白水江双河镇至郭元乡段防洪治理方案及堤型比较

昝 鹏

（四川水利职业技术学院，四川 成都 611100）

0 引言

河道整治[1]牵涉面广，不仅应合理兼顾干支流、上下游、左右岸的利益，还要综合协调处理防洪、排涝、灌溉、供水、航运、水力发电、文化景观和生态环境保护等方面的关系，进行全面规划，统筹安排。在我国主要江河治理中，大多以防洪安全作为首要目标。因此，河道整治首先要弄清楚河段相关的防洪防护对象、防洪保护区、洪灾状况、现有防洪工程体系及设施、现状防洪标准、河道泄洪能力，分析防洪形势和存在的主要问题，根据经济社会发展的需要，保护生态环境，维护河流健康。

白水江作为嘉陵江的二级支流，也是长江流域防洪工程体系的重要组成部分。河岸多年以来未进行大规模治理；建设绵九高速，河道遭到了破坏；在汛期暴雨洪水会给流域内企业、居民、耕地及基础设施建设带来一定的洪涝灾害。因此，完善白水江流域防洪工程体系势在必行。双河镇至郭元乡段防洪治理工程属于白水江流域防洪工程体系，本文对该段防洪治理堤型进行比较，总结治理经验。

1 工程概况

白水江[2]为白龙江的一级支流，嘉陵江二级支流，发源于岷山山脉东麓，自西北向东南流，流经九寨沟县白河乡、安乐乡、城东、永丰新区、双河镇、郭元乡，于柴门关出四川境，流入甘肃省文县，自玉垒坪入碧口水库库区，后汇入嘉陵江一级支流白龙江。白水江流域地处青藏高原东南缘的岷山山脉东部，流域边缘雪峰环绕，流域内山势盘错，地势高亢，坡陡谷深。河道坡降大，水流湍急，河谷多呈V型，切割较深。白水江长287km，流域面积8316km2，总落差2860m（▽4000m～▽1140m），平均比降为9.97‰；其中九寨沟境内全长189km，流域面积5277km2，天然落差2273m，平均比降为12.02‰。案例工程位于白水江干流双河镇至郭元乡段，集水面积为4406km2。

白水江流域受到暴雨洪水威胁严重，每到6～9月汛期暴雨洪水发生，都会给流域内企业、居民造成洪涝灾害。历史上流域曾发生过大洪水，持续时间较长，损失极大。近年来，流域也相继多次发生洪水灾害，使多个村寨受淹，冲毁正在修建的桥梁等，损失巨大[2]。

双河镇至郭元乡段防洪治理工程主要涉及双河镇和郭元乡两乡镇，共计7 段14 处。工程整治堤防长度5.372km，其中：新建堤防长度4.427km，新建岸坡护脚长度0.945km；新设穿堤涵管3处，新修堤背坡脚排水沟长度584m，新建堤顶护栏648m。

工程总投资5825.59 万元，其中建筑工程投资3925.60 万元，施工临时工程562.65 万元，独立费用551.82万元，基本预备费504.01万元，建设征地移民补偿投资119.62万元，环境保护工程投资55.93万元，水土保持工程投资105.96万元。

2 防洪治理的必要性

双河镇至郭元乡段开展防洪治理，是防洪减灾[3]、保护当地人民生命财产安全的迫切需要，是改善基础设施条件，保证人民安居乐业，构建和谐社会[4]的需求，是保护岸坡稳定、防治水土流失[5]的关键措施，是改善生态环境，推进九寨沟县城市建设和全域旅游[6]发展的需要。

2.1 是防洪减灾、保护当地人民生命财产安全的迫切需要

工程河段现状基本均为天然岸坡，无防洪体系；局部段为居民自建干砌块石堡坎，基础外露，不满足冲刷埋深要求。“汶川”和“九寨沟”地震后，坡面的松散堆积体被降雨大量带入河道，致使河道淤积严重；另岸坡受洪水淘刷侵蚀，岸坡崩塌、岸线内切，均不能保证行洪安全。流域内耕地、场镇及企业等均沿左右两岸阶地而筑，流域内一旦遭遇较大洪水，周边耕地、居民点、公用设施等极易发生洪涝灾害，严重危及百姓生命财产安全。

