浅论南洼河界河段治理方法

1、浅论陇川县南洼河界河段治理方法褚峰平摘要：界河治理工程是一项关系到两国水域疆界，也直接关系到边境 的平静、安宁和各自的和平发展的重要工作。陇川县南洼河属南宛河 右岸一级支流，发源于缅甸境内拉嘎崩一带山区，基本以河为界。本 文通过南洼河界河段的治理方法对国界河的治理方法进行探讨，对我们边境县以河为界的堤防工程设计具有一定的现实意义。关键词：界河治理关键词：界河治理南洼河、前言界河治理工程是一项关系到两国水域疆界，也直接关系到边境的 平静、安宁和各自的和平发展的重要工作。界河防洪治理是维护祖国 边疆稳定、国土完整、边界清晰的需要；界河防洪治理对提高我国国 际地位、维护国家尊严、维护国家形象具有重要

2、意义；界河防洪治理 是促进陇川经济发展，提高人民生活水平，加强民族团结的需要。界河的治理主要是通过修建堤防，提高河堤的防洪能力，使边界 清晰，维护祖国疆土稳定、国土完整。下面我们通过南洼河的治理来 谈谈界河治理的方法。二、南洼河界河段治理方法1、概述陇川县位于云南省德宏傣族自治州西南部，东接潞西市，南连瑞 丽市，北靠盈江县和梁河县，西与缅甸国接壤。国境线长50.9km。南宛河属伊洛瓦底江水系，为瑞丽江的一级支流，南洼河属南宛 河右岸一级支流，发源于缅甸境内拉嘎崩一带山区，南洼河干流从 45#界碑以上200m向南至46#界碑，长11.745km，河宽830m。 其中0+0001+100为山区河槽

3、相对平坦段，1+1007+972为山区河 流段，7+9729+300为丘陵段，9+30011+745为坝区段，整条河道 基本为天然河道。自44#界碑起为界河，从北向南流到46#界碑进 入陇川坝区，于章凤大桥下约1km处汇入南宛河。南洼河集水面积 93.9km2,河长27.8km，其中界河段长12.34km，河道平均坡降11.2%。 46#界碑控制断面径流面积86.8km2。2、河流特性2.1水文气象南洼河流域多年平均气温18.8C，极端最高气温35.7C，极端 最低气温-2.9C，气温年较差小，日较差大，体现了亚热带湿润气候 的特点。流域雨量大于等于50mm的暴雨在112月均有发生，暴雨 主要

4、集中在68月，年最大暴雨发生于该时期的机率为80%左右（其 中发生在7月约占50%），实测最大24小时暴雨量达182.9mm。南洼河为山区性小流域，由于流域面积小、河流短期洪水具有陡 涨陡落的山区性小流域洪水特性。多年平均来水量为7080万m3, P=20%的年最大设计洪峰流量110m3/s，枯期设计洪峰流量10.9 m3/s， 多年平均含沙量1.11kg/m3。2.2地形地貌南洼河干流从45 #界碑以上200m向南至46#界碑，长11.745km， 河道平均比降11.6%。，河宽830m。其中0+0001+100为山区河槽 相对平坦段，1+1007+972为山区河流段，7+9729+300为

5、丘陵段， 9+30011+745为坝区段，整条河道基本为天然河道。基本上以河为 国界。3、工程整治前河道状况及存在问题3.1工程整治前河道状况南洼河上有约8.1km河道为山区性河段，两岸为山体；中游约 1.7km的河段为山区与坝区过渡段，两岸为低丘地貌；下游约2.5km 处于平坦开阔的坝区，山区性及丘陵性河段可安全下泄10年一遇洪 水，安全泄量139m3/s；坝区段标准极为低下，几乎年年有灾害发生， 总体防洪能力达不到2年一遇，安全泄量仅为3040 m3/s。南洼河46号界桩附近因灌溉需要建有长约140m的挡墙外，其余 国界河沿岸基本为自然状态，多年来未进行过防护。河段河岸为冲积砂壤土，沿岸天

