浅析山区河道规划整治

浅析山区河道规划整治杨卫甲（大理白族自治州水利水电勘测设计研究院，云南大理671000）摘要：山区地形、地质结构复杂，气候差异悬殊，自然条件恶劣。山区河道坡降陡，洪水洪枯变幅大，洪水冲刷力强，河岸植被脆弱，水土流失严重。山区大部分生产力集中分布在河道两岸，发生洪灾往往给沿江两岸人民群众生命、财产带来极大损失，山区河道规划整治意义重大。关键词：山区，河道，整治，云龙县沘江1山区河道特性山区地形起伏较大，地质结构复杂，气候差异悬殊。河道一般集雨面积小，暴雨集中，单点暴雨强度大，汇流历时短，洪水洪枯变幅大；河道坡降陡，水流流速快，河水挟沙能力和冲刷能力强，其推移质和悬移质多；有的河道一次洪水后，推移质就填满了河床，再遇洪水，灾害损失迅速扩大。河道岸坡植被脆弱，水土流失严重。山区大部分生产力（乡镇、村庄、农田、交通、工矿企业等）集中分布在河道(江、河、溪、沟)两岸，洪灾往往给沿江两岸人民群众生命、财产带来极大损失，并加剧了其它自然灾害的频繁发生，如地质灾害等，河道整治的难度也越来越大。我们必需不断地对山区河道的洪水特性、洪灾类型、灾害成因、整治措施进行认真探索，密切结合防洪工程措施与非工程措施，土地利用与防洪规划，城乡建设与河道整治，治山治水与生态环境建设，进行全面统筹规划，加大整治投入力度，分项、分部门、分阶段逐步实施，合理开发利用河岸滩涂，提高土地利用率。根据《防洪法》的要求，在河道管护范围内，减少不利于河道行洪安全项目，把河道治好管好，达到整治河道，防治洪涝，改善生态环境，发展城乡经济的目的。2河道整治问题在规划整治中，需要因地制宜，综合研究上下游、左右岸、主支流的相互关系，统筹规划，综合整治。一方面在流域内采取水土保持措施，退耕还林，封山育林，拦截地面径流，减少泥沙进入河道。另一方面进行河道整治，采取上堵下排，修建堤防、护岸工程。上堵就是在河道上游修建一定的拦挡坝拦截泥沙；下排就是疏浚河道，清除阻水障碍，使河道畅通。其次在关键河段修建堤防护岸工程，约束水流，保护岸坡。同时应注意河道的生态平衡问题，充分遵循自然规律，不宜过多改变河道自然特性，研究河道形态的价值，尽量保护天然河道作用。尤其是对河道进行截弯取直和扩宽河道堵口，要特别慎重。河道截弯取直，一定程度上虽能提高土地利用率，带来的问题是改变了洪水流向，增大了河床比降、流速和水动能增加，又加剧了水流对河岸的冲刷和河床的下切，使原有堤防和河岸垮塌更为严重，防洪问题存在安全隐患；扩宽河道堵口，虽然能够增大下泄流量，减轻上游的淹没损失，但对下游的淹没损失可能更大，往往顾此失彼。因此，对河道进行截弯取直和扩宽河道堵口时，必须认真调查，充分研究，结合水能、水文计算成果，客观分析下泄流量和经济损失，采取多方案比较，确定出科学的方案，达到整治的最佳效果。⑴平面布置山区河道规划整治中的平面布置，直接影响一个流域、一条河道的总体规划，必须做到点、线、面、体的合理布局。点就是要确定整治的重要河段和重点部位，一般以城镇、集镇、村庄、耕地面积集中成片的河段为重要河段，以易垮塌易冲刷一旦决口损失较大的地段为重点部位。线就是对河道的岸线、堤线进行上下游、左右岸统筹布置，调整好河势和流向，充分发挥天然河道的作用。为了避免新建的堤防、护岸工程侵占行洪断面，阻碍行洪，抬高水位，加重损失，一是最好不要建丁坝，对确定需要建丁坝的地段，其坝轴线与水流方向的夹角最好控制在30°以内，这样建成的丁坝阻水很小，既能保护耕地和自身的建筑物，又能防止挑流时影响对岸，同时对堤坝的安全、稳定有利；二是河道转弯半径不能太小，应成一光滑的抛物曲线，并注意上下游提线的衔接和左右岸的协调；三是对河道弯曲形成的浅滩。