鄒 華

(遼寧省錦州市義縣水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 錦州 121100)

近年來，頻繁出現(xiàn)的極端天氣導(dǎo)致山洪災(zāi)害事件頻發(fā)，對(duì)于山區(qū)中小河流的防洪治理逐漸引起工程領(lǐng)域和社會(huì)各界的關(guān)注。防洪治理充分發(fā)揮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益的根本途徑為降低一定頻率的洪水災(zāi)害損失，并且經(jīng)過美化整治的河道極大的改善城市景觀，對(duì)豐富居民的業(yè)務(wù)生活、滿足居民臨水親水的愿景具有積極作用，同時(shí)可以帶動(dòng)工程周邊商業(yè)開發(fā)、土地升值等間接效益。從地理位置上，遼西地區(qū)主要涉及盤錦、錦州、阜新、朝陽、葫蘆島等地，地貌形態(tài)以丘陵和山地為主，土壤類型多褐土、棕壤土、草甸土，土壤抗沖蝕性弱、通透性差且腐殖質(zhì)較薄，自然條件差極易誘發(fā)土壤侵蝕[1，2]。該地區(qū)河網(wǎng)水系密布、大小河流眾多，且大多數(shù)呈流程短、流速快、比降陡、面積小等山區(qū)型河道特征。受季風(fēng)氣候影響，每年的6-9月降水占年總量的70%～80%，年降雨量500 mm，并且年際降水量豐、枯比最高可達(dá)3倍。

山區(qū)型河流彎曲、水流湍急、洪水陡漲陡落，尤其上游河段，河床狹窄、兩岸地勢(shì)低洼且防洪標(biāo)準(zhǔn)低，加上河道管理不善，以及兩岸亂填、亂棄和道路、橋梁阻隔等人類活動(dòng)的影響，現(xiàn)狀河道寬窄無序，河岸雜草叢生、垃圾成堆、局部崩塌，河床淤塞、汛期排洪不暢，多年來山洪災(zāi)害頻發(fā)、損失慘重，對(duì)兩岸居民生產(chǎn)生活安全造成嚴(yán)重影響，不能適應(yīng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展要求。因此，應(yīng)加強(qiáng)岸坡穩(wěn)定性、暢通山洪處理、加強(qiáng)河道防洪治理，通過實(shí)施有效的防洪措施切實(shí)提升山區(qū)河流防洪標(biāo)準(zhǔn)，為沿岸居民安全和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展提供保障。

1 山區(qū)型中小河流現(xiàn)狀

1.1 水文特征

因獨(dú)特的地理環(huán)境山區(qū)型中小河流，較平原河道其水力要素、水文特性、河道參數(shù)等存在明顯差異。受氣候條件與地理環(huán)境影響，洪水猛漲夢(mèng)落特別是汛期水位、洪水流量具有較大變幅，較枯水期能急劇提高近百倍[3]。水流速度大、河槽窄、水面比降大屬山區(qū)河流的典型特征，降雨條件下極易產(chǎn)生急流。遼西地區(qū)植被覆蓋率低、巖石風(fēng)化嚴(yán)重且降水集中，水流沖刷河道岸坡嚴(yán)重，泥沙隨水流而下淤積河道。所以，河道防洪治理要充分考慮其特點(diǎn)，充分調(diào)研勘察因地制宜的實(shí)施治理，結(jié)合區(qū)域防洪治理規(guī)劃科學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)整治措施[4]。

1.2 現(xiàn)狀分析

由于特殊的氣候條件與地理環(huán)境，大多數(shù)河流蜿蜒曲折、雜亂無章，部分河段迎水面迎流頂沖嚴(yán)重。從縱剖面的角度，河道水流速度快、比降大，造成河道局部沖刷嚴(yán)重，岸坡多不規(guī)則狀；從橫剖面的角度，上游斷面形態(tài)以深V型為主，隨著攔蓄建筑物的增加、地面減緩或匯流量的增多，河面漸寬下游斷面形態(tài)呈U型。

