白水江雙河鎮至郭元鄉段防洪治理方案及堤型比較

昝 鵬

（四川水利職業技術學院，四川 成都 611100）

0 引言

河道整治[1]牽涉面廣，不僅應合理兼顧干支流、上下游、左右岸的利益，還要綜合協調處理防洪、排澇、灌溉、供水、航運、水力發電、文化景觀和生態環境保護等方面的關系，進行全面規劃，統籌安排。在我國主要江河治理中，大多以防洪安全作為首要目標。因此，河道整治首先要弄清楚河段相關的防洪防護對象、防洪保護區、洪災狀況、現有防洪工程體系及設施、現狀防洪標準、河道泄洪能力，分析防洪形勢和存在的主要問題，根據經濟社會發展的需要，保護生態環境，維護河流健康。

白水江作為嘉陵江的二級支流，也是長江流域防洪工程體系的重要組成部分。河岸多年以來未進行大規模治理；建設綿九高速，河道遭到了破壞；在汛期暴雨洪水會給流域內企業、居民、耕地及基礎設施建設帶來一定的洪澇災害。因此，完善白水江流域防洪工程體系勢在必行。雙河鎮至郭元鄉段防洪治理工程屬于白水江流域防洪工程體系，本文對該段防洪治理堤型進行比較，總結治理經驗。

1 工程概況

白水江[2]為白龍江的一級支流，嘉陵江二級支流，發源于岷山山脈東麓，自西北向東南流，流經九寨溝縣白河鄉、安樂鄉、城東、永豐新區、雙河鎮、郭元鄉，于柴門關出四川境，流入甘肅省文縣，自玉壘坪入碧口水庫庫區，后匯入嘉陵江一級支流白龍江。白水江流域地處青藏高原東南緣的岷山山脈東部，流域邊緣雪峰環繞，流域內山勢盤錯，地勢高亢，坡陡谷深。河道坡降大，水流湍急，河谷多呈V型，切割較深。白水江長287km，流域面積8316km2，總落差2860m（▽4000m～▽1140m），平均比降為9.97‰；其中九寨溝境內全長189km，流域面積5277km2，天然落差2273m，平均比降為12.02‰。案例工程位于白水江干流雙河鎮至郭元鄉段，集水面積為4406km2。

白水江流域受到暴雨洪水威脅嚴重，每到6～9月汛期暴雨洪水發生，都會給流域內企業、居民造成洪澇災害。歷史上流域曾發生過大洪水，持續時間較長，損失極大。近年來，流域也相繼多次發生洪水災害，使多個村寨受淹，沖毀正在修建的橋梁等，損失巨大[2]。

雙河鎮至郭元鄉段防洪治理工程主要涉及雙河鎮和郭元鄉兩鄉鎮，共計7 段14 處。工程整治堤防長度5.372km，其中：新建堤防長度4.427km，新建岸坡護腳長度0.945km；新設穿堤涵管3處，新修堤背坡腳排水溝長度584m，新建堤頂護欄648m。

工程總投資5825.59 萬元，其中建筑工程投資3925.60 萬元，施工臨時工程562.65 萬元，獨立費用551.82萬元，基本預備費504.01萬元，建設征地移民補償投資119.62萬元，環境保護工程投資55.93萬元，水土保持工程投資105.96萬元。

2 防洪治理的必要性

雙河鎮至郭元鄉段開展防洪治理，是防洪減災[3]、保護當地人民生命財產安全的迫切需要，是改善基礎設施條件，保證人民安居樂業，構建和諧社會[4]的需求，是保護岸坡穩定、防治水土流失[5]的關鍵措施，是改善生態環境，推進九寨溝縣城市建設和全域旅游[6]發展的需要。

2.1 是防洪減災、保護當地人民生命財產安全的迫切需要

工程河段現狀基本均為天然岸坡，無防洪體系；局部段為居民自建干砌塊石堡坎，基礎外露，不滿足沖刷埋深要求?！般氪ā焙汀熬耪瘻稀钡卣鸷?，坡面的松散堆積體被降雨大量帶入河道，致使河道淤積嚴重；另岸坡受洪水淘刷侵蝕，岸坡崩塌、岸線內切，均不能保證行洪安全。流域內耕地、場鎮及企業等均沿左右兩岸階地而筑，流域內一旦遭遇較大洪水，周邊耕地、居民點、公用設施等極易發生洪澇災害，嚴重危及百姓生命財產安全。

