分析崇礼县西沟河道治理工程的施工

崇礼县是张家口市清水河发源地，其境内的清水河(也称东沟河)和西沟河是清水河的两条主要支流。东沟河发源于崇礼县与张北县交界的桦皮岭脚下，流经清三营乡、狮子沟乡、白旗乡、西湾子镇、高家营镇等5个乡镇。西沟河发源于驿马图乡黄台坝村，流经驿马图乡、石嘴子乡两乡16个行政村，至乌拉哈达与东沟汇合进入清水河。1984年6月下旬，崇礼县连降大暴雨，发生了严重的洪涝灾害，东沟、正沟、西沟三条沟均受灾，除个别村庄和一些高地外，全部被水淹没，全县共死亡12人，农田大部分被冲毁，西沟河的洪峰流量达到1010m3/s，相当于20年一遇，道路、桥梁被冲毁中断，东沟河的防护堤坝有的被冲毁，大部分成了险工。现状西沟河道淤积严重，防洪能力低下，已经严重威胁到了部分村庄道路、农田的安全。1984年至今，每年均有不同程度的洪涝灾害发生，给当地的人民群众生命财产安全造成了很大的威胁。崇礼县目前全县河道上仅有2座小(Ⅱ)型缓洪水库，因淤积严重，年久失修，已成为病险库，不具备防洪功能。现只有在东沟河上有一部分防护堤坝，平均高度3.0m左右，均为梯形断面。西沟河整个流域均没有防洪堤坝，河水漫流。经过1984年的特大洪水，现状堤坝都有不同程度的损毁，并且原设计受工程投资限制，堤矮岸薄，已经失去防洪防汛功能。

一、工程建设的必要性

实施崇礼县西沟河道治理工程主要是为了提高西沟防洪标准，保护两岸人民群众的生命及财产安全;保护张家口市的水源地，保障张家口市饮水安全;减少张家口市主城区清水河的泥沙汇入，保证张家口市主城区的生态环境。对其必要性主要分析如下：

(一)清水河东沟西沟河道纵坡较陡，平均在10‰～15‰之间，最大可达到20‰以上，河床不固定，每逢大雨，山洪暴发，两岸村庄、耕地常被冲毁。1984年6月下旬连降大暴雨，全县东、中、西三条沟均受灾，除一些村庄、高地外，全部被水淹没，全县死亡12人，农田大部分被冲毁，道路、桥梁中断，东沟的防护堤坝部分被冲毁，大部分成了险工，失去了防洪功能。西沟在1984年～2008年间，每年均有不同程度的洪涝还在发生。因此，实施该工程对保护两岸人民群众的生命及财产安全非常必要。

(二)崇礼县位于清水河的上游，是张家口市的主要水源地，实施该工程对于保护水源地，保障张家口市饮水安全极为重要。

(三)张家口市清水河主城区自2005年冬季以来，张家口清水河主城区分三期进行了治理改造，治理总长度约12km，共修建橡胶坝及蓄水河段16处，总蓄水面积105万m2，需水量295万m3。从大境门以下至纬三桥形成了比较完整的蓄水水面，大大改善了张家口市主城区的城市景观，提高了河道防洪能力。实施本工程，可以稳固河床，减少水土流失，对保证张家口市主城区的生态环境十分有利。

二、工程标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定本工程的工程等别为Ⅴ等。依据《防洪标准》乡村部分，本工程为Ⅳ级。

依据《防洪标准》，以乡村为主的防护区，防护区人口≤20万人，防护区耕地面积≤30万亩的，防洪标准可取20～10年。依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定本工程的工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，参照“山区、丘陵区水利水电水利水电工程消能防冲建筑物洪水标准”及“灌溉和治涝工程永久建筑物防洪标准”，本工程设计洪水标准为10年一遇。

三、工程设计分析

本工程防护方式可采取利用土方填筑的堤防式和使用浆砌石砌筑的挡墙式。以4.6m高浆砌石挡墙为例，对两种方式进行比较。

(1)挡墙式防护措施，考虑基础冲刷、防冻要求，浆砌石挡土墙基础应深入河底以下2.1m，由河底至设计水位平均高度约2.5m。

(2)堤防式防护措施，设计边坡采用1：2.5，顶宽按3.0m，河道深一般为1.5m，则需要筑堤1.0m左右。由于河道纵坡较大，平均流速在4m/s以上，普通土堤无法满足抗冲要求，因此在迎水面采用钢丝网石笼护砌。

堤防式防护与挡墙式防护单位长度投资表

由上表可知，堤防式和挡墙式防护单位投资基本相同。但是采用堤防式防护措施，势必要占压耕地，而河滩地是沿河两岸人民群众赖以生存的基本农田。同时本地石料丰富，施工经验多，现有防护工程一般均采用浆砌石。鉴于上述原因，本工程采用重力式浆砌石挡墙结构。

崇礼县清水河东沟河和西沟河，现状横断面为复式断面，深槽平均宽60m左右，最大宽度约150m，河道纵坡平均10‰～15‰。本次设计河道仍采用复式断面，10年一遇流量控制在深槽中，大于10年一遇的流量，全断面行洪。设计纵坡依据现状河道纵坡进行调整。根据洪水位推算，崇礼县清水河深槽宽度不小于20～60m。

四、工程施工条件及施工分析

(一)施工条件分析：本工程为护村防护工程，本次治理安排驿马图、石嘴子、高家营三乡，总治理长度护岸16.3km，河道清淤10.5km,工程沿河道两岸布置,共防护19处。主要内容为：进行河道清淤，砌筑浆砌石挡土墙等。主要工程量：土方开挖57.13万m3，浆砌石8.07万m3。该流域处蒙古高原向华北平原过渡带，位于燕山山脉北侧，地貌属火山喷出岩形成的中、低山及冲蚀黄土峁、黄土台地地貌景观。区域内出露的岩性主要为太古界崇礼组片麻岩、角闪岩;中生界侏罗系上统张家口组粗面岩、流纹岩、火山角砾岩、凝灰岩、流纹集结块岩;新生界第四系松散岩层。地下水分为三种类型：基岩裂隙水、第四系空隙潜水及构造裂隙水。

(二)具体施工分析：土方开挖采用1m3挖掘机开挖，装8t自卸汽车运输，平均运距500m。砌石石料选用未风化的新鲜岩石，浆砌石砌筑前，在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净，砌筑时保持砌石表面湿润。移动式砂浆搅拌机拌和砂浆，采用坐浆法分层砌筑，铺浆厚度3～5cm，随铺浆随砌石，砌缝需用砂浆填充饱满，不得无浆直接贴靠，砌缝内砂浆采用扁铁插捣密实。砌体均衡上升，相临段的砌筑高差和每日砌筑高度，不超过1.2m。上下层砌石错缝砌筑，砌体外露面平整美观，外露面上的砌缝预留4cm深的空隙，以备勾缝处理。

另外，工程还需对水土保持及环境保护等做进一步分析，本文中不再讨论。

该工程实施后，对区域内生产与经济发展、提高生活水平提供了保证，具有明显的经济和社会效益。工程的实施可减少洪水对环境的污染，稳定的生活环境，将减少生产资源再开发给生态环境带来的不利影响。经济、社会和环境效益较大，是一项利国利民的项目。