宋麗麗

（府谷縣防汛辦 陜西 府谷 719499）

1 概況

府谷縣地處陜西省最北端，是一個礦產(chǎn)資源富集區(qū)。清水川屬黃河右岸一級支流，發(fā)源于內(nèi)蒙古準格爾旗烏拉烏素溝，在府谷縣哈鎮(zhèn)進入陜西省境內(nèi)，由西北向東南在沙堯則匯入黃河，河道全長77km，全流域面積882.5km2，在陜西境內(nèi)面積為566.8km2，河道比降4.96‰。整個流域涉及趙五灣、哈鎮(zhèn)、清水、黃甫、海則廟五個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，52個行政村，259個自然村，7559戶，總?cè)丝?0639人，耕地面積13188hm2。該區(qū)內(nèi)目前主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，由于自然條件差，水利設(shè)施少，生產(chǎn)落后，群眾生活水平仍然低下，人均收入為703元，人均糧食443kg。

2 水文地質(zhì)

2.1 水文、氣象條件

清水川屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，冬長夏短，春季干旱多風(fēng)，夏季前期干旱，后期降水集中，多為陣雨，常伴有冰雹發(fā)生，秋季涼爽濕潤，陣雨較多且急驟；冬季干旱漫長，少雪，西北風(fēng)盛行。區(qū)域內(nèi)年平均氣溫9.1℃。凍土期長達100天～130天，最大凍土深度142cm。區(qū)內(nèi)降水量較少，多年平均降水量429mm，年降水多集中在7、8兩個月內(nèi)，占全年降水總量的51.6%，降水量年內(nèi)分配極不均勻，汛期多暴雨，多年平均水面蒸發(fā)量為1165mm。

2.2 洪水特征

清水川是局部暴雨的中心，河道洪水由流域超滲暴雨形成。再加上黃土高原植被稀少，清水川河道洪水的特點常以陡漲陡落洪水出現(xiàn)。從時間上看，一般發(fā)生在7月～9月，以7月～8月最為常見。由于流域地形破碎，溝壑縱橫、植被稀少，一遇暴雨極有利于產(chǎn)流、匯流，故常形成瘦尖洪峰。

2.3 設(shè)計洪峰流量

清水川流域流域面積為882.5km2，流域上設(shè)有清水水文站，位于建設(shè)區(qū)河段下游6.7km處。與清水川東北相鄰的皇甫川流域有皇甫水文站。根據(jù)參證流域和設(shè)計流域地理位置、地形地貌、土壤植被及水文特性對比分析，清水川流域與皇甫川流域同處于黃河右岸，彼此相鄰且距離較近，處于同一雨區(qū)，下墊面條件較相似，可選皇甫站作為參證站，按面積比擬法（洪峰指數(shù)為2/3）計算得工程項目區(qū)河段斷面處的設(shè)計洪水成果，見表1。

采用皇甫站和清水站比擬法計算的項目區(qū)末端斷面處的洪峰流量，結(jié)果相近，考慮到清水站在工程河段上，比皇甫站更具有代表性，故采用清水站計算成果進行比擬計算項目區(qū)河段各斷面的洪峰流量。工程項目區(qū)清水口子村右岸段控制流域面積617km2，沙塔村右岸段控制流域面積607km2，大岔左、右岸段控制流域面積593km2，因此，偏安全考慮，工程段設(shè)計洪峰流量均取工程末端段（清水口子村右岸段）10年一遇洪峰流量1612m3/s。

2.4 工程地質(zhì)

工程區(qū)位于陜甘寧盆地地區(qū)，總的地勢是西北高、東南低，由于受外力地質(zhì)作用和人類活動的影響，區(qū)內(nèi)植被稀少，水土流失嚴重，地形破碎，溝壑縱橫，溝斷面均是“V”字形。擬建堤防工程布設(shè)于清水川的大岔鄉(xiāng)～白家圓則村之間的河段，該段河道曲折，河谷相對開闊，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，工程場地區(qū)屬相對穩(wěn)定地區(qū)。地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.45s，相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度。地下水位埋深一般0.5m～2.6m，環(huán)境水對普通水泥無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)為弱腐蝕性。