沙洲可以适当缩窄河道断面，用抽心束水归床的办法来增大流速，减少推移质淤垫河床。面就是处理好整条河道的平面、断面和挡水面之间的关系。平面上可利用航测1:10000地形图或实测1:2000地形图布置，以达到整体效果；断面上既要确定河床断面即堤距，又要拟定河堤护岸的断面型式，还要提高堤防护岸迎水面的防冲能力。体就是要达到整治河道的整体效果，结合城镇建设、生态环境建设、农田改造项目，统筹规划，协调布置，互不干扰，分步分项逐步实施。做到规划中与整治后的效果一致。⑵确定堤防高度山区河道堤防高度的确定，主要应根据保护对象、堤防等级，按照《防洪标准》确定洪水设计标准，计算洪水流量和洪水位，再按《堤防工程设计规范（GB50286－98）》加上一定的堤防安全超高来拟定堤防高度。我国《防洪标准》规定一般城市采用50～20年的设计洪水标准；乡村、小型工矿区、保护耕地面积小于30万亩的采用20～10年的设计洪水标准。鉴于山区河道水文资料短缺，有的根本无资料，常采用经验公式进行设计洪水计算，其计算成果精度差。实践中，应注重历史洪水调查，结合实际，综合平衡考虑。在我国要求对堤防设计采用一个洪水设计标准，加上安全超高来确定，不需校核标准。在山区保护耕地面积都比较少，一般在千亩左右，上万亩的很少，在河道规划整治中应根据山区河道的特性、社会经济状况和效益情况，首先考虑以防冲为主，设计标准不宜过高，一般按10～5年的洪水标准设计，结合保护对象的地面高程加一定的超高确定堤顶高程，比较适宜，可避免造成人力、财力、物力的浪费，但采用降低防洪标准的堤防工程应报行业主管部门批准。⑶堤身的结构型式及基础处理山区河道堤身结构和型式，应根据当地的建筑材料、施工技术、交通条件，因地制宜地选取，既要经济合理，又要安全可靠。山区河道水土流失严重，推移质多，大部分河道内都有充足的卵石材料，河道两岸岸坡灰岩分布较多，都可以就地取材，充分利用。在结构上可选用重力式结构，这种结构形式简便，有利于群众施工，但工程量大，水流条件差，建议最好选用仰卧式或梯形结构，这两种型式水流条件、稳定性均好，投资省，同时减少了工程量，但施工技术要求相对较高，需要专业队伍施工。在条件好的地方，还要推广堤防新型结构，如拉筋挡墙等。山区河道修建堤防，基础是关键，从多数水毁的堤防看，与基础处理上的好坏直接相关。不少堤防是前一年建成，第二年洪水就掏空堤脚，开始垮塌，形成了年年修堤，连年受灾。所以一般都应把基础嵌进完整的基岩0.5m以上，对冲洪积层较深的河段，必须清到1.5m以上，而且基础不得置于水流冲刷线以上。对排水困难的河段基础，应运用水下施工技术，同时对堤脚趾加固保护，防掏脚、抗冲和增加堤防稳定性。⑷施工质量问题堤防工程施工，首先要制定严密的施工计划，要切合群众施工和专业施工相结合的实际，充分利用群众力量投入治河建设，但必须注意施工安全，搞好施工管理。其次是工程质量问题，应重点做好关键部位的施工，一是基础一定要嵌进新鲜完整的基岩或者超过不冲深度，通过技术检验合格后才下基础；二是砌筑砂浆应严格按设计配合比搭配，并拌合均匀，保证砂浆强度；三是对河道转弯的凸岸浆砌时要提高砂浆标号或增大河堤断面尺寸，提高抗冲强度和稳定性；四是要把堤身建成一条光滑的曲线或者直线，不能成为折线，影响流态。财力许可的地方，还可对堤顶以砼压顶整平，迎水面勾缝或抹面，以改善水流条件。工程结束后，还应清除残留在河床内的废弃物，恢复施工中坡面取石造成的创面，采取水土保持措施，搞好堤防工程绿化，保护生态环境。