贵州省长顺县摆所河河道治理方案研究

罗 艺

（贵州省水利水电勘察设计研究院有限公司，贵阳 550001）

摆所河属山区性小河流，具有暴雨集中、源短流急、涨快退速等特点。由于原河道较窄，河底极不规整，再加上人为因素的影响，导致行洪能力太低，故几乎每年洪水都会漫滩，造成沿河周边农田减产甚至绝收，影响着人民正常生产、生活和社会安定。2015 年7 月，摆所河上游发生强降雨，导致摆所镇段洪水漫滩严重，沿岸受灾人口2000 人、受灾农田233 hm2；2019 年6 月8 日至9 日， 摆所镇再次遭遇特大暴雨袭击， 导致1000 余户群众生产生活受到影响， 此次洪灾共造成经济财产损失约4000 万元。

因此， 摆所河防洪安全问题严重制约着当地经济的可持续性发展， 当地政府和人民群众迫切地希望对该段河道进行治理， 以解决历年来饱受的洪水之患，保障国民经济持续、稳定地发展。

1 摆所河流域现状

摆所镇位于贵州省黔南布依族苗族自治州长顺县中南部，流经该镇的主要河流为摆所河。摆所河流域呈窄长形展布，发源于长顺县广顺镇格浪村，河源高程1520 m， 自河源向西南流经猛坑水库后折向南流，经摆所镇、鼓扬镇后于交麻乡坝屋汇入蒙江，流域面积为523 km2，主河道长85 km，主河道平均比降0.331%。

研究河段起始断面位于摆所镇盘乱组坪上河汇口，断面以上集水面积223 km2，主河道长31.2 km，主河道平均比降0.501%；研究终点位于摆所河营盘村S309 公路桥，断面以上集水面积285 km2，主河道长44.6 km，主河道平均比降0.315%。研究河段合计13.4 km。

摆所河流域气候属亚热带季风湿润气候区，多年平均气温15.1 ℃，最冷月（1 月）平均5.4 ℃，最热月（7 月）平均23.0 ℃，极端最高气温34.1 ℃，极端最低气温-8.5 ℃。多年平均降水量1365 mm，降水年内分配不均， 汛期5—10 月降水量占全年降水总量的80.6%，冬季少雨。

2 暴雨洪水特性

2.1 暴雨特性

摆所河流域属典型的山区雨源性河流， 洪水主要由流域内的暴雨产生。 形成暴雨的天气系统主要是受冷锋低槽和两高切变的影响，暴雨历时一般1 d左右，多集中在12 h 以内。流域周边主要雨量站降雨量成果如表1。

表1 各测站暴雨分析成果表

由表1 可知，4 站最大1 d 降水量平均值为92.8 mm，最大24 h 暴雨平均值为103.9 mm，结合《贵州省暴雨洪水计算实用手册》中的有关等值线图，设计洪水计算采用暴雨统计参数为：H24h=100 mm，Cv=0.45，Cs=3.5Cv。

2.2 洪水特性

摆所河流域汛期为5—10 月， 一般年最大洪水多集中在5—8 月，到9、10 月份，出现年最大洪水的机会较少，量级也不大。摆所河流域面积小，主河道短，洪水具有山区性河流的特性。一般情况下，流域洪水汇流时间较短，洪峰出现时间较早，洪水过程呈单峰型，退水时间一般在1—2 d 左右，涨、退水历时主要取决于降水在时空上的分布。

3 设计洪水

3.1 天然洪水计算

研究河段控制断面集水面积为223～285 km2,设计流域内无水文测站，缺乏实测洪峰流量。天然设计洪水分别采用《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）上的“雨洪法”及“水文比拟法”进行计算，其中“水文比拟法”参证站为邻近涟江流域的惠水水文站。

经对各断面雨洪法及水文比拟法计算结果比较分析，各断面雨洪法10 年一遇计算结果较水文比拟法偏大1.2%～7.6%，推荐采用雨洪法计算成果，如表2。

表2 研究河段天然设计洪水成果表

3.2 控制断面设计洪水计算

由于研究河段上游已建有猛坑水库， 该水库坝址以上集水面积80 km2， 占本次研究河段起点断面以上集水面积的35.9%，所占比重较大，需分析猛坑水库对研究河段设计洪水的削峰影响。经分析，采用区间发生同频洪水、 猛坑水库发生相应洪水的计算成果，10 年一遇最大洪峰流量为383 m3/s，5 年一遇最大洪峰流量为274 m3/s，分别减少23 m3/s、16 m3/s。