2.2 是改善基礎設施條件，保證人民安居樂業，構建和諧社會的需求

受區域自然條件的限制，多年來不斷發生洪澇、泥石流自然災害，尤其近年來九寨溝縣自然災害頻發，2016年全縣大范圍區域發生多起洪澇災害，2017年8月8日發生7.0級特大地震災害，2019年6月25日、7月10日連續發生洪澇災害，2020年“8·16”特大暴雨洪水災害，導致九寨溝縣經濟大幅下滑，嚴重影響和制約九寨溝縣經濟全面發展。進一步加強對基礎設施的投入建設，提升城鎮和鄉村駐地抗險避災能力，對促進九寨溝縣社會、經濟全面發展有著十分重要的影響。

2.3 是保護岸坡穩定、防治水土流失的關鍵措施

岸坡保持穩定，是保證河勢穩定的關鍵，也是關系到河道沖淤變化及河道自然景觀優劣的重要因素。工程河段現狀大部分均為天然土坡，無防護措施，岸坡缺乏相應的維護，洪水期內切嚴重，致使每年都有大量岸坡水土沖刷流失，因此工程的建設將有利于減少兩岸岸坡水土流失，保證岸線穩定。

2.4 是改善生態環境，推進九寨溝縣城市建設和全域旅游發展的需要

近年來，為切實保護好九寨溝的生態環境，九寨溝縣高度重視城鎮建設工作，緊緊圍繞“生態立縣、旅游富民、文化強縣、和諧為民”的發展思路，工程所涉及保護區主要屬鄉村防護段，國道G247貫穿工程河段沿岸，汛期洪水對兩岸居民的生命財產安全造成嚴重威脅，同時現狀河道淤積、岸線內切、邊坡垮塌，作為旅游線路的沿途環境，影響風景區的整體景觀效果。工程的實施將改善、美化沿河生態環境，提升旅游路線的風景效果，是保證九寨溝經濟建設和旅游業健康發展的需要。

3 防洪治理方案

3.1 水文資料的收集

水溝坪水電站于2004年4開工建設，于2006年3月基本建設完成，2006年4月正式投入運營。該電站為低壩徑流式電站，電站設計引水流量63m3/s，設計水頭19m。水溝坪電站為文縣白水江電力開發有限責任公司開發，由原國家電力公司西北勘察設計研究院負責勘察設計工作，水溝坪電站的相關水文泥沙資料收集涉及跨省問題。鑒于此，水坪溝水電站的相關水文泥沙資料從兩個方面來考慮解決：一是通過省級相關部門發函請求協助解決；二是依據《四川省水文計算手冊》僅做理論分析計算。

3.2 基礎處理和排水

白水江雙河鎮至郭元鄉段防洪治理工程的基礎臨近河邊或位于河床中，地層為主要漂（塊）卵礫石夾砂，透水性強，在開挖過程中存在河水倒灌和基坑涌水問題。參照類似工程，基坑水采用水泵抽排的方式可能會出現抽排不及時和費用偏高的問題。針對上述基礎處理問題，擬分兩種情況進行處理：在干枯河段采用常見的水泵抽排的方式進行排水；而在水量豐富的河段采用水下澆筑混凝土基礎的方式。

3.3 高邊坡防護

雙河鎮中和村段、雙河鎮荷葉坡搬遷點段、郭元鄉水溝村段及郭元鄉回龍村段四段左岸均為天然岸坡，受河水掏蝕垮塌，已形成陡崖，且該山體岸坡均為第四系堆積層，無抗沖能力，局部區域岸坡腳已形成倒懸。開挖過程中，岸坡極易垮塌并淤塞河道，從而形成堰塞湖，威脅場鎮的防洪安全。針對左岸岸坡陡峭易垮塌的問題，上述四段左岸在基礎開挖之前宜采用樁板墻[8]結構進行邊坡防護。

