張自元

（云南省建水縣水電勘測設(shè)計隊 654300）

建水縣位于云南省南部的紅河中游北岸。地理坐標為東經(jīng) 102°33′～103°11′、北緯 23°12′～24°10′，東鄰彌勒縣、開遠市和個舊市，南隔紅河與元陽縣相望，西與石屏縣接壤，北與通海縣、華寧縣毗連。建水縣城是一座文化古城，距省會昆明210km，距紅河哈尼族彝族自治州州府蒙自62km?？h境南北長107km，東西寬58km，總面積3789km2，山區(qū)面積占91.2%，壩區(qū)面積占8.8%。據(jù)縣志記載，1992～1998年6年內(nèi)，北部山區(qū)農(nóng)田常年被洪水淹沒。1993年6月～1998年7月間，曲江、小李寨河、阿臘沖河多次發(fā)生特大洪水，淹沒曲江糖廠及兩岸5個村莊、2000戶居民，受災(zāi)8000人，淹沒農(nóng)田53.3hm2、蔬菜13.3hm2，死亡7人。嚴重的災(zāi)情引起省、州、縣政府高度重視，1998年12月建水縣水電勘測設(shè)計隊進行了歷時8個月的勘測及設(shè)計規(guī)劃。

1 河道特征

北部山區(qū)生態(tài)惡化，水土流失嚴重，河床不斷淤積抬高，泥沙含量加大。河道集雨面積較小，暴雨集中，單點暴雨強度大，匯流歷時短，洪水變幅大；流域調(diào)蓄能力差，經(jīng)常是大雨洪水、無雨斷流；河道坡降陡，水流流速快，河水挾沙能力和沖刷能力強，其推移質(zhì)和懸移質(zhì)較多；有的河道一次洪水后，推移質(zhì)就填滿了河床；通過對5年一遇及10年一遇設(shè)計洪峰流量及河床糙率推求的天然河道水面曲線所作的分析，現(xiàn)有河堤均不能滿足5～10年一遇的設(shè)計標準。山區(qū)大部分生產(chǎn)力（村莊、農(nóng)田、交通等）和生產(chǎn)資料主要集中在河道兩岸，每次洪災(zāi)過后給河道兩岸人民群眾帶來極大損失，河道岸坡植被脆弱，水土流失嚴重，給河道治理帶來相當(dāng)大困難。

通過對山區(qū)河道的洪水特性、洪災(zāi)類型、災(zāi)害成因、治理措施進行認真總結(jié)，結(jié)合防洪工程措施與非工程措施，土地利用與防洪規(guī)劃及河道治理，治山治水與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，進行全面統(tǒng)籌規(guī)劃，加大治理投入力度，分階段逐步實施。根據(jù)《中華人民共和國防洪法》的要求，在河道管護范圍內(nèi)，減少不利于河道行洪安全項目，把河道治好，達到治理河道、改善生態(tài)環(huán)境的目的。

2 規(guī)劃目標

在規(guī)劃治理中，因地制宜，綜合研究上下游、左右岸、主支流的相互關(guān)系，統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理。在流域內(nèi)采取水土保持措施，退耕還林，封山育林，攔截地面徑流，減少泥沙進入河道；選擇保護區(qū)范圍，綜合考慮地形與地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、堤距與堤高等因素。在關(guān)鍵地段修建堤防護岸工程，約束水流，保護岸坡。遵循自然規(guī)律，不過多改變河道自然特性。盡量保護天然河道作用，不論何處都不應(yīng)有突然縮小或擴大。對防護區(qū)灌溉系統(tǒng)進行改造，灌溉及排澇設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃。對河道截彎取直，在某種程度上雖然提高了土地利用率，帶來的問題是改變了洪水天然流向，增大了河床比降、流速和水動能增加，同時又加劇了水流對河岸的沖刷和河床的下切，使原有河堤垮塌更為嚴重，使防洪問題存在嚴重安全隱患。因此，對河道進行截彎取直必須認真調(diào)查、慎重處理，結(jié)合水文計算成果，客觀分析下泄流量，經(jīng)多方法和多方案比較，確定出科學(xué)的方案，達到治理的最佳目的。

2.1 平面規(guī)劃

山區(qū)河道在規(guī)劃治理中的平面布置，對一個流域、一條河道的總體布置有相當(dāng)大的影響，必須從以下幾個方面合理布局。

a.確定治理的河段和重點部位，以集鎮(zhèn)、村莊、耕地面積集中成片的河段為重要河段，以容易決堤及損失較大的地段為重點部位。

b.對河道的堤線進行上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧布設(shè)，調(diào)整好流向，充分發(fā)揮天然河道的作用。為了避免新建的堤防、護岸工程侵占行洪斷面、阻礙行洪、抬高水位、加重損失，一是堤線要與洪水流向平行，不宜采用隨河槽迂回的堤線，在河道轉(zhuǎn)彎處堤防不宜靠近河槽，以免危及堤身及堤基；二是河道轉(zhuǎn)彎半徑不能定得太小，應(yīng)規(guī)劃成曲線連接，并注意上下游堤線和左右岸的協(xié)調(diào)；三是對河道彎曲形成的淺灘，規(guī)劃坡度以增大流速、減少推移質(zhì)沉積在河床。

c.處理好河道的平面、斷面和沿水面之間的關(guān)系。平面上可利用實測1∶1000或1∶2000地形圖布置，以達到整條河道平面效果；斷面上既要確定河床堤距，又要擬定河堤護岸的斷面型式（重力式擋土墻或碾壓砂卵礫石堤），還要提高堤防護岸迎水面的防沖能力。

d.為達到治理河道的整體效果，要結(jié)合集鎮(zhèn)建設(shè)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)業(yè)綜合項目，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)布置，互不干擾，分步分項逐步實施。

