小流域大坡降河道清淤整治研究

　　摘要:通过对小流域大坡降河道特征的分析，以实例为基础，初步探讨大坡降河道清淤整治时规划坡降确定、断面形式采用及岸坡防护，以资为类似工程参考。
　　关键词:小流域,大坡降河道,清淤整治,坡降确定,岸坡防冲
　　
　　随着各地大江大河治理逐步接近尾声，河流源头的小流域治理工作逐渐展开，小流域治理对改善区域经济发展环境，维系经济可持续发展与所依赖的环境条件、各种自然资源协调发展，减少和避免因洪旱灾害所引发返贫现象、促进区域经济的健康发展有积极意义。
　　1问题引出
　　河流源头的小流域河道具有坡降大、冲刷淤积严重的特点，尤其上游水土保持措施不好的小流域，卵砾石、沙土受水流的搬动能力影响，从上至下分段淤高河道可与两岸农田齐平，一遇暴雨，洪水失去河道约束，频繁改道损坏农田，危害较大。因此在进行河流源头小流域治理时基本都涉及到河道清淤整治，以抑制河床进一步向不利方向演变。以东江上游埔前河小流域为例来研究大坡降河道清淤整治的问题。
　　埔前河位于某区南部，属东江右岸一级支流，流域面积为90.7km2，主河道长30.9km，平均坡降0.0188，发源于桂山山脉的尖顶山，流域内以车角为界，分为山区和平原区两部分，车角以上为山区，集水面积54.8km2，河床平均坡降0.022，山高陡峻，耕地稀少，车角以下为平原区，集水面积35.9km2，河床坡降0.01至0.04，两岸人口稠密，土地平坦连片，有耕地2.5万田。流域上游有水库控制，水库下游至汇入东江口沿途结合农田灌溉布置有8座引水陂头。
　　埔前河从河口至水库下游新娘潭陂河道长15.3km，河底高程落差64.0m，其中下游8.4km至樟陂处河道坡降在0.003以下，樟陂以上还有老牛陂、社潭陂、小坑陂、社潭陂四座陂头，本河段长6.9km，落差40.0m，天然河道坡降大，洪水流速快，本段河床为卵砾石床基，在上游修建控制性水库后，下泄洪水冲积物含量减少，对两岸冲刷严重，尤其凹岸崩塌连片存在，已危及农田。
　　2整治河床坡降确定
　　本次取老牛陂～社潭陂段为研究对象河段，该段现状河道底高程极不规则、起伏大，很具代表性。有关测量断面间距、现状河底高程见表1、图1。
　　表1老牛陂～社潭陂段有关参数成果表基面：珠基
　　                 　　
　　从表1可以看出，老牛陂陂前、陂后河底高程差2.0m，如果埔前河上游水土流失严重，老牛陂陂前淤积满的话，则落差将达3.3m。本段从A70断面至A58断面距离732.1m，落差4.9m，平均坡降0.0067；在修建陂头后，以现状陂前A69断面现状底高程63.4m计，平均坡降0.0046，同时老牛陂陂顶高程64.69m，有效的壅高了陂前水位，减缓上游河道流速，阻止河道的进一步下切，保护两侧开发利用土地的安全。
　　由此引出大坡降河道整治的一个重要原则：对河流比降较大、冲刷严重的河段，适当修建挡水陂头，减缓流速；有条件时，把防冲和引水灌溉结合考虑，综合利用。
　　对于没有严重淤积的河道，规划河底坡降以现在河道坡降为基础，局部挖填，避免大幅度改变河道现状；对于淤积严重河道，结合设计洪水流量、两岸地形及设计断面进行大方量开挖清淤，以设计洪水位不高于地面高程为宜，但必须同时做好流域内上游产流区的水土保持工作，在松散冲积物主要形成区出口段采取修建水库、格栅坝、拦砂坝等措施，有效拦截上游冲积物，避免刚清挖河道很快再次被淤积。对于现状坡降较大，两岸土质抗冲能力差的河段在适当位置修建陂头壅高水位降低流速，也可根据地形实际设置跌水。
　　对于老牛陂～社潭陂段河道现状河底高程在A67～A63断面之间存在一深潭，在规划河底坡降时忽略其存在，以其他现状底高程确定一合适的坡降，以目测适线，对A61～A59适当下挖，对于深潭段在整治时抛大块石以防止深潭段进一步冲刷扩大引起新的崩塌。
　　                         
　　
　　3河道断面形式、防护
　　大坡降河道由于水流流速大，冲刷能力强，河岸一般都是垂直或接近垂直的崩塌，因此在河道清淤整治时在条件允许时则进行削坡，对于景观要求不大的河段采用梯形断面即可，如受条件限制也可采用矩形断面，对于城区段河段结合滨河公园以采用复式断面为宜。断面的尺寸以现状河道断面为基础，以河道设计过流能力最终确定规划断面尺寸，对于现状较宽河段予以保留，以利于水生生物群落的形成。
　　大坡降河道流速基本都大于土质河岸的抗冲流速，尤其对于小流域的上游，由于洪水暴涨暴落，对于零星居民点、农田等以防冲保护为主，可不设防洪标准，因此岸坡防护对大坡降河道相当重要。
　　坡式护岸：洪水位以下以天然石块为主材，采用400mm～250mm厚蜂巢护垫、1000mm×1000mm×230mm（厚）规格的棕榈石或厚400～500mm的干砌块石，常水位以上坡度较缓区域可采用生态袋护砌，设计水位以上一般均采用土工三维护垫+草皮护坡。
　　墙式护岸：主要材料包括砼仿木桩结构以及自嵌式挡墙、蜂巢挡墙穿过城建区等修建土堤受限制的地段，采用防洪墙。根据受力情况分别采用不同的材料，堤坡需要承担较大动荷载的，如堤路结合段，仍以混凝土挡墙结构为主；周边是已建房屋的以桩式岸墙为主，周边为山包且开挖为主的以采用仰斜式蜂巢挡墙为主；周边无建筑物且需填筑的，则以自嵌式挡墙为主。
　　对于无条件进行削坡的矩形河段，采取墙式护岸。
　　4结语
　　（1）大坡降河道一般处于小流域中上游，现状河底起伏大，在规划河底坡降时可忽略局部起降大河段，基本以现状河底高程确定规划坡降；对于水土流失严重的小流域，由于河道淤积严重，可结合两岸地形进行大方量开挖清淤，但需同时做好上游流域水土保持措施。
　　（2）河道断面在受水流冲刷崩塌河段一般采用梯形断面为宜，也可结合实际情况采用复式断面或矩形断面，但需采取适当的防冲措施。
　　
　　参考文献
　　1钱宁、张仁、周志德著.河床演变学.北京：科学出版社，1998,39
　　2于长海、苏彧、崔颖.论现代河道护坡形式的发展.工程与建设,2007,05.
　　3余国庆、朱霞、邱美娟.淳安县山区河道整治规划与设计探讨.水科学与工程技术,2008,03