3 防洪存在問題

（1）堤防參差不齊，沒有統(tǒng)一的標準。

清水川目前設(shè)有兩段堤防，都是靠政府和當?shù)厝罕娡顿Y修建。一段位于清水鎮(zhèn)的張市溝，長約100m。該段堤防為土石混合堤，設(shè)計防洪標準為30年一遇，4級堤防；另一段位于清水鎮(zhèn)清水川工業(yè)園區(qū)，長4.0km。結(jié)構(gòu)形式為土石堤防，鋼筋混凝土防護，設(shè)計防洪標準為50年一遇，4級堤防，主要保護工業(yè)園區(qū)的安全。其余地方基本沒有河堤，有的只是公路護基工程。防御標準低、分布零散，且未進行過統(tǒng)一規(guī)劃，沒有形成有效的防洪體系，一般洪水即可沖刷岸坡。

（2）洪澇災(zāi)害頻繁，急需進行堤防建設(shè)。

因為地處局地暴雨中心，每年七八月時節(jié)，清水川都會出現(xiàn)暴雨洪水，沿岸的大岔鎮(zhèn)、沙塔村、清水口子村、鳳凰塔村、白家園則村等鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊多次遭受洪水侵襲，致使岸坡塌陷、農(nóng)田被沖、村莊受毀，給當?shù)厝罕娚a(chǎn)生活造成一定損失。同時，清水川兩側(cè)土地水資源相對豐富，地形平坦，通過修筑堤防可擴大河流階地可利用土地面積，對促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的實際意義。

表1 項目區(qū)末端不同頻率洪峰流量計算成果表 單位:m3/s

（3）河堤的破舊嚴重影響當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展成果和村鎮(zhèn)形象。

由于沒有堤防，沿河群眾經(jīng)常向河道里隨意傾倒垃圾，亂堆亂挖，使得河道臟亂差，嚴重影響沿河村鎮(zhèn)新農(nóng)村建設(shè)成果和形象面貌，局部河段排洪不暢，有卡脖子、阻水等現(xiàn)象。通過堤路結(jié)合可以有效改善清水川內(nèi)交通狀況，促進清水川經(jīng)濟的發(fā)展。

4 堤防設(shè)計

為了確保區(qū)域防洪安全，根據(jù)中小河流建設(shè)規(guī)劃，府谷縣決定在清水川河道重點段以鄉(xiāng)村防洪為主要建設(shè)內(nèi)容進行堤防建設(shè)，新建護岸堤防3.729km，保護人口800人，保護農(nóng)田面積1.26萬畝。

4.1 工程任務(wù)和規(guī)模

新修堤防3729m。其中大岔右岸段新修堤防1427m，沙塔村右岸段新修堤防1077m，清水口子村右岸段新修堤防1225m；新建排洪涵洞3座，新埋設(shè)涵管4處。其中，大岔右岸段新建涵洞2座，沙塔村右岸段新建涵洞1座，埋設(shè)涵管2處。清水口子村右岸段埋設(shè)涵管2處；修建防汛搶險道路1.32萬m2，采用泥結(jié)碎石路面，建設(shè)總長度為3729m，路面寬為3.5m，每隔500m設(shè)置一處錯車道。

4.2 工程等級和堤防標準

清水川流域從大岔鄉(xiāng)到清水口子村河段主要為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民，防護區(qū)人口≤20萬人，防護區(qū)耕地面積≤30萬畝，防洪重要性一般，所以防洪標準為10年一遇，工程等級為Ⅴ級等，主要建筑物級別為5級，次要建筑物級別為5級。

4.3 堤防工程設(shè)計

本段河勢基本是穩(wěn)定的，由于該處沒有防洪堤防工程，因此，在布置時首先應(yīng)滿足整個河勢的要求，上下游、左右岸統(tǒng)籌兼顧，盡量少占耕地，充分利用老崖、陡坎及一面傍山，一面修堤的地形進行布置。本次防護工程涉及的護岸工程自然坡比較緩，坡腳沖刷比較嚴重、局部塌岸現(xiàn)象突出，按照經(jīng)濟實用、就地取材、便于施工、滿足防洪和管理等要求確定采用坡式護岸型式?？紤]干砌石護坡型式厚度較小，工程耐久性差，最終確定只對格賓卵石、漿砌石護坡方案進行比選。格賓卵石護坡具有很好的柔韌性、透水性、耐久性以及防浪能力等優(yōu)點，而且具有較好的生態(tài)性，可充分利用流域內(nèi)自然資源，并且施工時只需配少量的機械配合人工，但是它是新型護坡，質(zhì)量不容易控制，流域氣候寒冷、干旱，不適宜建設(shè)。綜上原因，并考慮造價的因素，本階段推薦采用漿砌石護坡方案。護岸臨水側(cè)采用漿砌石護坡型式，背水坡采用種草防護。

