渭河扶风段河道整治工程优化设计分析

冯东兴 贺高良

（1.扶风县河道管理站 陕西 扶风 722299；2.扶风县水政水资源管理站 陕西 扶风 722299）

1 引言

由于受季风气候影响及特殊的自然地理条件，我国洪涝灾害频繁，然而绝大多数河流尚不具备抵御常遇洪水的能力，大部分大江大河主要支流尚没有进行系统治理，蓄滞洪区建设滞后，难以及时有效运用[1]。河流洪涝灾害多，防洪问题十分突出，对广大城镇和农村的防洪安全构成严重威胁，难以适应城乡统筹发展和社会主义新农村建设的要求。河流堤防发生漫堤、溃堤等严重险情和灾情，严重的洪涝灾害暴露出河流防洪能力低、病险率高等问题，已成为造成人员伤亡和财产损失的重要因素[2]。加快推进河道整治对于保障人民群众生命财产安全，有效减轻洪涝灾害损失，改善民生和维护社会稳定，支撑经济社会可持续发展具有十分重要的作用[3-4]。

2 工程概况和基本要求

渭河扶风段长12.6km，岸线长27.3km，其中：北岸12.6km，南岸14.7km。县境内流域面积121.3km2，常年流量147m3/s，年径流量38.8亿m3。渭河扶风段位于宝鸡辖区最下游，境内两岸地势平坦，海拔高程470m～443m，南岸有西沙河、汤峪河、东沙河相继汇入，河床上窄下宽。项目区位于关中盆地的西部，渭河干流中游起始段，地形地貌为河流阶地区。地貌单元主要为渭河漫滩，局部为一级、二级、三级阶地，漫滩与一级阶地带状分布，漫滩地形平坦，坡降1.25%。上部覆盖5m～18m亚砂土，下部为亚砂土与砂、砾石互层。

渭河扶风段上游比降较大，下游河心滩密布，加之近年区域内基础项目多，河道采砂频繁，河道滩内堆料严重，沙坑遍地，主流摆动，河势不稳，具有游荡型河段的特性，行洪期毁崩农田严重。为使渭河扶风段防洪标准进一步提高，河道得到系统治理，防洪减灾体系薄弱环节的突出问题得到有效解决，防洪减灾体系进一步完善，对河道进行整治迫在眉睫。

3 河道整治工程设计

3.1 河道整治的基本措施

河道整治治理方案是为了防止河床和河岸的冲刷或者防止泥沙在河床的淤积，以此稳定河道、保护堤岸，因此都必须采用相应的措施来改善河道边界条件，规顺水流。一般以修建相应的河道整治工程为主、裁弯和疏浚为辅的综合整治措施，另外还有一些以展宽河道、滩地治理等相关措施。河道整治工程一般分为护堤工程和护滩保堤工程，常见的有长丁坝、短丁坝、顺坝、护岸、垛、矶头等工程形式。截弯是直接把连续弯曲河道截直。疏浚是指利用挖泥船或其它挖掘方式疏通河道，浚深或拓宽河床，使河道水位达到一定标准的一种工程措施。堵汊是堵塞串沟或支汉，以加强主流，增加航深的整治措施。滩地是河道的重要组成部分，在防洪中也占有重要的地位。滩区具有很大的滞洪削峰作用，可减轻河道的防洪负担。

3.2 渭河扶风段河道整治工程的多方案比选优化设计

根据该河段所存在的问题以及工程主要特点，设计初期对该工程拟定了三种不同的整治方案。

方案1拟定的整治措施是以整治工程为主，以截弯、疏浚为辅，整治中采用单岸控制，仅在弯道凹岸修建工程。具体设计内容为：在河道的凹岸设计10道丁坝，进行以弯导流。本次设计丁坝采用非淹没的下挑设计，丁坝长6m，坝轴线与水流流向的夹角为45°。丁坝坝顶宽度5m，上下游坡比分别为1∶1.5，护砌厚度取0.8m。同时沿流河段在堤岸破损严重不利泄洪的部位修建护岸，护岸采用浆砌石设计，控制坡度为1∶0.8，护岸的修建总长度大约为5km，主要用于保证顺利过流防止河岸冲涮。方案1在修建整治工程建筑物的基础上，辅以一定的截弯和疏浚，只在2处特别弯曲河道以及1处淤积严重河段进行截弯和疏浚。

由于河道内淤积较为严重，方案2主要采用疏浚的方式对河道进行整治，该方案拟定对主河道的淤积和两岸杂物障碍进行清除，保证泄洪的通畅。在本次疏浚方案工程设计中，需对河道疏浚以达到设计标准。由于渭河扶风段整体淤积相对较为明显，需要对整个河段进行疏浚处理，形成人工河槽断面增加过洪能力，以降低该河段的设计洪水水位。河道的总体疏浚的平均淤积深度为1.2m，疏浚的主要对象是河道的淤积以及部分强风化的土层，疏浚后基本要求河道底部达到裸露较为新鲜的颗粒相对较大的砂砾石。本方案初步估算清淤工程量约为2578万m3。

