陳小洪　韋耀東　馬華安

(云南省水利水電科學研究院， 云南 昆明　650228 )

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淺析高原山區(qū)河道治理的對策與措施

陳小洪韋耀東馬華安

(云南省水利水電科學研究院， 云南 昆明650228 )

本文結(jié)合高原地區(qū)山區(qū)河道的特點和“以人為本”的河道治理思路，提出河道治理的原則及對策，同時分析了山區(qū)河道建設方案可能遇到的問題，并提出有效的治理措施，為今后山區(qū)河道治理提供了參考。

高原； 山區(qū)河道； 對策； 措施

1　引　言

云南是集邊疆、山區(qū)、民族為一體的高原山區(qū)省份，是我國第二大高原——云貴高原的主體；是典型的以山地為主的低緯度高原山區(qū)省份，總面積38.8萬km2，其中山區(qū)、半山區(qū)面積占94%，平原僅占6%。近年來，由山洪災害造成的群死群傷事件及重大財產(chǎn)損失極為突出。

2　高原山區(qū)河道的特點

山區(qū)河流多為大江、大河源頭。高原地區(qū)的山區(qū)河道具有以下特點：

a.山高、坡陡，自然比降大。河道巖坡及兩側(cè)大多屬于沖積層，土層厚，土質(zhì)松散，岸坡較陡。

b.高原山區(qū)河道具有匯流面積較小、河道長度短、防洪標準過低等特點。一旦發(fā)生高強度降雨，河道匯流速度很快，將會在短時間內(nèi)形成較高的洪水位，對兩岸沖刷動能較大，易沖毀河巖。山區(qū)河道水位漲跌幅度大，當水位暴漲時，河水迅速向兩岸滲透，土壤含水量迅速增加，摩擦角變??；當水位暴跌時，土壤水迅速向河道內(nèi)滲透，對巖坡產(chǎn)生較大的滲透壓力，引起岸坡坍塌被毀。

c.因為上游坡地種植、修路、采礦等人為活動，造成水土流失，下游河床抬高，部分地段河道中心逐年淤積漲灘，形成分水灘，河道過水能力降低。

d.高原山區(qū)河道主要集中在農(nóng)村地區(qū)，其經(jīng)濟水平相對落后，地方政府沒有足夠的資金支持山區(qū)河道工程建設，在很大程度上影響了河流設施改造的進程。

對上報的123條山區(qū)河道數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，集水面積在20～100km2的河道有90條，100～200km2的河道有33條。河道長度小于20km的有89條，大于20km的有34條。河道比降小于1%的有33條，大于1%的有90條。現(xiàn)有的防洪標準均低于5年一遇，新中國成立以來共發(fā)生災害的次數(shù)為1350次，死亡776人。因此高原山區(qū)河道的治理迫在眉睫。

3　山區(qū)河道治理原則及對策

治理山區(qū)河道應遵循以人為本、防洪減災、人水和諧的原則；突出重點、統(tǒng)籌兼顧的原則；尊重自然、注重生態(tài)的原則；立足現(xiàn)狀、加強協(xié)調(diào)的原則；因地制宜、經(jīng)濟適用的原則；資源節(jié)約、環(huán)境友好的原則。

山區(qū)河道坡降大，洪峰暴漲陡落，洪水歷時短，對河岸沖刷破壞和泥沙搬運主要集中在汛期幾次較大洪水。在總體上，應遵循“防沖不防淹”的河道整治原則，即主河槽只通過較小洪水，較大洪水則漫堤溢流。防洪堤做成內(nèi)外兩側(cè)有保護面的滾水堤的型式，由防洪標準確定合理的堤身高度，起到“留沙不留水”和一定的滯洪削峰的作用。切實注意提高護岸工程的抗沖刷能力，避免因堤身嚴重損毀而造成的改道分洪及大片農(nóng)田和設施的破壞。

