张家口市坝上地区大囫囵季河治理工程设计分析

张家口市坝上地区大囫囵季河治理工程设计分析

马建礼

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要：张家口坝上大囫囵季河是一条内陆河流域的季节性河流，面临春季雨雪融水和夏季洪水的双重威胁，河道周边风沙较大，生态脆弱。本文通过对大囫囵河道治理设计的介绍，对上述问题针对性的采取了一些措施，为坝上河道治理提供了一些经验。

关键词：坝上河道治理

1工程概况

大囫囵季河发源大囫囵镇二道湾村附近，先以东南至西北向流经察北管理区，后西折经沙沟乡流至波罗素乡青草洼一带，再转南顺一分厂与波罗素乡交界注入白塔淖、张飞淖，最后注入张北县黄盖淖水库，为季节性河流。大囫囵季河全长64.4km，整个流域呈上大下小扇形分布，总流域面积531.1km2，多年平均径流量为1168万m3。其中察北管理区内境内长26.7km，流域面积205km2，位于整个流域的中上游。

大囫囵季河为河北省坝上地区一条季节性河流，属内陆河流域。地势较为平坦，河道范围内土质以细砂为主，面临雨雪融水和夏季洪水的双重威胁，河道水位、流量变化季节性较强，风沙较大，植被较差。

大囫囵季河治理河段全长8.45km，沿途经过3个村庄。

2河道特征及存在的主要问题

由于现状大囫囵季河河道较窄，河道整治范围内槽距约11～22m宽，堤高约1.5m。由于该区域大风夹带沙粒侵蚀，堤防破损、槽内淤积严重，造成汛期洪水水流不畅，主槽摇摆不定，降低了河道行洪能力，对两岸村庄及企业防洪安全构成了威胁，防洪形势严峻。

3工程建设任务和内容

本工程属于河北省坝上内陆河。治理任务为通过工程措施，提高河道的行洪能力，保证沿河两岸村庄、草场及农田的防洪安全。

主要建设内容：自大囫囵季河上游疙瘩村北开始，向下游至双爱堂村东，治理段河道全长8.45km。支流河道进行清淤扩挖，并加固两岸堤防，长度3.85km；干流汇合口以下河道进行清淤扩挖，并加固两岸堤防，长度4.00km；下游连接段，对河道进行主槽疏浚，长度0.60km。

4工程设计

大囫囵季河河道保护范围内人口少于20万人，防洪标准应为重现期10～20年一遇，考虑到工程治理范围内保护人口较少，河道按10年一遇标准进行治理。主槽按3年一遇洪水标准不出槽进行设计。

治理断面采用复式断面，主要考虑坝上地区，地形较为开阔，采用复式断面过流能力强，同时堤防较为低矮，抗风蚀能力较强，也方便主槽清淤作业。

结合大囫囵季河现状情况，对察北管理区大囫囵季河治理初步拟定四个方案进行比选：全断面开挖不筑堤方案、全筑堤方案、半挖半填梯形断面、半挖半填复式断面方案。考虑到大囫囵季河河槽容易淤积的特点，同时因弃土场和土料场均较远，不适合全挖方案和全筑堤方案，而在同等淤积深度情况下，复式断面较梯形断面行洪能力更强一些，更符合本地区，风沙大、易淤积的特点。因此选择半挖半填复式断面方案进行设计，清淤和疏浚土方用于筑堤，使土方挖填平衡尽量不占或少占地，方便施工。

河道典型横断面图

结合现状，充分考虑到河道两岸实际情况和保护对象，本着防洪、抗冲、施工方便的原则，坚持河道防洪工程安全优先，以人为本，综合比较了格宾石笼、浆砌石、干砌石、草皮护坡的性能及造价。根据工程实践经验及当地冬季寒冷漫长的工程运行特点，最终确定本工程险工段迎水边坡采用干砌石护坡，主要用于工程起止点、凹岸及桥上下游易被冲刷的部位。

本地区风沙较大，为阻止大量风挟沙粒进入河道，堤防内、外坡及堤顶用草皮进行护坡，可保持水土和防风固沙。滩地及主河槽边坡也采用草皮护坡。

5结语

（1）河道治理采用了复式断面

工程所在地区为坝上平原地带，地势较为平坦、广阔、起伏不大，同时土质主要为砂性土，常年风沙较大。在河道治理设计中根据本地区的特点河道断面采用了复式河道断面。

复式河道断面使河道过流能力增强，水位降低，堤前水深和流速减小。复式断面水位的降低使堤防高度较低，结合开挖土料进行堤防的填筑，基本做到了土料的挖填平衡。由于堤防高度较低，同时由于采用1:4的边坡系数，使其受到风蚀作用也显著减小。

河道治理的断面型式为复式断面，疏浚并固定主槽，利用开挖土筑堤，在主槽易冲刷部位进行适当防护。工程治理维持了原河道的走势，保持了原河流的生态功能，按保护对象的要求提高了河段的防洪标准。

（2）河道防护采用工程措施与生物措施相结合的方案

大囫囵河河道治理对主槽弯道及桥梁上下游易冲刷部位进行了干砌石防护，其余河道主槽边坡、滩地和堤防均采用植草护坡。干砌石抗冻胀能力强，适合坝上严寒地区的特点，主要用于减少主槽冲刷，稳定河势。

滩地及堤防部位水深及流速较小采用植草防护，植草防护选用适用于当地气候条件的草种，如苜蓿、狗尾根等，使堤防、主槽、滩地等与周围环境一致，即满足了工程的水土保持功能，又满足了工程区的生态需求。

从工程运行3年以来的实际情况看，总体功能与设计一致，达到了原设计的目的和要求。

参考文献：

[1]GB/T50201-2014，防洪标准[S].

[2]GB/50286-2013，堤防工程设计规范[S].

[3]河北省水利水电勘测设计研究院.张家口市察北管理区大囫囵季河治理初步设计报告[R].2012