2.2 是改善基础设施条件，保证人民安居乐业，构建和谐社会的需求

受区域自然条件的限制，多年来不断发生洪涝、泥石流自然灾害，尤其近年来九寨沟县自然灾害频发，2016年全县大范围区域发生多起洪涝灾害，2017年8月8日发生7.0级特大地震灾害，2019年6月25日、7月10日连续发生洪涝灾害，2020年“8·16”特大暴雨洪水灾害，导致九寨沟县经济大幅下滑，严重影响和制约九寨沟县经济全面发展。进一步加强对基础设施的投入建设，提升城镇和乡村驻地抗险避灾能力，对促进九寨沟县社会、经济全面发展有着十分重要的影响。

2.3 是保护岸坡稳定、防治水土流失的关键措施

岸坡保持稳定，是保证河势稳定的关键，也是关系到河道冲淤变化及河道自然景观优劣的重要因素。工程河段现状大部分均为天然土坡，无防护措施，岸坡缺乏相应的维护，洪水期内切严重，致使每年都有大量岸坡水土冲刷流失，因此工程的建设将有利于减少两岸岸坡水土流失，保证岸线稳定。

2.4 是改善生态环境，推进九寨沟县城市建设和全域旅游发展的需要

近年来，为切实保护好九寨沟的生态环境，九寨沟县高度重视城镇建设工作，紧紧围绕“生态立县、旅游富民、文化强县、和谐为民”的发展思路，工程所涉及保护区主要属乡村防护段，国道G247贯穿工程河段沿岸，汛期洪水对两岸居民的生命财产安全造成严重威胁，同时现状河道淤积、岸线内切、边坡垮塌，作为旅游线路的沿途环境，影响风景区的整体景观效果。工程的实施将改善、美化沿河生态环境，提升旅游路线的风景效果，是保证九寨沟经济建设和旅游业健康发展的需要。

3 防洪治理方案

3.1 水文资料的收集

水沟坪水电站于2004年4开工建设，于2006年3月基本建设完成，2006年4月正式投入运营。该电站为低坝径流式电站，电站设计引水流量63m³/s，设计水头19m。水沟坪电站为文县白水江电力开发有限责任公司开发，由原国家电力公司西北勘察设计研究院负责勘察设计工作，水沟坪电站的相关水文泥沙资料收集涉及跨省问题。鉴于此，水坪沟水电站的相关水文泥沙资料从两个方面来考虑解决：一是通过省级相关部门发函请求协助解决；二是依据《四川省水文计算手册》仅做理论分析计算。

3.2 基础处理和排水

白水江双河镇至郭元乡段防洪治理工程的基础临近河边或位于河床中，地层为主要漂（块）卵砾石夹砂，透水性强，在开挖过程中存在河水倒灌和基坑涌水问题。参照类似工程，基坑水采用水泵抽排的方式可能会出现抽排不及时和费用偏高的问题。针对上述基础处理问题，拟分两种情况进行处理：在干枯河段采用常见的水泵抽排的方式进行排水；而在水量丰富的河段采用水下浇筑混凝土基础的方式。

3.3 高边坡防护

双河镇中和村段、双河镇荷叶坡搬迁点段、郭元乡水沟村段及郭元乡回龙村段四段左岸均为天然岸坡，受河水掏蚀垮塌，已形成陡崖，且该山体岸坡均为第四系堆积层，无抗冲能力，局部区域岸坡脚已形成倒悬。开挖过程中，岸坡极易垮塌并淤塞河道，从而形成堰塞湖，威胁场镇的防洪安全。针对左岸岸坡陡峭易垮塌的问题，上述四段左岸在基础开挖之前宜采用桩板墙[8]结构进行边坡防护。