在山區(qū)河道治理中應設立山洪災害防治區(qū)，以溪溝洪水災害為主，直接威脅城鎮(zhèn)、集中居民點、重要基礎設施安全的，且難以實施搬遷避讓的山區(qū)河道采取工程治理。通過實施重點山區(qū)河道防洪治理，提高重點山區(qū)河道兩岸城鎮(zhèn)、集中居民點、重要基礎設施等防護對象的防洪能力，與已建設的山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)和群測群防體系相結(jié)合，形成重點山區(qū)河道所在小流域的相對完善的山洪災害防治體系，避免人員傷亡和有效地減少財產(chǎn)損失，切實提高山洪災害綜合防御能力。

4　山區(qū)河道治理措施

4.1水文分析

當治理山區(qū)河道所在流域內(nèi)有較長實測洪水資料時，應采用頻率分析法計算水文站設計洪水，再以設計洪水為依據(jù)，用水文比擬法推求各防洪控制斷面的設計洪水。當設計流域無水文站點，但其所在流域內(nèi)有三個以上水文站點時，可根據(jù)各水文站洪水頻率分析結(jié)果，進行洪水均值、Cv值或設計值的地區(qū)綜合，然后用地區(qū)綜合法推求各防洪控制斷面的設計洪水。當山區(qū)河道流域內(nèi)無站點資料時，應調(diào)查治理段或附近山區(qū)河道常遇洪水洪痕或近年較大洪水洪痕并估算相應的洪峰流量；采用洪水調(diào)查成果綜合分析法估算防洪控制斷面的設計洪水。無論何種方法推求洪水，均應進行洪水成果的合理性分析。鑒于山區(qū)河道治理的標準不高(一般不超過10年一遇)，水文分析應結(jié)合治理山區(qū)河道現(xiàn)狀安全泄量的復核結(jié)果，分析洪水成果與實際調(diào)查的符合性，必要時應調(diào)整參證站洪水統(tǒng)計參數(shù)或?qū)樗晒M行合理修正。

4.2工程地質(zhì)

a.應結(jié)合高原地區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件差異較大的實際情況，有所側(cè)重地進行地質(zhì)勘查工作。對于工程地質(zhì)條件簡單地區(qū)，地質(zhì)建議參數(shù)可根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境和工程特性，結(jié)合本地區(qū)已建工程經(jīng)驗，采用工程類比法提出；工程地質(zhì)條件復雜地區(qū)，還應結(jié)合必要的試驗成果經(jīng)綜合類比后提出地質(zhì)建議參數(shù)。

b.基本查明區(qū)內(nèi)擬實施具體治理工程措施的工程地質(zhì)條件，界定主要工程地質(zhì)問題。重點查明溝道區(qū)巖土體結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成和物理力學性質(zhì)，了解地下水埋深等。提出與工程有關(guān)的各類巖土體物理力學建議參數(shù)。對地基變形、滲透穩(wěn)定、岸坡穩(wěn)定、已建堤防填筑質(zhì)量、環(huán)境水對混凝土的腐蝕性等進行評價。提出邊坡穩(wěn)定開挖坡比和地基處理措施的建議。

c.天然建筑材料的勘查應以調(diào)查、類比為主，結(jié)合適量勘探試驗方法和手段開展工作。對擬實施項目所需的各類天然建筑材料的儲量、質(zhì)量、場址位置以及開采運輸條件等做出評價。

4.3治理方案

a.根據(jù)山區(qū)河道流域內(nèi)暴雨、洪水特性、河道特點和治理現(xiàn)狀及存在的主要問題，分析河溝現(xiàn)狀泄量及其標準，綜合考慮地形地質(zhì)條件、施工條件、環(huán)境影響、工程占地、工程量及投資等因素，明確項目的建設任務、治理原則和治理范圍。

b.重點山區(qū)河道設計應根據(jù)山區(qū)河道的現(xiàn)狀及特點進行分段設計，河道兩岸城鎮(zhèn)、集中居民點、重要基礎設施等防護對象的河段以堤防、護岸、護坡為主；其他河段解決防沖問題主要以護腳措施為主，河道清淤疏浚為輔。以不侵占河道行洪通道為原則，合理確定治理河段的治導線(河岸線、防洪堤線等)，合理確定山區(qū)河道泄洪寬度和治理岸(堤)線等。