2.2 堤防高度確定

山區(qū)河道堤防高度根據(jù)GB50286—98《堤防工程設(shè)計規(guī)范》6.3.1之規(guī)定按設(shè)計洪水位加上一定的堤防安全超高來擬定堤防高度。根據(jù)保護對象、堤防等級，按照《防洪標準》確定洪水設(shè)計標準，計算洪水流量和設(shè)計洪水位?！斗篮闃藴省芬?guī)定：一般城市采用20～50年的設(shè)計洪水標準；鄉(xiāng)村、小型工礦區(qū)、保護耕地面積小于2萬hm2的采用10～20年的設(shè)計洪水標準。鑒于山區(qū)河道是無水文資料地區(qū)，常采用經(jīng)驗公式進行設(shè)計洪水計算，其計算成果精度相對較差。在實際工作中，根據(jù)歷史洪水調(diào)查，結(jié)合實際，綜合平衡考慮；在對建水縣曲江河進行規(guī)劃設(shè)計時，就對曲江大河歷史洪水進行了實地調(diào)查，對1945年和1974年的大洪水及出現(xiàn)時間進行確認。我國要求對堤防設(shè)計采用一個洪水設(shè)計標準，加上安全超高來確定，不需校核標準。山區(qū)的保護耕地面積都比較少，一般在幾百畝左右，上萬畝的很少，在河道規(guī)劃治理中應(yīng)根據(jù)山區(qū)河道的特性、社會經(jīng)濟狀況和效益情況，首先考慮以防沖為主，設(shè)計標準不宜過高，一般按5～10年的洪水標準設(shè)計，結(jié)合保護對象的地面高程加一定的超高確定堤頂高程，比較實用，以免造成人力、財力、物力的浪費。

2.3 防洪堤結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)處理

山區(qū)河道堤身結(jié)構(gòu)和型式根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?、施工技術(shù)、交通條件，因地制宜地選取，既經(jīng)濟又安全。由于山區(qū)河道水土流失嚴重，推移質(zhì)較多，大部分河道內(nèi)都沉積有充足的砂卵石材料，可以就地取材，充分利用。故多選用碾壓砂卵礫石堤，迎水面采用C15混凝土面板，面板厚0.50m，背水坡為開挖回填料，堤頂寬度結(jié)合防汛管理要求確定。這種型式水流條件、穩(wěn)定性好，投資少，同時又節(jié)省工程量，但施工技術(shù)要求相對較高，需要有一定施工經(jīng)驗施工隊施工。在條件的地方，還可以用堤防新型結(jié)構(gòu)，如鋼筋籠等。

河道堤修建得好壞與基礎(chǔ)處理得好壞直接相關(guān)。不少堤防是當(dāng)年建成，次年洪水就淘空堤腳，開始垮塌，造成年年修堤、連年受災(zāi)。沖刷深分為一般沖刷深和局部沖刷深。一般沖刷深是指堤防侵占了河床，斷面變窄，水位抬高，流速增大，水流挾沙能力增強，因而發(fā)生對河床或堤防地基的沖刷。局部沖刷是指擋墻阻擋了水流，引起水流結(jié)構(gòu)的變化，在迎水面形成向下流束，強烈淘刷河床，在局部范圍內(nèi)將在堤基礎(chǔ)前地基形成較深的沖坑。根據(jù)建水縣曲江大河15個橫斷面基礎(chǔ)沖刷深度的統(tǒng)計計算，基礎(chǔ)的沖刷深為0.25～2.03m，考慮適當(dāng)?shù)陌踩?，實際基礎(chǔ)埋深為1.25～2.50m，且基礎(chǔ)不得置于水流沖刷線以上。對排水困難的河段基礎(chǔ)，應(yīng)用潛水電泵分段排除積水，同時對堤腳趾進行加固保護，以防淘腳、抗沖，增加堤防穩(wěn)定性。

2.4 施工質(zhì)量

堤岸工程施工，先制定施工計劃，然后結(jié)合群眾施工和專業(yè)施工相結(jié)合的實際情況，充分利用群眾力量投入治河建設(shè)，注意施工安全，搞好施工管理。嚴格工程質(zhì)量管理，重點做好關(guān)鍵部位的施工。?確定切實可行的基礎(chǔ)埋深，通過技術(shù)檢驗合格后才下基礎(chǔ)；?混凝土用攪拌機拌制，以保證混凝土質(zhì)量；?對河道轉(zhuǎn)彎的凸岸，增大河堤斷面尺寸，提高抗沖強度和穩(wěn)定性；?把堤身建成一條光滑的曲線或者直線，少改變河道水流線路。如財力允許，還要對堤頂以混凝土壓頂整平，以改善水流條件。工程結(jié)束后，清除殘留在河床內(nèi)的廢棄物，恢復(fù)施工中坡面取料造成的創(chuàng)面，采取水土保持措施，保護生態(tài)環(huán)境，提高河岸兩邊人民群眾的生命財產(chǎn)安全。