貴州省聚新水利綜合經營有限公司 劉維

一、地塊現(xiàn)狀及洪災情況

（一）地塊現(xiàn)狀

貴州省石阡縣白沙鎮(zhèn)位于貴州省東北部，地處北緯27°28′，東經108°01′。全鎮(zhèn)總面積124.59km2，轄23個行政村，2020年人口28123人。

白沙鎮(zhèn)大巖河發(fā)源于白沙鎮(zhèn)西北的江西坳，自西北向東南流經白沙鎮(zhèn)，在鎮(zhèn)區(qū)中部匯入石阡河一級支流怎么是“溝”。由于地形條件及其他歷史原因，大巖河兩岸房屋建設存在一種極為少見的情況，村民房屋均齊河岸而建，房屋基礎既是河岸擋墻，甚至有的房屋在河道內搭設立柱作為支撐，房屋有一部分延伸到河里來，村民的出行、停車等全靠在河道上搭建的混凝土板。在1.1公里的河道范圍內，密集分布著50余戶這種情況的房屋。同時，河道右岸道路為分析范圍內居民出行的唯一通道，很多房屋背后靠山，無修建道路的空間。由于以上現(xiàn)狀問題，導致雖年年受災但未能推進河道整治工作。原因有以下幾個方面：一是河岸擋墻就是很多房屋的基礎，開挖河道將影響房屋穩(wěn)定和安全；二是部分河段兩邊均是房屋，拓寬河道的同時必然縮窄現(xiàn)有道路，造成道路通行能力降低，并在施工開挖時阻斷村民出行的唯一通道，施工交通組織無布置空間；三是河道整治須臨時拆除村民自行搭建的混凝土板，很多房屋后面連人行小路都沒有，施工期間村民無法進出房屋。因此，雖然大巖河兩岸經常遭受洪澇災害，但河道治理工作始終未能得到實施。（如圖1）

圖1 石阡縣白沙鎮(zhèn)大巖河兩岸現(xiàn)狀

（二）洪澇災害情況

貴州省石阡縣白沙鎮(zhèn)大巖河兩岸洪災較為頻繁，經調查，每隔1-2年就有洪水滿溢至兩岸造成災害的情況發(fā)生。根據(jù)《貴州省洪水調查資料》記載，石阡縣受災嚴重的大洪水和特大洪水有5次，即1498年、1898年、1960年、1967年和1971年。除以上歷史記錄外，近年來也發(fā)生了較為嚴重的洪澇災害，2014年5月25日，石阡縣降雨量達145.7mm，約為50年一遇暴雨；2014年6月3日晚至4日凌晨，石阡縣大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受特大暴雨襲擊，降雨量最高達261mm，小時降雨量高達100mm，約為60年一遇暴雨（如圖2）；2020年5月20日，全縣共11個雨量站出現(xiàn)大暴雨，降雨量最高達142.5mm，約為50年一遇暴雨。

圖2 石阡縣白沙鎮(zhèn)大巖河兩岸2020年5月20日受災情況

歷次洪災的發(fā)生，使分析范圍內民房、學校、商店、汽車等被淹沒，造成較大的經濟損失，且威脅當?shù)鼐用竦纳踩?。雖然基于其特殊情況一直未開展河道治理工作，但在習近平總書記“人民至上、生命至上，盡最大努力保障人民群眾生命財產安全”的防洪工作精神指引下，在水利發(fā)展十四五規(guī)劃“國家治理效能得到新提升，自然災害防御水平明顯提升，發(fā)展安全保障更加有力”的要求下，必須想辦法解決白沙鎮(zhèn)大巖河兩岸洪澇災害問題。因此，對該地塊進行洪澇災害成因分析，對兩岸地形條件、交通條件、水文條件、房屋修建的特殊現(xiàn)狀等進行分析，對可行的治理方案進行優(yōu)缺點對比，提出最為合理的治理方案，有效解決白沙鎮(zhèn)大巖河兩岸洪災問題，是十分必要而有意義的事情。

二、洪災成因分析

（一）水文氣象因素

石阡縣位于貴州省黔東北多雨區(qū)邊緣，根據(jù)石阡氣象站歷年資料統(tǒng)計，多年平均降雨量1121mm，其中最大年降水量1571mm（1967年），最小年降水量732.6mm（1989年）。全年大于等于0.1mm雨日164.9天，大于等于25.0mm降水日數(shù)10.4天，大于等于50.0mm降水日數(shù)2.3天。歷年一日最大降雨量為294.6mm（2014年6月4日）。年內降雨分布不均，4～9月降雨占全年降雨量的76%左右。2014年5月25日、2014年6月3日～4日、2020年5月20日，暴雨頻率均達到50年一遇以上，是產生洪澇災害的主要原因。