c.應明確河道設計水位推算的方法、采用參數(shù)和主要成果。鑒于山區(qū)河道一般比降較陡，可根據(jù)具體情況用單斷面比降法計算水位—流量關(guān)系曲線。設計中應重視歷史山洪洪痕調(diào)查，并依此作為設計水位推算的主要依據(jù)之一。

d.對于現(xiàn)狀已能夠安全下泄達到設計洪水標準的天然河段，原則上不得布置堤防工程；對迎流頂沖可能發(fā)生沖刷破壞的堤岸，可采取護腳、護岸措施。護岸工程原則上應采取平順護岸型式，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，安全實用，便于維護，生態(tài)親水，應避免對河道自然面貌和生態(tài)環(huán)境的破壞。

e.經(jīng)復核河道斷面不能滿足行洪能力要求時，應綜合考慮流域特點、地形地質(zhì)條件、施工條件、環(huán)境影響、工程占地、工程量及投資等因素，兼顧水資源利用、環(huán)境保護，對新建(改建)堤防、現(xiàn)有堤防加固擴建、河道清淤疏浚、堤防與疏浚工程結(jié)合等河道整治方案進行技術(shù)經(jīng)濟比選，提出經(jīng)濟合理的河道整治方案。

f.對河道內(nèi)淤積的泥沙、亂石、雜物和人為卡口進行清理疏挖，提高河道泄洪能力。在重點河段以及對城鎮(zhèn)河段有影響的河道出口清除行洪障礙，確保河道泄洪暢通。

g.對依山而建、受山坡地表徑流危害的城鎮(zhèn)、集中居民點、重要設施等，可修建截洪溝、排洪溝渠，將坡面地表徑流引入下游河道排泄。有條件的，可利用撇洪渠將洪水撇向城鎮(zhèn)或重要基礎設施下游。

4.4主要建筑物設計

a.對重點山區(qū)河道兩岸城鎮(zhèn)、集中居民點、重要基礎設施等防護對象的河段以堤防、護岸、護坡為主；其他河段解決防沖問題以護腳措施為主，河道清淤疏浚為輔。

b.護坡結(jié)構(gòu)設計型式應與山區(qū)河道周圍自然景觀相協(xié)調(diào)，在滿足溝道抗沖、穩(wěn)定要求的前提下，護坡應優(yōu)先選擇生態(tài)治理措施。河堤常年處于洪水位(p=50%)以下，宜采用格賓石籠、鋼筋石籠、干砌塊石、自嵌式、聯(lián)鎖式護坡等，背水側(cè)可采用草皮護坡；處于常年洪水位(p=50%)以上，宜采用網(wǎng)格植草、種樹(低矮灌木)護坡，背水坡宜采用植草、種樹護坡。對崩岸、塌岸、迎流頂沖、淘刷嚴重河段，應采取必要的護坡措施，可采用傳統(tǒng)混凝土擋墻、漿砌石防洪墻等剛性結(jié)構(gòu)。

護岸型式應根據(jù)治理河段地形地質(zhì)條件、沖刷程度、占地影響、施工條件等因素合理選定。護岸型式宜優(yōu)先選用坡式護岸。受地形條件或兩岸建筑物限制時可采用墻式護岸。護岸工程上部護坡措施應進行綜合比選后確定。有生態(tài)、環(huán)境要求的城鎮(zhèn)段堤防，經(jīng)論證后常水位以上可采用生態(tài)型硬護坡或框格草皮護坡。護坡頂部高程應超過設計洪水位0.5m。 應重視護岸、堤防工程護腳設計。根據(jù)調(diào)查的實際沖刷深度資料，結(jié)合沖刷深度計算成果，合理確定防沖深度。根據(jù)施工期水位、施工條件和當?shù)亟ㄖ牧系纫蛩兀侠泶_定護腳措施。