4 防洪治理堤型比較

4.1 擬定堤型

4.1.1 方案一：斜坡式護岸

采用C25混凝土現澆；坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂漿墊層厚0.05m；設計河底處設置1.5m寬馬道；趾板基礎置于設計河底以下3.0～3.5m，寬0.70m，厚0.60m；采用粒徑≥20cm的卵石回填固腳和防沖；設計河底以上0.5m至堤頂設置5%排水孔，行距2.0m，孔距2.0m，梅花形布置；背坡坡比1∶2，植草護坡；背坡腳設置M10漿砌石排水溝；每10m設置一道伸縮縫，縫寬0.02m，瀝青杉木板嵌縫。斜坡式護岸[7]堤型見圖1所示。

4.1.2 方案二：斜坡式護岸+衡重式擋墻

設計河底以下為斜坡式護岸，以上為衡重式擋墻[7]，銜接處設置1.5m寬的馬道。護岸采用C25混凝土現澆，坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂漿墊層厚0.05m；趾板基礎置于設計河底以下3.0～3.5m，寬0.70m，厚0.60m；壓頂寬1.00m，厚0.40m；伸縮縫間距10.00m,縫寬0.02m，瀝青杉木板嵌縫；采用粒徑≥20cm的卵石回填固腳和防沖。衡重式擋墻采用C20混凝土現澆，頂寬0.5m，墻面坡比1∶0.1，上墻背坡比1∶0.3，下墻背1∶1.05；墻頂以下2.00～2.50m為墻臺，寬1.00m；墻趾寬0.50m，厚0.50m；墻臺位置設置5%排水孔，孔距2.00m；沉降縫間距15.00m,縫寬0.02m，瀝青杉木板嵌縫。斜坡式護岸+衡重式擋墻堤型見圖2所示。

圖2 斜坡式護岸+衡重式擋墻

4.1.3 方案三：斜坡式護岸+仰斜式擋墻

設計河底以下為斜坡式護岸，以上為仰斜式擋墻[8]，銜接處設置1.5m寬的馬道。護岸采用C25混凝土現澆，坡比1∶1.5，厚0.40m，M10砂漿墊層厚0.05m；趾板基礎置于設計河底以下3.0～3.5m，寬0.70m，厚0.60m；壓頂寬1.00m，厚0.40m；伸縮縫間距10.00m,縫寬0.02m，瀝青杉木板嵌縫；采用粒徑≥20cm的卵石回填固腳和防沖。仰斜式擋墻采用C20混凝土現澆，頂寬0.5m，墻面坡比1∶1，墻背坡比1∶0.8；墻趾寬0.50m，厚0.50m；設置2行5%排水孔，底層排水孔位于設計河底以上0.50m，孔距2.00m,行距2.00m，梅花形布置；沉降縫間距15.00m,縫寬0.02m，瀝青杉木板嵌縫。斜坡式護岸+仰斜式擋墻見圖3所示。

圖3 斜坡式護岸+仰斜式擋墻

4.2 堤型比較

對擬定的各堤型進行技術經濟比較，見表1。

表1 堤型方案比較

4.3 堤型選擇

白水江雙河鎮至郭元鄉段，河床比降大，洪水流速及推移質含量大。河道兩岸一、二級階地分布耕地及村寨。受地形限制，區域內耕地面積有限；加之近年洪水災害頻發，岸坡崩塌，岸線內切，耕地滅蝕，致使耕地資源緊缺。因此該工程堤型以方案二為主，部分寬闊河段堤型選用方案一，見表2所示。

表2 各建設點位堤型選擇及分析

5 結束語

雙河鎮至郭元鄉段防洪治理工程是完善白水江流域防洪工程體系的關鍵子項目。該項目實施之前，從方案和難點方面都做了充分備課。項目實施后，收效明顯，保護了沿岸村落、耕地及交通設施等；同時也清除了河道管護范圍內的臟、亂、差等問題，并規范了河勢；極大地提高了“全域九寨”的生態質量；保障了社會穩定，促進了社會經濟發展。