（二）河道匯合口對沖影響

大巖河匯入田子坪溝處，河流走向見圖3，干流與支流水流流向呈125°對沖，因交角過大，對沖的反推作用導致流速大大下降，相互的阻礙非常明顯，這也是導致大巖河行洪不暢，洪水漫溢的重要原因。

圖3 匯合口對沖阻水、雍水及其解決方案平面示意圖

要解決匯合口的對沖阻水、雍水現(xiàn)象，必須進行改造，擬開挖一段新河道，改變大巖河匯入田子坪溝匯合口，將匯合口下移，使干、支流水流交匯角度變?yōu)?4°，兩股水流平順交匯，可基本解決匯合口阻水、雍水現(xiàn)象（如圖3）。

（三）人為因素

因地形限制，居民無河道保護意識，過去的水行政主管部門管理不到位等歷史原因，導致河道左岸房屋的建設極不規(guī)范，許多房屋基礎直接從河道里開始砌筑，房屋基礎既是河道堤岸擋墻，違規(guī)占用河道及其保護范圍現(xiàn)象嚴重。根據(jù)測量地形圖及現(xiàn)場調查，無房屋河段河道寬度基本在6m以上。而有房屋河段，很多位置河道寬度僅有4.8-5.2m，說明當初建設房屋時，占用了部分河道。河道局部被人為縮窄，大大降低了河道過流能力。另外，居民自行搭建的混凝土板，多數(shù)下方有柱進行支撐，立柱位于河道內，也減小了過流斷面，有一定阻水作用。

（四）河道整體行洪斷面不足

根據(jù)《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》對大巖河設計洪峰流量進行了計算，以現(xiàn)狀河道斷面數(shù)據(jù)為準，采用伯努利公式推算天然河道洪水水面線，設計洪水位加堤頂超高后得設計堤頂高程，將設計堤頂高程與兩岸堤頂高程進行對比，計算對比成果見下圖（堤頂超高簡化取0.5m，未計算波浪爬高和風壅水高度）：

由圖4各線對比可以看出，多個河道斷面現(xiàn)狀堤頂高程不滿足計算的設計堤頂高程要求，部分河岸高度甚至矮于洪水水面線，出現(xiàn)洪水漫溢、淹沒兩岸是不可避免的。

圖4 堤頂高程復核成果

因此，要解決分析河段的洪災問題，除解決匯合口對沖問題外，最重要的是增大行洪斷面，要增大行洪斷面，有兩個思路，一是進行河道整治拓寬，二是修建隧道進行分洪。

三、河道治理方案及其對比分析

（一）治理范圍

根據(jù)受災情況，兩岸居民及農田分布情況等分析，本段河道治理需從上游支流匯合口開始，至下游大巖河匯入田子坪溝處，治理河道長度約1.3km。

（二）可行的治理方案

對匯合口對沖問題，從前面洪災成因分析處可知，新開一小段河道可基本解決，本處不再分析。對于河道行洪能力不足，須進行河道整治的問題，基于本次分析地塊的建筑物、交通等特殊情況和洪災成因分析，提出以下三種對比方案：

方案一：對原有河道進行拓寬。由于拆除房屋的安置及補償成本太高，故本方案靠房屋側河岸保持原狀，河道只往道路一側開挖拓寬，拓寬的部分采用鋼筋混凝土柱加鋼筋混凝土蓋板的形式，形成路下暗涵，加寬部分采用暗涵是為了保障現(xiàn)狀道路寬度，整個河道斷面形成部分為原來的明河、部分河道位于路下的半明渠半暗涵形式。

方案二：將河道整個斷面建設為暗涵，箱涵上部回填整平后，可解決村民房屋前面直接臨河無院壩的問題，也可用于加寬現(xiàn)狀道路，河道加寬不再受道路寬度的限制，河道行洪能力得以加大，居民的交通出行也更加方便。

方案三：新建分洪隧洞，將超出河道行洪能力的洪水經隧道引至下游田子坪溝，大巖河河道維持現(xiàn)狀不變。隧洞僅在分洪時使用，其余時候水流仍從現(xiàn)狀河道經過，解決洪災問題的同時，不產生河道治理不生態(tài)的問題。