表1 渭河扶风段河段整治工程不同方案对比分析

考虑到该工程规模较小，河流径流量也相对较小，下游的河心滩密布，工程项目内基础项目多，河道的采砂较为频繁，河道滩内堆料严重，沙坑遍地，主流摆动具有游荡型河段的特性等工程的具体特点，方案3主要采用截弯取直和滩面治理的工程措施，具体是对若干弯曲河段进行截弯取直处理，而对典型滩面进行退滩还河以及滩面复平处理，同时配合以拆除碍洪桥和违章建筑物以及规范采砂等工程措施。本方案下截弯取直主要涉及10处进行截弯，开辟主河道，而退滩还河涉及5出规模较大的河滩面。该方案退滩还河项目中将处理土方276.0万m3，在滩面复平中将处理土方97.0万m3。对三种方案的工程投资、工期以及优缺点进行归纳总结列于表1所示。

根据表1可知，方案1虽然河道整治效果最为理想，但是它的工程投资较大，设计较为复杂，多适合用于大型河道的整治上，而方案2虽然工程投资少，施工较为降低，见效较快，但是由于渭河扶风段工程的复杂特点，容易受挖槽和抛泥区的影响，同时方案2由于施工工期相对较长也不便采用。方案3的工程投资和施工工期均较为合理，工程总投资相对于方案1减小541.11万元，工期相对于方案2减小1个月。虽然该方案可能引起河道淤积和演变加快，由于主要由三方面工作组成，协调工作量也相对较大，但是该方案滞洪削弱作用较为明显，结合本工程的基本特点，足以达到基本要求，适合本工程心滩密布，河道滩内堆料严重等的基本实际情况，通过比选最终选择方案3作为最终河道整治方案。

3.3 最优方案下的主要工程建设内容

最优设计方案下渭河扶风段滩区清障整治工程主要对渭河流经扶风县境内的12.6km河道滩区进行退滩还河，扶风段河道滩区碍洪桥、违章建筑物的拆除，滩面复平，采砂点秩序规范等工作。本次工程以2011年为设计水平年，工程总投资2313.13万元，计划施工期60天，在渭河主汛期前全面完工。

项目区中主要存在有5座碍洪桥，3处违章建筑。设计方案分别对渭河扶风段滩区内5座分别长50m～100m，宽5m～6m的碍洪桥进行拆除，同时拆除工程区房建10间180m2，围墙2000m以及前进沙场房建3间60m2。碍洪桥的拆除工程总共拆除桥体砼60m3，1m3挖掘机挖土达1.70万m3。而房屋建筑一般主要为砖砌体，本设计为节省成本对违章建筑采人工和挖掘机联合使用的方式进行拆除，将拆除的建筑垃圾进行外运、掩埋。本工程人工拆除砖砌体1272m3，其余主要工作由挖掘机完成。

工程区主要包括9个不平滩面，这些滩面由于长时间暴露在外以及外界不规则的破坏出现了一些明显的沙坑，其中一些沙坑还有恶化的趋势。设计工程采用挖掘机和推土机联合作业的方式，对沙坑进行回填复平。工程区由于砂料资源丰富，共有多处采砂点，一定程度上威胁滩区的泄洪安全。设计河道整治工程对13处采砂点秩序进行整顿清理、规范采砂秩序，严格按照规定的禁采期和禁采区进行采砂作业。同时对河床中的筛料台进行必要清除，滩内堆料和护堤地堆料进行外运、规范。主要对6处沙场河滩内堆料7处护堤底内堆料进行清运。清运采用挖掘机和推土机联合作业的方式进行。

本项工程根据实际情况对渭河扶风段11.5km，宽60m的河床区进行退滩还河，同时在离渭河堤防左岸100m外河床开挖新主河道，截弯取直，根除现有河道紧靠渭河左岸堤防，直接冲刷堤防的隐患。使扶风段主河道由靠近北岸转到河中心，以保护堤防。

4 工程实施效果评价

在设计河道整治工程实施后，预计可增加达标防洪面积8135亩，增加河道的泄洪能力，防洪排涝年效益达254.61万元；同时，增加旱涝保收田6128亩，按每亩粮食增收100kg计算，可年增产粮612.8t，按现行粮食价格1.92元/kg计算，可年增加经济收入117.66万元。可以提高河道的防洪、排水和滞蓄水能力，充分发挥各类工程应有的效益，改善渭河沿岸群众居住点和近万亩良田的安全条件得到保证，提高渭河扶风段防洪保安和排涝抗灾能力。

5 结语

本文详细介绍渭河扶风段滩区的基本工程概况，分析滩区的基本特点和进行河道整治的必要性和基本任务。通过三种河道整治方案的比选分析认为，根据渭河扶风段滩区的基本特点，采用退滩还河，滩区碍洪桥、违章建筑物的拆除，滩面复平，采砂点秩序规范等工程措施可以使渭河扶风段河道泄洪能力进一步增强，取得显著的社会效益和经济效益。陕西水利

[1]张乐强.辽河中下游河道整治的探讨[J].地下水,2014,36(5)：191-192.

[2]周达.河道整治过程中的生态理念[J].民营科技,2014,1：210-211.

[3]刘平喜.河道管理范围内建设项目的管理[J].山西水利科技,2007,4：80-82.

[4]冯志东.基于河道整治的环境影响分析[J].黑龙江水利科技,2014,42(9)：251-252.