王建明

（甘肅省肅南裕固族自治縣水務(wù)局，甘肅肅南734400）

肅南縣降雨時(shí)空分布極為不均，70%的降水集中在6—9月，且多數(shù)以大強(qiáng)度、短歷時(shí)的暴雨形式出現(xiàn)，加之集水區(qū)域內(nèi)植被稀疏，土質(zhì)疏松，地形坡降大，一旦出現(xiàn)暴雨，很容易發(fā)生局部山洪災(zāi)害。特別是近幾年，肅南縣極端天氣明顯增多，一旦出現(xiàn)局地暴雨，就地起洪，與溝道洪水匯合。其特點(diǎn)是匯流迅速，突發(fā)性強(qiáng)，峰值高，歷時(shí)短，雖水量不大，但來(lái)勢(shì)迅猛。

1 隆暢河概況

隆暢河發(fā)源于祁連山北坡的鍋蓋溝與馬圈溝，源地海拔4 755 m，河流全長(zhǎng)169 km，梨園堡以上流域面積2 240 km2。河流自西向東流至白泉門轉(zhuǎn)向東北，于肅南縣紅灣寺匯東流溝和西流溝，縣城以下納入青溝、海牙溝和白楊溝經(jīng)駱駝脖子至梨園堡出山后轉(zhuǎn)向北流，于臨澤縣城東側(cè)直下至野溝灣匯入黑河。流域呈長(zhǎng)條形，流域內(nèi)總地勢(shì)是西南高、東北低，上游祁連山內(nèi)，山勢(shì)陡峻巍峨，源地終年積雪，分布有少量現(xiàn)代冰川。干溝門水文站以上流域植被良好，山地陰坡面分布有天然林，牧草豐盛，降水頗豐，是流域主要的產(chǎn)流區(qū)。干溝門水文站至梨園堡水文站之間流域植被漸少，降水因海拔降低而減少，蒸發(fā)量漸增，暴雨洪水陡漲陡落，地表侵蝕加劇，河水泥沙含量增大，是隆暢河泥沙的主要來(lái)源地。

隆暢河出山后縱坡變緩、河道變寬、泥沙沉積加劇、河道淤堵嚴(yán)重、主河槽搖擺不定，兩岸鄉(xiāng)村及大片良田經(jīng)常受洪水侵?jǐn)_。隆暢河徑流主要由大氣降水形成，少量由冰雪融水及地下水補(bǔ)給形成，年內(nèi)分配極不均勻，絕大部分集中在6—9月份；洪水一般出現(xiàn)在6月下旬—9月上旬，主要出現(xiàn)在7月份和8月份，多為單峰型，一場(chǎng)大洪水可持續(xù)3～5 d。

2 河道演變及河相分析

多年來(lái)，肅南縣借鑒鄰縣城市堤防的成功經(jīng)驗(yàn)，城市堤防除具備基本的防洪任務(wù)外，還具有部分特殊的功能，如防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高需要對(duì)堤岸進(jìn)行加高或拓寬河道，但考慮到城市發(fā)展規(guī)劃及自身的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等，堤防工程的設(shè)計(jì)必須要與流域規(guī)劃及城市建設(shè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)[1]。同時(shí)，隆暢河治理河段兩岸地勢(shì)相對(duì)平坦，河寬30～60 m，水流集中，彎道急又多，河岸、河床由沙礫石層及砂土層組成，結(jié)構(gòu)松散，極易受水流沖刷。

基于上述要求，肅南縣隆暢河防洪工程先后采用細(xì)粒砼砌石斜坡式結(jié)構(gòu)、混凝土重力式結(jié)構(gòu)形式對(duì)隆暢河進(jìn)行了防護(hù)。

3 堤岸防護(hù)型式比選

3.1 防洪堤總體布置原則

根據(jù)隆暢河地質(zhì)條件、水文復(fù)核成果和河道洪水特性，并結(jié)合工程運(yùn)行實(shí)際情況，堅(jiān)持“不束窄河道，不侵占行洪河道，統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸關(guān)系”的原則，堤線布置順應(yīng)河勢(shì)，以河道洪水流向?yàn)橹?，盡量顧及原有河岸線和河道的彎曲形態(tài)，在原有河槽基礎(chǔ)上固定凹岸，保持原有順直微彎河道，并充分利用現(xiàn)有河岸、人工建筑物等節(jié)點(diǎn)，上下游平順銜接，確保分洪安全和河勢(shì)穩(wěn)定。

3.2 細(xì)粒砼砌石斜坡式結(jié)構(gòu)防洪堤

早期隆暢河防洪工程采用砂礫石堤身加C15細(xì)粒砼砌石斜坡式結(jié)構(gòu)[2]。平均高度4.8 m，其中深泓線以上2.8 m，深泓線以下2.0 m，護(hù)岸為C15細(xì)粒砼砌石結(jié)構(gòu)，護(hù)坡襯砌厚度自上而下由0.25 m漸變至坡腳0.5 m，砌石護(hù)坡單層砌筑，砌石的直徑滿足單層砌筑的質(zhì)量要求。護(hù)坡封頂寬0.5 m，迎水面堤坡1∶0.5，背水面堤坡1∶1.5，堤頂寬3.0 m，堤身為夯填砂礫石，壓實(shí)相對(duì)密度不應(yīng)小于0.6。河堤護(hù)面橫向每隔10米設(shè)1道瀝青砂漿伸縮縫（見(jiàn)圖1）。