3云龙县沘江鹅脖子河段规划整治工程云龙县沘江鹅脖子河段规划整治工程是在云龙县城遭受1993年8月29日特大洪灾（简称“8.29”特大洪灾，洪水标准接近50年一遇）后，根据云龙县城洪灾恢复和县城总体发展规划提出，是一个以土地开发和防洪为主要任务的工程，目的是通过对沘江鹅脖子河段截弯取直规划整治，开发河弯滩地，作为县城新区，缓解县城狭小，土地紧张的局面，同时提高县城防洪安全标准。沘江发源于怒江州兰坪县金顶羊锯山，从金鸡桥进入云龙县境内，由功果桥汇入澜沧江，为澜沧江一级支流，是一条典型的山区河道，主河长173.3km，平均坡降0.0058，云龙县境内河长123km，平均坡降0.0074。沘江鹅脖子河段位于县城以北新云桥～胜云桥之间，该河段长3839m，平均坡降0.00516，由于沘江干流的侧蚀作用于此形成一个“S”型河道，中间留下一个长约150m、厚30m类似鹅脖子的山脊，成西北向高昂的鹅头，后来又被称之为“天然太极图”。⑴规划整治方案经过8.29”特大洪灾后，云龙县对县城恢复的今后发展进行了规划，根据县城规划的总体布置，县城今后发展方向是上游鹅脖子地带，将作为县城的工业区和生活区进行合理开发，为此鹅脖子河段规划整治方案较为重要。根据鹅脖子河段的地形地质条件，提出了以下三个规划整治方案，工程平面布置见图。方案1：截弯取直改河方案。在鹅脖子较薄弱附近筑一拦河坝，并于右岸开挖新河道，经消能后将沘江水流导入下游河道，同时治理上、下游河岸。该方案以开发鹅脖子河段左岸土地为主，新增土地面积约300亩，并与下游县城连片。工程投资1780.87万元。方案2：仍为截弯取直改河方案。在鹅脖子上游距新云桥500m筑一拦河坝，并于左岸开挖新河道将沘江水流导入下游河道，同时治理上、下游河岸。该方案以开发鹅脖子河段右岸土地为主，新增土地面积约260亩，通过扩建胜云桥与县城连片。工程投资1984.32万元。方案3：保护天然河道方案。维持鹅脖子河段的天然形态，仅对河道两岸按防洪要求进行河岸整治。工程投资839.66万元。以上三个方案相比，方案1具有水流条件好，新挖河道短，下游防洪堤短，土地开发面积广等优点，缺点是改变了河段的天然形态，上游防洪堤长，投资偏高。方案2不仅变了河段的天然形态，新开挖河道较方案1长370m，挖深大(最大挖深达27m）,下游防洪堤长，投资最高。方案3在三个方案中虽投资最省，施工技术相对简单的优点，但对规划整治河段上的土地开发利用率较低，与当时县城发展规划相悖。因此当时推荐方案1为规划整治实施方案。⑵实施和总结在即将进行实际阶段以前的种种迹象表明，当地群众以及民间组织大都反对鹅脖子河段规划整治采取截弯取直方案，理由集中在不宜以改变河道的天然形态换取对土地的开发利用为前提，况且鹅脖子河段被当地老百姓视为风水宝地，因此鹅脖子河段规划整治工程推荐方案多年来一直被搁浅，取而代之的是对河岸防洪堤分期治理。应该看到，沘江曾发生的“8.29”特大洪灾，给云龙县工农业生产和当地人民群众的生命财产造成惨重的损失。据事后调查和当地群众反映，“8.29”特大洪灾仍未改变鹅脖子河段天然形态，正因为鹅脖子河段的存在，致使洪水迂回，流速降低，一定程度上减轻了洪水对下游河岸的冲刷和下切，减少洪水对县城威胁，这是河道天然形态自身价值的较好例证。实践证明，上世纪九十年代云龙县鹅脖子河段规划整治项目推荐方案最终未能实施是正确的，从此沘江上大自然鬼斧神工的“天然太极图”（位于云龙县城北面，因沘江水绕出一个“S”型大弯子，形成类似道家太极图案的天然地貌奇观，虽然它不过是地质时代第四纪新构造运动中通过河流深切形成的特殊地貌，但后来人们赋予它许多神奇的传说和故事。）才得以保留。