受人類活動(dòng)干擾和氣候環(huán)境影響，現(xiàn)狀河流存在的問題包括：(1)因人類的過度開采、亂砍濫伐，減少了河道匯流時(shí)間，加之河流兩岸陡峭，洪水來勢(shì)兇猛，對(duì)岸坎造成嚴(yán)重的沖刷沖毀；(2)河道被長(zhǎng)期的沖刷侵蝕出現(xiàn)大面積裸露的石堆或基巖，加之河床整體穩(wěn)定性差、林草覆蓋度低，進(jìn)一步加劇土壤侵蝕，造成下游河道淤積、上游嚴(yán)重沖刷的現(xiàn)狀；(3)耕地和村莊鄰近河道兩岸，隨著農(nóng)業(yè)活動(dòng)的加強(qiáng)及農(nóng)村的不斷發(fā)展，面源污染、生活垃圾、固體廢棄物、畜牧養(yǎng)殖、工業(yè)廢水等嚴(yán)重污染河流；(4)為促進(jìn)區(qū)域發(fā)展，地方政府存在填河造地、埋河修路、擠占河流、侵占溝塘等與水掙地現(xiàn)象，建設(shè)用地的持續(xù)擴(kuò)大使得水域面積不斷減少，河道逐漸萎縮其防洪排澇功能明顯下降，山洪無出路導(dǎo)致農(nóng)田沖毀的問題突出[5-7]。

2 中小河流防洪治理技術(shù)

充分考慮中小河流現(xiàn)存的問題以及山區(qū)型河道洪水特點(diǎn)，遵循提高防洪標(biāo)準(zhǔn)、增強(qiáng)岸坡岸腳穩(wěn)定性、減輕土壤侵蝕、暢通山洪出路的原則，提出清淤疏浚、硬性防護(hù)、生態(tài)防護(hù)等山區(qū)型中小河流防洪治理技術(shù)。

2.1 清淤疏浚技術(shù)

針對(duì)河道垃圾堆積、河道被侵占的問題，綜合考慮河道水生動(dòng)、植物生存需要、河道枯水期最大洪水過流、枯水期河道生態(tài)需水量以及地下水補(bǔ)給河水的補(bǔ)給量等因素，對(duì)河道實(shí)行清淤整治。通過河流清淤疏浚暢通山洪出路，最大程度的保持河流原本形態(tài)。因人類活動(dòng)干擾導(dǎo)致局部河床淤積、沖刷，對(duì)此要全面考慮各河段沖淤情況，準(zhǔn)確計(jì)算不同河段比降，保證清淤疏浚后不會(huì)給河道帶來過度的淤積和沖刷。

河床比降的確定是應(yīng)用清淤疏浚措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中考慮以下因素合理確定河床比降：(1)充分考慮上、下游河床銜接特征；(2)從河底高程以及沖淤情況的角度分析河道內(nèi)跨河建筑物；(3)外源河道內(nèi)障礙物、垃圾后，準(zhǔn)確計(jì)算需要外運(yùn)的清淤土方量；(4)為防止對(duì)河床造成嚴(yán)重沖刷，河床比降過陡時(shí)可以分段確定比降，經(jīng)充分分析合理設(shè)置陡坎，消減水流速度平緩水流形態(tài)。

2.2 硬性防護(hù)技術(shù)

石料、混凝土等為岸坡防護(hù)工程硬性防護(hù)措施的主要材料，實(shí)際應(yīng)用中存在生態(tài)功能性差、使用年限短、投資高、見效快的特點(diǎn)。目前，固濱籠、綠濱墊、漿砌石等硬性防護(hù)型式的應(yīng)用較為常見，然而這種護(hù)岸型式不利于堤岸綠色植物的生長(zhǎng)以及地下水與河道之間的水流交換，河流系統(tǒng)不利于兩棲動(dòng)植物的繁殖生活和魚蝦等水生動(dòng)物的繁衍。因此，要考慮被保護(hù)對(duì)象的重要性以及岸坡現(xiàn)狀情況，結(jié)合山區(qū)中小河流特點(diǎn)選擇適宜的防護(hù)措施。