4 现状行洪能力分析

4.1 行洪存在的问题

（1）治理河段两岸大部分河段无防洪堤保护，河道两岸大部分较为平缓，每遇洪水，漫滩行洪淹没两岸农田。泥沙随水流夹带至下游河段，从而抬高了河床，形成宽浅河滩，致使河道行洪能力进一步降低。

（2）研究河段内局部河段修建有干砌块石河堤，由于干砌块石河堤修建年限已久，常年被洪水冲刷，多处出现坍塌现象，完全失去原有功能，且坍塌块石会堵塞河道，降低河道行洪能力。

（3）研究河段未进行过系统治理，致使大部分河段无堤防工程措施。

（4）研究河段建有9 座交通桥，过流能力均较低，致使壅水较高，洪水漫滩淹没桥梁上游农田。

4.2 行洪能力分析

河段的行洪能力和安全过流量主要受河道断面过水能力的限制。根据测量断面资料，参照现状河段各断面的田土高程， 分析计算各河段现有的安全高程和安全过流量，并分析了相应的重现期，反映出河道的行洪能力［2］。

经分析，由于多数桥梁壅水导致洪水漫滩严重，分析成果如表3。

表3 摆所河研究河段现状河道行洪能力分析成果表

根据表3 可知，研究河段除摆所镇集镇段（桩号03+063～04+772）已完成治理外，其余河段均为天然河道，未进行防洪治理，亦未实施全河段清淤，导致河段行洪不畅；由于近年洪灾频发，河道淤沙堆积严重，河床抬高，行洪断面大幅减少，两岸耕地受洪水侵蚀严重，农作物减产甚至绝收，严重危害当地人民的生命安全及影响当地农业生产的发展， 这是当下摆所河河道行洪能力较差的体现［3］。

5 摆所河河道治理方案

5.1 线路布置

根据摆所河防洪现状、地形地质条件、河流变迁及集镇建设现状与发展布局等多方面原因， 具体遵循下列原则布设河道整治的工程堤线：

（1）河堤堤线与河势流向相适应，并与大洪水的主流线大致平行。

（2）力求堤线平顺，各堤段平缓连接。

（3）尽量与乡村化建设总体规划相符合。

（4）堤防堤顶高程尽量与沿河路面高程一致。

（5）在进行基础开挖时不危及到公路和房屋的安全。

河道治理工程整治河段位于摆所镇， 整治内容为修建防洪堤、河道清淤疏浚。本次防洪河道堤轴线基本按照原河道的走向布置，不进行大挖大填［5］。

5.2 堤距选择

此次防洪工程河段两岸主要为经济作物林及耕地。河道上中游现状宽7～14 m 左右，河岸农田较多，且均分布在河道两岸，目前河岸基本无防洪措施，仅局部区域堆有干砌石，起临时保护作用；河道下游两岸多为山体，保护对象较少，主要任务为河床清淤，不修建防洪堤。考虑集镇规划建设，尽量少占用农田耕地， 结合现有河床天然比降， 最终河道堤距选为12～15 m。

5.3 堤型选择

5.3.1 堤型方案

根据治理河段的地形、地质条件，结合项目区总体规划、占地、拆迁等，选择2 种比较结合实际的堤型方案，第1 种采用生态河堤方案（方案Ⅰ）；第2 种为重力式方案（方案Ⅱ）。

（1）方案Ⅰ：采用M7.5 浆砌毛石护脚，护脚墙顶宽1 m，护脚底部布置厚度不小于0.8 m 的C20 混凝土垫层。护脚挡墙至堤顶采用土石夯填或开挖成型，填筑边坡1∶1.5 坡，开挖边坡1∶0.75。坡面采用草皮护坡，表层铺设15 cm 的根植土，为方便村民耕作，于现状河岸上新建宽为2.5 m 的青石板步道或1.2 m的C20 混凝土汀步步道。方案Ⅰ如图1。