山區(qū)河道護坡、護岸結(jié)構(gòu)和型式，應根據(jù)當?shù)氐慕ㄖ牧稀⑹┕ぜ夹g(shù)、交通條件，因地制宜進行選取，既要經(jīng)濟合理，又要安全可靠。山區(qū)河流水土流失嚴重，推移質(zhì)多，大部分河道內(nèi)都有充足的卵石材料，河道兩岸岸坡灰?guī)r分布較多，均可以就地取材。

c.堤身、堤基隱患處理，應在綜合分析堤身填筑質(zhì)量、堤基地層結(jié)構(gòu)、歷史險情等資料的基礎上，經(jīng)綜合比選后，選擇合理的除險加固措施。

對新建堤防，應根據(jù)河道整治和防洪要求，經(jīng)過比選，合理選定堤線和堤距布置。根據(jù)河道行洪斷面、地形地質(zhì)條件、當?shù)夭牧弦约罢嫉厍闆r，合理確定堤防結(jié)構(gòu)型式。受地形條件或已有建筑物限制、拆遷量大的河段，可采用防洪墻等型式。土堤設計應根據(jù)筑堤材料物理力學特性，經(jīng)抗滑及滲透穩(wěn)定分析后，合理確定斷面結(jié)構(gòu)型式，并提出填筑材料質(zhì)量要求及填筑標準要求。防洪墻設計應對重力式、衡重式、懸臂式等結(jié)構(gòu)型式進行技術(shù)經(jīng)濟綜合比選；應計算防洪墻穩(wěn)定性、地基應力及結(jié)構(gòu)應力。

山區(qū)河道堤防高度的確定，主要應根據(jù)保護對象、堤防等級先確定設計洪水標準，按照設計標準，確定洪水流量和洪水位，再加上一定的堤防安全超高來擬定堤防高度。

d.高原地區(qū)的山區(qū)河道，山高坡陡，應在易發(fā)山洪的鄉(xiāng)鎮(zhèn)上方修建截洪溝、排洪渠、撇洪渠。山區(qū)河道防洪治理以主河道治理為主，若支流有防護要求，應根據(jù)主河道的治理要求進行治理，使支流和主河道形成完善的防洪體系；若支流僅有防沖要求，原則上治理長度為10m。

5　結(jié)論及建議

a.根據(jù)高原山區(qū)河道的特點，應分清主次，分段確定其治理的目標和內(nèi)容，在坡緩河段應多考慮使用生態(tài)措施，在坡陡河段應多考慮消能防沖的問題。

b.要治理好山區(qū)河道，無論在規(guī)劃設計還是方案實施上，都必須具體分析每一條河道狀況，如歷史洪水、成災原因、保護對象的重要性及地形地質(zhì)情況等，統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理，才能達到事半功倍的目的。

c.新社會環(huán)境變革趨勢下，河道治理工程逐漸轉(zhuǎn)移至農(nóng)村山區(qū)等偏遠地帶。相比于城鎮(zhèn)地區(qū)，其在地理位置及外在環(huán)境等方面比較特殊，河道規(guī)劃與改造項目執(zhí)行難度較大，且容易受到區(qū)域條件限制而發(fā)生地質(zhì)災害。只有適度地對山區(qū)河道工程進行規(guī)范，才能解決山區(qū)河道的治理問題。

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On countermeasures and measures of river control in plateau mountainous areas

CHEN Xiaohong, WEI Yaodong, MA Hua’an

(YunnanScientificInstituteofWaterResourcesandHydropower,Kunming650228,China)

In the paper, features of mountainous rivers in plateau areas and river control concepts of ‘people orientation’ are combined for proposing river governance principle and countermeasures. Meanwhile, possible problems in mountainous river construction plan are analyzed. Effective control measures are proposed, thereby providing reference for mountainous river governance.

plateau; mountainous river; countermeasures; measures

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.01.012

TV85

A

1005-4774(2016)01-0038-03