（三）方案對比分析

各方案優(yōu)缺點對比分析如下：

方案一優(yōu)點：①有效解決河道加寬導致道路寬度不足的問題；②方案投資略低于方案二、方案三。

方案一缺點：①河道整治需臨時拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期間部分村民將無法跨過河道出門；②施工時道路被開挖，兩岸居民出行的唯一通道中斷，且很多居民房屋前為河道后靠山，無修建臨時通行道路的場地，與外界的交通將被阻斷；③河岸上有電線桿、通信線路，路下有供水、污水管網，均須進行遷改建；④部分河岸擋墻就是很多房屋的基礎，甚至有些房屋立柱直接位于河道內，施工機械難以操作，且極有可能影響房屋的穩(wěn)定和安全；⑤道路側新建河岸為鋼筋混凝土結構，不符合河道生態(tài)治理的理念。

方案二優(yōu)點：①箱涵上部可建設成道路，岸邊居民無需搭建混凝土板即可方便出行；②道路變寬，居住和通行條件改善；③河道變成暗涵后，消除了小孩和老人出行、玩耍時掉落河道的可能，更加安全。

方案二缺點：①河道整治需臨時拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期間部分村民將無法跨過河道出門；②施工時道路被開挖，兩岸居民出行的唯一通道中斷，且很多居民房屋前為河道后靠山，無修建臨時通行道路的場地，與外界的交通將被阻斷；③河岸上有電線桿、通信線路，路下有供水、污水管網，均須進行遷改建；④部分河岸擋墻就是很多房屋的基礎，甚至有些房屋立柱直接位于河道內，施工機械難以操作且極有可能影響房屋的穩(wěn)定和安全；⑤暗涵不能漫流，當發(fā)生超標準洪水時，多余的洪水直接在箱涵之外從上游往下游沖，可能造成更嚴重的洪災破壞；⑥河段整體為鋼筋混凝土箱涵結構，不符合河道生態(tài)治理的理念。

方案三優(yōu)點：①使超出河道行洪能力的洪水直接繞過鎮(zhèn)區(qū)，有效解決分析范圍內的洪災問題；②有效避開地形、建筑物等造成的河道施工和臨時交通組織困難，以及電線、通信線路、雨污管網遷改建等問題；③不分洪時來水仍從河道走，對河道生態(tài)不產生任何影響；④施工不對現(xiàn)有房屋建筑的安全穩(wěn)定產生不良影響，無須采取加固措施；⑤施工不對居民出行產生影響，施工組織簡單；⑥工程占地少，政策處理難度低。

方案三缺點：①隧洞方案總投資比上面兩種方案略高；②產生的棄渣量大，需設立棄土場或將渣土運至合法的棄土場。

方案一總投資約1380萬元，方案二總投資約1500萬元，方案三總投資約1570萬元。

綜合以上對比分析，不難看出：僅從投資上來說，方案一最省，方案三投資最大，方案二投資與方案三相當?shù)孕?，不過方案一、方案二的施工過程均可能影響房屋安全，一旦需要進行房屋基礎加固，費用未必比方案三更??；從方案合理性和可行性、施工組織難易程度、施工對房屋建筑安全影響程度、施工對其他設施的影響程度、河道生態(tài)性、洪澇災害治理的徹底性等方面來說，方案一、方案二缺點較多，施工交通組織困難、河道生態(tài)性等問題得不到解決。因此，方案三為最優(yōu)解決方案。

四、結論

通過對河道平面走勢、河道寬度、地形、周邊建筑物、道路及其他設施情況的分析，結合水文水力計算，得出本處洪澇災害頻繁發(fā)生的主要原因是匯合口對沖阻水雍水及河道行洪斷面不足兩個方面。對匯合口對沖阻水問題，提出新開一段河道的解決方案；對河道行洪斷面不足須進行整治的問題，針對該處河道兩岸建構筑物、交通、地形等特殊情況，提出了三種可行的解決方案，通過對三種方案的優(yōu)缺點進行對比分析，得出最適合的解決方案為新建分洪隧洞方案。新建分洪隧洞方案在有效解決洪澇災害的同時，避開了本段河道施工交通組織極為困難的問題，同時確保了河道的生態(tài)性，減少了征占地，避免了拆遷安置及河道施工對現(xiàn)狀房屋安全穩(wěn)定的影響。