4 防洪治理堤型比较

4.1 拟定堤型

4.1.1 方案一：斜坡式护岸

采用C25混凝土现浇；坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂浆垫层厚0.05m；设计河底处设置1.5m宽马道；趾板基础置于设计河底以下3.0～3.5m，宽0.70m，厚0.60m；采用粒径≥20cm的卵石回填固脚和防冲；设计河底以上0.5m至堤顶设置5%排水孔，行距2.0m，孔距2.0m，梅花形布置；背坡坡比1∶2，植草护坡；背坡脚设置M10浆砌石排水沟；每10m设置一道伸缩缝，缝宽0.02m，沥青杉木板嵌缝。斜坡式护岸[7]堤型见图1所示。

4.1.2 方案二：斜坡式护岸+衡重式挡墙

设计河底以下为斜坡式护岸，以上为衡重式挡墙[7]，衔接处设置1.5m宽的马道。护岸采用C25混凝土现浇，坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂浆垫层厚0.05m；趾板基础置于设计河底以下3.0～3.5m，宽0.70m，厚0.60m；压顶宽1.00m，厚0.40m；伸缩缝间距10.00m,缝宽0.02m，沥青杉木板嵌缝；采用粒径≥20cm的卵石回填固脚和防冲。衡重式挡墙采用C20混凝土现浇，顶宽0.5m，墙面坡比1∶0.1，上墙背坡比1∶0.3，下墙背1∶1.05；墙顶以下2.00～2.50m为墙台，宽1.00m；墙趾宽0.50m，厚0.50m；墙台位置设置5%排水孔，孔距2.00m；沉降缝间距15.00m,缝宽0.02m，沥青杉木板嵌缝。斜坡式护岸+衡重式挡墙堤型见图2所示。

图2 斜坡式护岸+衡重式挡墙

4.1.3 方案三：斜坡式护岸+仰斜式挡墙

设计河底以下为斜坡式护岸，以上为仰斜式挡墙[8]，衔接处设置1.5m宽的马道。护岸采用C25混凝土现浇，坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂浆垫层厚0.05m；趾板基础置于设计河底以下3.0～3.5m，宽0.70m，厚0.60m；压顶宽1.00m，厚0.40m；伸缩缝间距10.00m,缝宽0.02m，沥青杉木板嵌缝；采用粒径≥20cm的卵石回填固脚和防冲。仰斜式挡墙采用C20混凝土现浇，顶宽0.5m，墙面坡比1∶1，墙背坡比1∶0.8；墙趾宽0.50m，厚0.50m；设置2行5%排水孔，底层排水孔位于设计河底以上0.50m，孔距2.00m,行距2.00m，梅花形布置；沉降缝间距15.00m,缝宽0.02m，沥青杉木板嵌缝。斜坡式护岸+仰斜式挡墙见图3所示。

图3 斜坡式护岸+仰斜式挡墙

4.2 堤型比较

对拟定的各堤型进行技术经济比较，见表1。

表1 堤型方案比较

4.3 堤型选择

白水江双河镇至郭元乡段，河床比降大，洪水流速及推移质含量大。河道两岸一、二级阶地分布耕地及村寨。受地形限制，区域内耕地面积有限；加之近年洪水灾害频发，岸坡崩塌，岸线内切，耕地灭蚀，致使耕地资源紧缺。因此该工程堤型以方案二为主，部分宽阔河段堤型选用方案一，见表2所示。

表2 各建设点位堤型选择及分析

5 结束语

双河镇至郭元乡段防洪治理工程是完善白水江流域防洪工程体系的关键子项目。该项目实施之前，从方案和难点方面都做了充分备课。项目实施后，收效明显，保护了沿岸村落、耕地及交通设施等；同时也清除了河道管护范围内的脏、乱、差等问题，并规范了河势；极大地提高了“全域九寨”的生态质量；保障了社会稳定，促进了社会经济发展。