图1 M7.5 浆砌石护脚+草皮护坡典型设计图

（2）方案Ⅱ：堤顶宽1 m，挡墙顶设2.5 m 青石板路面， 迎水面按1∶0.1 坡度放坡砌筑， 墙踵设0.5 m宽，0.6 m 厚的扩大基础断面结构， 以增加与地基滑动面的摩擦力， 减小对基础的压应力， 基础面按1∶0.75 坡度开挖。 河堤背水面按1∶0.3 坡度放坡砌筑，墙趾设0.3 cm 宽、0.6 m 厚的扩大基础断面结构。堤身采用M7.5 浆砌块石；堤后用开挖土石回填至地面高程，堤身设排水孔φ50 mm，排水孔处设反滤层。每隔10～15 m 设置伸缩缝，缝宽2～3 cm，缝内用沥青木板充填。方案Ⅱ如图2。

图2 重力式防洪堤典型设计图

5.3.2 堤型选择

（1）优点比较。方案Ⅰ：施工技术相对简单，工程直接投资相对较省，生态型河堤保护环境，形式较为美观。方案Ⅱ：工程占地小，无拆迁，堤型较为牢固，占用耕地少，形式单一。

（2）缺点比较。方案Ⅰ：土石方填筑量大，工程占地较大，进行耕地征用及安置协调难度大。方案Ⅱ：浆砌石量较大，工程投资大，施工工期较长，后期维护费相对较高，工程主体建筑物投资较大。

根据项目区实际情况， 摆所河干流两岸主要为农田区，防洪堤作用主要保护农田，另外结合摆所镇小城镇建设人文环境的需要， 摆所河治理河段主要推荐采用生态式河堤，局部采用重力式浆砌石河堤。

5.4 堤防工程总体布置

研究河段总长13.4 km，工程等级为Ⅴ等，根据治理区地形、地质条件，河岸现有建筑物位置、施工条件及河岸冲刷现状，经分析论证后，本次研究防洪堤主要采用M7.5 浆砌毛石护脚+草皮护坡， 局部采用M7.5 浆砌石重力式防洪堤河堤，新建堤防沿原河岸进行布置。

工程保护对象为农田的河段5 年一遇设计洪水水位大部分高于现状河道两岸较多， 若要完全将设计洪水约束在河道内， 则会导致河堤堤顶高程高出两岸耕地1.5～3.5 m 左右，会导致两岸河道农田的内涝严重加剧、村民耕作不方便等一系列问题，且工程占地面积会大大增加，为了避免此类问题发生，此次河道治理主要考虑河堤的防冲防护， 允许洪水淹没农田一定时间，草皮护坡修至河岸现状地面高程，作为一级行洪区，待洪水超过设计防洪堤高程，两岸农田则作为二级行洪区。

5.5 河道清障设计

结合河道断面及测量河床深泓点， 进行全河段清淤设计。堤基置于砂卵砾石上，设计结合堤防基础布置，将河道淤积严重部位进行开挖清除，降低洪水水位，结合堤防护岸，提高治理河段防洪标准，并兼顾下游河道河床高程，不形成反坡，影响行洪。河道清淤后可改善河流流态，使河道顺畅行洪；美化河道景观，且护岸工程减缓水流对转弯河段的集中冲刷，保护坡脚，防止水流浸润侵蚀，稳定岸坡。本工程清障主要为河道清淤、阻水桥梁拆除改建，治理河段所涉及的桥梁均为交通桥， 建议由当地政府协调交通部门改建，满足河道行洪要求［6］。

6 结语

摆所镇是长顺县重要粮食生产区， 通过对摆所河暴雨洪水分析，评价摆所镇河段河道行洪能力，根据河道地形、地质等条件，研究比较不同堤型方案，提出最优工程治理措施，为后续河道防洪减灾、河道治理和保护等工作的开展提供重要依据， 亦可为其他类似工程提供参考。通过对摆所河系统治理，可提高河流区域的防洪标准，改善投资环境，加快地区经济发展，为地区经济持续发展发挥重要作用。