優(yōu)點(diǎn)：斜坡式護(hù)岸利用河道開(kāi)挖料碾壓填筑，有利于整治河道，增加泄洪能力；堤身適應(yīng)堤基變形能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，進(jìn)度快，適于緊急搶險(xiǎn)工程；砼粗、細(xì)骨料均在附近村莊料場(chǎng)購(gòu)買，卵石在隆暢河撿集，投資較小。

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)占地面積較大，不適于城鎮(zhèn)防洪堤占地受限的地段；建筑物使用壽命較短。

3.3 混凝土重力式結(jié)構(gòu)防洪堤

近年來(lái)，隆暢河防洪工程堤防工程級(jí)別設(shè)定為5級(jí)，相應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)(洪水重現(xiàn)期)為10年一遇。采用現(xiàn)澆C20混凝土重力式結(jié)構(gòu)[2]，根據(jù)堤身穩(wěn)定、管理維護(hù)、施工要求確定，防洪堤為5級(jí)堤防，總高度5.71 m，其中深泓線以上2.74 m，深泓線以下3.0 m，根據(jù)河段實(shí)際情況，頂寬0.5 m，迎水面邊坡1∶0.4，基礎(chǔ)趾腳高1 m、寬0.5 m，基礎(chǔ)埋深2.5 m；每隔4米設(shè)伸縮縫1道，縫寬3 cm，采用閉孔泡沫板填縫及聚氯乙烯膠泥灌縫（見(jiàn)圖2）。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)占地面積較小，適于城鎮(zhèn)防洪堤占地受限的地段；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)固，建筑物使用壽命長(zhǎng)；利于城鎮(zhèn)景觀規(guī)劃。

缺點(diǎn)：相比較斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，不適于緊急搶險(xiǎn)工程；投資較大。

4 防洪堤運(yùn)行情況

4.1 細(xì)粒砼砌石斜坡式結(jié)構(gòu)防洪堤

由于隆暢河河道縱坡陡，洪水流速大，洪水來(lái)臨時(shí)夾雜洪水漂浮物及較大粒徑推移質(zhì)，容易沖刷砸壞漿砌石壩面，尤其河道內(nèi)有3處彎道，斜沖角度接近90°，洪水對(duì)凹岸的沖刷破壞力極強(qiáng)；多年運(yùn)行后，多處漿砌石護(hù)堤堤腳已沿河床全部沖斷，護(hù)堤已經(jīng)懸空，有隨時(shí)垮塌的風(fēng)險(xiǎn)。固床壩下未做消能設(shè)施，壩下游形成了較深的沖坑，大部分壩基已經(jīng)沖出，影響了壩體安全，并且導(dǎo)致壩肩兩側(cè)堤防的垮塌。

4.2 混凝土重力式結(jié)構(gòu)防洪堤

城鎮(zhèn)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，原有隆暢河河道已被人為束窄，加之上游集雨面積大、河床陡、匯流快、產(chǎn)流猛，后期選擇堤防整體性能較好，抗沖能力強(qiáng)，施工期間防洪堤基礎(chǔ)開(kāi)挖至巖石處，基礎(chǔ)穩(wěn)定，施工過(guò)程采用鋼加工模板，跳倉(cāng)進(jìn)行澆筑，防洪堤成型效果好，整體性大大提高，經(jīng)過(guò)幾年的洪水沖刷，未出現(xiàn)基礎(chǔ)懸空及垮塌情況。

4.3 方案選擇

從現(xiàn)有河道情況、堤防運(yùn)行情況、堤防工程基本功能和對(duì)城市景觀相協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，并對(duì)原有防洪堤設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化后，最近幾年，多選擇混凝土重力式結(jié)構(gòu)防洪堤設(shè)計(jì)方案。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)多年堤防工程運(yùn)行，結(jié)合新技術(shù)、新要求等，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)適合本地區(qū)的防洪工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于今后的工程建設(shè)盡可能做到經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)省投資、美化環(huán)境、城市防洪規(guī)劃與城市發(fā)展規(guī)劃協(xié)調(diào)統(tǒng)一[3]。

從多年堤防運(yùn)行情況來(lái)看，今后縣城地段設(shè)計(jì)方案趨向于重力式防洪結(jié)構(gòu)，并加強(qiáng)了基礎(chǔ)部分的防沖設(shè)計(jì)，材料選擇混凝土、拋石混凝土或鋼筋混凝土形式，能有效應(yīng)對(duì)隆暢河河道行洪中出現(xiàn)的各種情況。

隨著人們對(duì)防洪工作認(rèn)識(shí)的深入，政府對(duì)防洪工程建設(shè)投入不斷增加，經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，有效防止了洪澇災(zāi)害，減少了水土流失，保護(hù)了肅南縣城區(qū)及居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，肅南縣防洪系統(tǒng)的不斷完善將進(jìn)一步促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。