤的，均做拆除回填处理；正在使用而部分损坏严重的需要做拆除重建，保证涵闸的正常使用。卫河涉及涵闸35座，其中拆除重建29座、维修延长5座、废弃拆除1座。

重建箱涵进口采用重力式一字墙结构，与原排水渠道自然衔接。出口处无滩地采用混凝土护坡至渠底，铺设抛石护底；出口处有滩地采用混凝土矩形渠道连接箱涵，并用混凝土护坡至渠底，铺设抛石护底。

重建涵管进口采用一字墙结构，与原排水渠道自然衔接。出口采用八字墙结构，并用混凝土护坡至渠底，铺设抛石护底。八字墙两侧至渠底高度范围内设置30 cm 厚，宽度为5 m的浆砌石护坡，渠底设置深度1 m的抛石护底。

4.4 提灌站规划

由于河道及堤防的扩宽，原有的提灌站不能行使其功能，此次提灌站拆除重建19座、维修加固45座、拆除回填5座。灌溉规模仍按照原来的灌溉规模进行设计。

工程新建泵房，面积19.28 m2，轴线尺寸5.30 m；房屋整体为坡屋顶砖混结构，砌体标号为MU7.5，室内地坪高出地面0.30 m，屋顶为C30 钢筋混凝土现浇结构，基础为浆砌石刚性基础。窗户为统一塑钢制窗，外加不锈钢护窗，房门统一为深红色防盗门。泵房内仅放置水泵、管道、阀门、配电柜等一些电器设备。

4.5 桥梁规划

汲城桥、娘娘庙桥原设计标准为公路Ⅱ级折减，上部结构为钢筋混凝土桥板，下部为浆砌石墩，栏杆、桥面损坏、部分开裂漏筋。此次对其进行拆除重建。

新建桥梁上部结构采用C40钢筋混凝土桥板，板厚0.95 m，钢筋混凝土栏杆采用可过水栏杆，高1.10 m，C40 钢筋混凝土桥面铺装层厚10～13 cm。下部结构采用双柱式排架，盖梁及台帽采用C30 钢筋混凝土，盖梁高1 m、宽1.65 m，台帽高1 m，宽1.40 m；桩柱采用C30钢筋混凝土，直径1 m。

基础采用钻孔灌注桩，灌注桩采用C30 钢筋混凝土，直径1.20 m，并在灌注桩顶部设置C30 钢筋混凝土横系梁作为保护，横系梁宽0.70 m，高1 m。

5 卫河河道设计

5.1 卫河水位推算

依据河道实测资料及数据，按照河道工程设计原则，满足卫河防洪需要，卫河疏挖以原河槽中心线为基准，开挖至设计河底。涝水位水面线均按照河道非均匀流理论进行推求，为了与流域规划相衔接，淇河口水位采用《漳卫河系防洪规划报告》规划指标反推上去的数据，即：淇卫汇合口处河底高程57.97 m，防洪水位64.89 m。此次卫河治理项目为河南省计划的开工建设10 项重大水利工程之一，为实施卫河水资源、水生态、水环境、水灾害“四水同治”，确定此次卫河治理工程设计标准：除涝达到3年一遇，防洪为20年一遇。除涝流量24～130 m3/s，行洪流量72～400 m3/s。

5.1.1 水位推算的断面资料

以2018 年初本院测量成果作为此次水位推算的断面资料，合河～淇门段卫河实测横断面间距为200 m，部分实测横断面根据1/10 000地形图进行了延伸补充。

5.1.2 起始水位的确定

根据2019年中水北方勘测设计研究有限责任公司编制了所作《卫河干流（淇门～徐万仓）治理工程可行性研究报告》，卫河水面线推算以淇卫汇合口64.75 m作为起始水位，卫河20年一遇洪水均以此为准向上游推求水面线。

5.1.3 糙率的选定

主河槽：清淤后的主河槽糙率确定为0.022 5。滩地：查《水力计算手册》（第二版，2006年）中的天然河道糙率表，滩地糙率一般为0.05～0.07，平均值0.06；天然河道糙率表，河槽类型及情况为“第三类，洪水时期滩地漫流”“杂草丛生，散布灌木”（实际为秋玉米）的滩地糙率为0.035～0.070，平均值0.050。经用“96.8”洪水流量和实测的相应水位相对照，率定的断面滩地糙率值在0.030～0.043 之间（多个点）。经分析取滩地糙率为0.035。

5.1.4 水位推算方式

水位推算按照自然河道的非均匀流理论。

5.2 河道疏挖设计

根据水文计算，并结合工程平面布置，卫河合河闸～西孟入卫口橡胶坝（桩号0+000～11+650），以及前河头橡胶坝～淇卫汇合口（桩号23+800～71+100），两段总长58.95 km，河道设计底宽为10～40 m，边坡1∶3。其中，合河闸至西孟入口段（卫河桩号0+000～11+650）长11.65 km，主槽疏挖至10 m，纵坡1∶5371，河道河底高程69.77～67.60 m。

7+600～7+779段河道底宽为35 m，8+000～8+650及9+650～10+400段河道底宽为20 m，9+290～9+500段河道底宽为40 m，10+490～10+700段河道底宽为30 m，10+950～11+450段河道底宽为18 m；前河头橡胶坝和曲里桥段（卫河桩号23+800～27+779长3+979 km，主槽疏挖至11 m，纵坡1∶5 101，河道河底高程65.27～64.49 m；曲里桥至姚庄桥段（卫河桩号27+779～33+181）长5.402 km，主槽疏挖至11m，纵坡1:6 838，河道河底高程64.49～63.70 m；姚庄桥至下园桥段（卫河桩号33+181～41+628）长8.447 km，主槽疏挖至11m，纵坡1:6 924，河道河底高程63.70～62.48 m；下园桥至东孟河入口段（卫河桩号41+628～46+750）长5.122 km，主槽疏挖至11 m，纵坡1∶683，河道河底高程62.48～61.73 m。