白云河干流河道整治方案及工程设计探讨

景淑娟

(辽宁省辽阳水文局，辽宁 辽阳 111000)

白云河干流河道整治方案及工程设计探讨

景淑娟

(辽宁省辽阳水文局，辽宁 辽阳 111000)

白云河是柳河一级支流，发源于草市镇任家街，由南向北流经清原县草市镇进入吉林省东丰县，至山城镇汇入柳河干流。白云河沿岸除尖山子一带较宽阔外，多呈窄深形状，两岸高山林立，河道迂回曲折，耕地较少，水能资源丰富，是清原的重点林区。根据白云河河道存在的问题，文章提出了白云河干流河道整治方案，以达到提高白云河防洪能力，并对纵横断面进行了初步设计。

河道整治；工程措施；建设必要性；工程设计

1 工程概况

白云河是柳河一级支流，发源于草市镇任家街，由南向北流经清原县草市镇进入吉林省东丰县，至山城镇汇入柳河干流。流程17.20km，流域面积104.6km2，多年平均径流量2.543亿m3。河道比降在2‰-3‰之间。白云河沿岸除尖山子一带较宽阔外，多呈窄深形状，两岸高山林立，河道迂回曲折，耕地较少，水能资源丰富，是清原的重点林区。白云河干流河道治理长度3.55km，其中左岸格宾石笼护岸防护3.506km,右岸格宾石笼护岸防护3.542km。

白云河地处温带半湿润季风气候区，大陆性气候较为明显，冬季寒冷降水量少，是我省东部高寒山区，夏季炎热降水量多，根据清原气象站资料分析，历年极端最高气温为36.5℃，历年极端最低气温-37.6℃，年平均气温5.2℃。相对湿度60%-70%，全年夏季最大湿度达80%左右。多年平均冻层深度1.40m，最大冻深达1.69m。年降水量770mm左右，多集中于6-9月份，约占全年降水量的70%-80%，其中7-8月份占全年降水量的50%以上。暴雨天气多发生在7月下旬-8月上旬，产生大暴雨的天气系统有华北气旋，高空槽及低压冷锋等主要天气系统。年最大风速可达26.3m/s，年最大平均风速14.30m/s。

2 社会经济概况

清原县总面积3921km2，人口35万人，其中农业人口25万人，辖14个乡镇，188个行政村，现有耕地3.82万hm2，粮食作物以水稻、大豆、玉米为主。资源特点是“绿色屏障、四河之源、矿藏宝库、天然药园”，是全省四个国家级生态建设示范区之一。

白云河流域包括清原县草市镇。人口1.54万人，面积152.53km2。旧时的清原县草市以草闻名，今天的草市镇却以蟹肥、稻香著称。改革开放以来，草市人加大了开荒造地和水利建设的力度，硬是将这里几万亩的荒草甸变成了丰收田。

过去在东北，“人参、貂皮、乌拉草”被誉为三宝，而乌拉草就是旧时草市的特产。其实，这个地方最早叫白云堡，后来又改作白银河屯。白银河屯水肥草美，特别是乌拉草吸引了不少外地客商来此贩运，这里的草市场由此名扬百里。1926年，这里已成为买草卖草的集散地，而草市则成了这方土地的代名词。据传 1930年，此处正式更名为草市。

过去，这里几乎年年都要开展“战草荒”运动。土地联产承包后，农民开荒种地的积极性十分高涨，但是由于草市地势偏高，严重缺水，农民的收成很不稳定。为了改变这一落后现状，加快农业发展步伐，草市镇在市、县的大力支持下，逐年加大了水利设施的建设力度。到目前，由地方投入建设的水库有20座，其中小一型水库两座，小二型水库18座；拥有塘坝52座、方塘4座。有了水源的保障，草市镇的农业发展有了很大提高。该镇新造水田402hm2，旱田改水田469hm2。目前，全镇共有耕地3015hm2。草市镇的耕地面积、粮食产量均在清原居于领先地位。近些年草市人还在稻田里养起了河蟹，种植有机水稻收入上千元，稻田养殖河蟹也可收入上千元，像这样的一亩“双千田”，草市镇有20hm2。

3 工程建设必要性

近年洪水频繁发生,在给我们带来损失的同时也给了我们极好的经验和教训。白云河支流上甸子河大部分河道未进行治理，具有游荡性河道特征，河道不稳定，主槽摆动频繁，弯道发展快，洪水标准低，现状堤顶高低不一、宽度不一，堤面狭窄，无硬防护，堤身矮小，每遇洪水袭击，险情频出，严重威胁堤防两岸群众生命财产安全。加之今年清原县的建设步伐加快，在该区整体规划的前提下，需要对白云河进行综合治理以配清原县的发展需要，所以只有提高河道防洪标准，整治河道，才能保证草市镇及交通干道安全。综上所述，进行清原县白云河综合治理工程是十分必要和迫切的。

4 存在问题

白云河干流现状主要以护岸为主，河道左岸为202国道，右岸为农田。由于现状两岸为土坡无任何防护措施自身抗冲刷能力较差，两岸堤坡冲刷破损严重，坡面凹凸不平，部分地段基本失去了防护能力。