根據(jù)堤防工程設(shè)計規(guī)范，河勢特點和中小河流治理項目的規(guī)劃以及以上設(shè)計原則，堤防斷面形式采用梯形斷面，內(nèi)、外坡比均為1∶2.0，堤頂寬度4.0m，迎水坡坡面襯砌斷面采用M7.5水泥砂漿砌石護坡，M10水泥砂漿勾縫。襯砌厚度0.5m，坡后回填料為砂礫料。護坡基礎(chǔ)采用M10水泥砂漿砌塊石，底寬為1.0m，砌置深度為基巖強風(fēng)化以下0.5m即可。坡面及基礎(chǔ)每15m設(shè)置沉降伸縮縫一道，內(nèi)填橡膠泡沫板。

4.4 基礎(chǔ)及堤身施工設(shè)計

基礎(chǔ)土方開挖從上層向下層分層依次從左向右進行，每層厚度在1.5m左右。上下游邊坡開挖時預(yù)留保護層，用人工修整找平，保證邊坡坡度符合設(shè)計要求。砌體所用石料來源于甘河水庫上游約1.5km的沖溝內(nèi)，石料采用質(zhì)地堅硬，無風(fēng)化剝落與裂紋，無尖角薄邊，塊重不小于30kg的新鮮塊石。具體技術(shù)指標要求：抗壓強度大于30MPa，經(jīng)凍融后的極限抗壓強度大于20 MPa，軟化系數(shù)大于0.8；凍融損失率小于1%，容重大于2.4t/m3。砌筑采用鋪漿法。砌筑時石塊宜分層臥砌，上下錯縫，內(nèi)外搭砌，必要時設(shè)置拉結(jié)石。

4.5 穿堤建筑物設(shè)計

排洪（水）涵洞（管）結(jié)合重點治理區(qū)排水和公路排洪（水）涵洞設(shè)計。按照全面考慮、統(tǒng)籌兼顧、獨立設(shè)置、臨近集中的原則，設(shè)置排洪（水）涵洞3座，涵管4處。由于現(xiàn)有的山體溝道都較短，匯水面積不大，在擬訂排洪涵洞尺寸時，參考現(xiàn)有公路涵洞的斷面尺寸、同時考慮施工情況和運行期維修來進行確定。

排洪涵洞斷面形式采用矩形斷面，側(cè)墻采用M10水泥砂漿砌石，M15水泥砂漿勾縫；底部采用M10水泥砂漿砌石，面部現(xiàn)澆C25混凝土10cm厚；涵洞蓋板采用預(yù)制C30鋼筋混凝土蓋板。

排水涵管采用DN800鋼筋混凝土預(yù)制管，主要用于保護區(qū)雨水、農(nóng)田灌溉排水及生活排水，埋設(shè)深度、位置以及長度可以根據(jù)實際情況調(diào)整確定，初步規(guī)劃了4處。涵管埋設(shè)前基礎(chǔ)鋪設(shè)50cm厚砂礫石墊層，其上鋪設(shè)15cm厚C10混凝土墊層形成管床再進行鋪設(shè)管道，涵管采用企口連接，橡膠密封圈止水。

根據(jù)確定后的斷面尺寸，由上表可知，涵洞的過流量滿足10年一遇的設(shè)計洪水要求。汛期當遇到大洪水時，河道水位較涵洞水位高，存在壅水問題，為了防止洪水倒灌，涵洞進口備用防洪沙袋。

4.6 修建防汛搶險道路

防汛道路是防汛搶險和日常管護的重要通道，也是工程管護和防汛搶險必備的基本條件。設(shè)計防汛道路寬3.5m，長為3729m，設(shè)計為泥結(jié)碎石路面，厚20cm，路面橫向坡比2%。防汛道路用泥結(jié)碎石料采用就近開挖，用5T自卸汽車運至堤頂，推土機推平碾壓。

5 結(jié)語

府谷縣清水川基本沒有堤防，防洪標準低，工程措施差，治理相對滯后。為了加快重點河流治理，保障重要城鎮(zhèn)、糧食生產(chǎn)和居民生活的防洪安全，推進城鄉(xiāng)河流等發(fā)展和社會主義新農(nóng)村建設(shè)，根據(jù)陜西省中小河流建設(shè)規(guī)劃，本次建設(shè)項目的治理任務(wù)為修建堤防3729m、新建排洪涵洞以及修建防汛搶險道路，從而達到防洪減災(zāi)作用。陜西水利