2.3 生態(tài)防護(hù)技術(shù)

生態(tài)防護(hù)技術(shù)穩(wěn)定岸坡的主要途徑為栽種植物，這種方法存在效益長(zhǎng)久、見效慢、投資低等特點(diǎn)，對(duì)于工程投資不足、兩岸防護(hù)對(duì)象級(jí)別低的河段，以及河道凸岸、河流順直段、河道上游段比較適用生態(tài)防護(hù)技術(shù)。植物生長(zhǎng)完全后，能夠達(dá)到穩(wěn)定岸坡、防治土壤侵蝕的功能，其生態(tài)與社會(huì)效益顯著，為河流長(zhǎng)期發(fā)展和良性循環(huán)提供保障[8]。

一般地，人工和天然材料是生態(tài)防護(hù)比較常用的材料類型，其中廣泛應(yīng)用的天然材料包括天然石材、植物材料等，綜合利用人工和天然材料護(hù)岸的方式較為常見；實(shí)際工程中人工材料的形式多樣，比較常用的三維網(wǎng)植草、生態(tài)袋、混凝土框格梁植草、連鎖水工砌塊、綠化混凝土和雷諾護(hù)墊等。結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，遼西山區(qū)中小河流生態(tài)防護(hù)措施，其栽種的植物類型以柳樹、楊樹、楓樹、紫穗槐等為主，對(duì)加固岸坡、保持水土、改善環(huán)境等發(fā)揮著重要作用[9，10]。其中，岸坡頂部主要栽種喬木，如柳樹、楊樹等，結(jié)合胸徑確定栽種間距多為3～5 m，這種植物防風(fēng)固沙、穩(wěn)定岸坡、美化環(huán)境的作用顯著；根系發(fā)達(dá)的灌木具有較強(qiáng)的適用性，如楓楊、紫穗槐等，考慮實(shí)際要求栽種間距宜為0.5～1.0 m，對(duì)防止水土流失和穩(wěn)定岸坡等具有很好的作用。

3 結(jié)語

考慮遼西山區(qū)型中小河流現(xiàn)狀情況、水文特征，應(yīng)合理布設(shè)清淤疏浚、硬性防護(hù)、生態(tài)治理措施，切實(shí)提高河道的防洪功能以及增強(qiáng)岸坡的整體穩(wěn)定性。為充分發(fā)揮工程效益、保障沿河居民財(cái)產(chǎn)安全，還要加強(qiáng)后期維修管理及逐步完善河道生態(tài)建設(shè)。

在施工和設(shè)計(jì)過程中，山區(qū)中小河流治理還要注意以下內(nèi)容：(1)結(jié)合山區(qū)中小河流水文特征和河道兩側(cè)匯水特點(diǎn)，水文計(jì)算過程中對(duì)洪峰流量實(shí)行分段計(jì)算，在此基礎(chǔ)上明確各段防洪規(guī)模；(2)考慮到比降大的實(shí)際情況，一般選用MIKE11、SOBEK-RURAL、HEC-RAS等軟件計(jì)算分析水面線，并按照歷年汛期洪水或現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查洪痕修正、分析、驗(yàn)證；(3)充分考慮工程占地情況、現(xiàn)狀岸坎形式、河道行洪斷面等合理布置工程，結(jié)合防護(hù)對(duì)象級(jí)別采取生態(tài)與工程措施，遠(yuǎn)期和近期以生物措施鞏固工程措施、工程措施掩護(hù)生物措施為主，從而達(dá)到河道生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益長(zhǎng)久以及見效快、投資小的發(fā)展模式；(4)河道后期管理工作高度重視，防止出現(xiàn)建管分離的情況，充分發(fā)揮工程效益保證后期的正常運(yùn)行；(5)結(jié)合山區(qū)型河道水文特點(diǎn)不斷完善非工程措施建設(shè)，將群測(cè)群防體系、山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)與工程措施有機(jī)結(jié)合，切實(shí)保證區(qū)域發(fā)展及沿河居民安全。