白云河支流上甸子河河道现状：草市村段为浆砌石结构，左岸部分浆砌石墙，背水坡无回填土，墙体稳定性差。草市村上游河道狭窄，大部分河段基本无堤。

5 白云河干流河道整治方案及工程设计

5.1 白云河干流河道现状

本次设计护岸防护范围为白云河干流桩号0+000-3+550。白云河干流左岸为202国道，右岸为农田。河道现状河道宽度10m-15m之间，平均比降1‰，河道两岸为基本无堤，无任何防护措施，护岸多为砂砾料填筑，基础为杂填土及砂砾料，河道内有杂草、乱石等阻碍行洪，现状河道达不到5a一遇洪水标准。

5.2 河道整治长度及整治标准

白云河干流护岸防护河道长度3.55km，左岸防护长度为3.506km格宾石笼护岸。右岸护岸防护长度为3.542km格宾石笼护岸。干流左岸桩号Z0+000-Z0+850、Z0+867-Z1+690、Z1+696-Z2+770、Z2+791-Z3+550、干流右岸Y0+000-Y0+841、Y0+860-Y1+697及Y1+703-Y3+567。

5.3 纵断面设计

白云河干流河道治理范围内共有桥3座，拦河坝2座。桥梁分别坐落于桩号0+020、0+850和1+700处，拦河坝分别位于0+000和2+770处，设计比降按河道内桥和拦河坝河底高程作为各河段的控制基点，河床已基本固定，其连成线所形成的河底即为设计河底线。

5.4 横断面设计

白云河干流护岸设计河段主槽宽度，最宽处15m，最窄处10m，由于左岸为202国道，右岸为农田，因此各河段按现有地形图的宽度及现有河道控制性工程的宽度确定，横断面形式充分利用左右岸原有护岸，迎水坡采用生物防护与格宾石笼相结合的防护形式。

5.5 糟率选择

本河段河道横断面为复式断面，主槽糙率参考《水利计算手册》，经综合分析，本次设计河道主槽糙率值采用0.03，两岸滩地采用0.04。

5.6 河道过水能力复核

经计算白云河干流0+000处至0+195处10a一遇洪峰流量为253.95m3/s，0+195至3+550处有支流汇入10a一遇洪峰流量为321.78m3/s。

白云河干流现状河道平均宽度10m，河道比降1.5‰，由于左岸为202国道路面距河底平均高差为3m，堤防超高为0.7m，河道过流水深按2.3m计算，河道现状过流能力为57.58m3/s。因此白云河干流河道现状不满足10a一遇洪水标准。

当发生10a一遇洪水时河道左右岸发生漫滩，本次设计对该段河道两岸采用格宾石笼护岸防护，防护高度为1.5m常水位，格宾石笼以上为1∶2.0土坡种植灌木植物坡面高度沿用现状护岸高度不对其进行加高。

5.7 水面线推算

清原县白云河综合治理工程，两岸采用格宾石笼防护，水面线计算方法采用逐段试算法，从下游向上游推算，起始断面为桩号3+574，水深采用曼宁公式计算，当水深达到3.76m时，洪峰流量为95.29m3/s，河道内洪水漫过护岸顶流入农田，该段河道内最大流量为95.29m3/s水深3.76m。本次设计起始断面水深采用3.76m最大水深计算。

公式如下：

1)水面线计算公式：

Δ=Z上-Z下=Q2[α/2/g(1+ξ局)×
(1/A上2-1/A下2)+L/K2]
K=AR2/3/n

(1)

式中：Q为河段流量，m3/s；L为河段长度，m；n为河段糙率；Δ为上、下游断面水位差，m；Z上、Z下为上、下游计算断面水位，m；A上、A下为上、下游断面过水面积，m2；A为上、下游断面过水面积平均值，m2；R为上、下游断面水力半径平均值，m；K为上、下游断面流量模数平均值；α为修正系数；ξ局为局部水头损失，m；g为重力加速度，m/s2。

桩号1+000-3+574水面线计算结果略,其中0+000-0+900计算结果见表1。

表1 白云河干流护岸水面线成果表 m

6 整治工程措施

根据河道特点、地形及地质情况，并结合抚顺市城市总体规划，在确保防洪安全的前提下，综合考虑绿化、景观等因素，因地制宜，在充分考虑河道特点的基础上，力争做到人文景观与自然的和协与统一。

在清滩、清障的基础上，对护岸工程采用格宾石笼防护至常水位，常水位以上对坡面进行整理。

白云河干流：整治河道长度为3.55km，本次采用格宾石笼护岸：设计河底以上1.5m范围内的岸坡采用台阶式格宾石笼防护，石笼顶宽为1.0m，层高为0.5m，相邻层错台宽度为0.5m。石笼护坡以上坡面按1∶2.0整形，并采用灌木防护，灌木株、行距均为0.5m。坡脚采用格宾石笼防护，石笼顶宽1.0m，埋深1.0m，石笼顶高程与设计河底齐平。

7 结 语

白云河干流护岸防护河道长度3.55km，左岸防护长度为3.506km为格宾石笼护岸，右岸护岸防护长度为3.542km为格宾石笼护岸。在清滩、清障的基础上，对不满足设计防洪标准的堤防进行加高培厚，对迎水面进行护坡，以提高河道的防洪能力,对护岸工程采用格宾石笼防护至常水位，常水位以上对坡面进行了整理。

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1007-7596(2016)12-0092-03

2016-11-24

景淑娟(1966-)，女，辽宁辽阳人，高级工程师，从事水文测验、水文资料整编、水文计算、洪水调查等工作。

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