6、然堤坎岸滩低矮。3.2存在问题（1）、河道治理工程措施基本处于空白状态，尚未形成有效的防 洪体系。陇川县地处边境少数民族地区，社会经济条件落后，资金缺乏， 河道基本上处于天然状态，无法控制冲刷的发展和减免洪水。（2）、河岸抗冲刷能力较低。沿河两岸基本为冲积砂壤土，加之基本上无地方及护岸工程，河 岸抗冲刷性能差，安全泄量小，一遇洪水，河堤漫溢，河岸冲刷坍塌 严重，造成国土流失和洪水灾害。（3）、河道管理不规范，防洪减灾意识薄弱沿河百姓防洪减灾意识薄弱，在河滩地上耕作，影响了河道的泄 流能力。4、南洼河界河治理的必要性南洼河为陇川县界河之一，每到汛期，这些河道河水暴涨，河岸 在洪水冲刷下垮塌极为严

7、重，流域内土壤侵蚀严重，水土流失对当地 的环境造成严重影响，河床受沉砂作用逐年上升，洪涝灾害隐患日趋 严重，国家和人民生命财产受到了危险。工程建设对治理中国界河和 水土流失，恢复生态环境，保护边疆人民的生命财产安全，树立国家 形象将起到重要的作用。工程实施后可以控制我方下滑的河岸，保护 疆土的安全，方便进出境人员的往来，对边防巩固和边疆地区经济发 展具有重大意义。促进当地生产力的发展，加大水利化利用程度，带 动产业结构调整，实现区域内水资源调动，解决供求矛盾，产生了极 大的社会效益。它使当地农产量增加，农民收入增加，生活得到很大 改善，5、工程任务和规模5.1工程等别及建筑物级别按国家防洪标准

8、(GB5020194)的有关规定，堤防工程的防 洪标准，应根据防护对象的重要程度和受灾后损失的大小，以及江河 流域规划或流域防洪规划的要求分析确定。综合考虑经济、社会、环境等多方面因素确定南洼河防洪堤的防 洪标准为十年一遇洪水。按堤防工程设计规范(GB5028698)的规定，堤防工程的级别应符合下表的规定防洪标准重现期(年)3100100，且35050，且33030，且32020，且310堤防工程级别12345依据防洪堤的防洪标准确定南洼河防洪堤的级别均为5级建筑 物。5.2防洪标准共治理河堤长度4.097km。设防标准由原先的不足2年一遇提高 到 10 年一遇（P=10%）。5.3工程布置陇

9、川县国界河流治理工程计划治理南洼河K8+24012+337段， 长4097 m，本工程堤线布置基本与原堤线基本一致K8+240K8+421、 K8+764K8+792、K8+825K9+117、K9+342K9+468、K9+631 K9+669、K10+878K11+019浆砌石护坡806m。其余均采用均质土堤， 断面型式为梯形，埋石混凝土护脚，采用浆砌石护坡。K9+800K12+337堤后1m设排水沟。南洼河坝区段，为防止洪水倒灌淹没农田，需设置闸门控制，工 程在11+545、11+180、10+810处设置排涝口，并设置闸门控制。 12+240、10+810、10+120处设置上堤道路共

10、计0.62km。5.4结构设计河堤的结构设计分为顺直河段和弯道凹岸段两部分考虑堤防工 程结构设计。弯道凹岸段水流结构复杂，在弯道环流动力的作用下： 堤防的护坡受到水流的压力容易造成护坡的损坏；堤脚受水流的冲 蚀，容易产生坡脚淘空、堤坡滑坡和河岸的坍岸。因此，在弯道的凹 岸段，应特别加强堤坡与堤脚的保护，以保证河堤的安全。顺直河段又分为堤前有护堤滩地保护的堤防和堤前无护堤滩地保护的堤防。堤前有护堤滩地保护的堤防如果堤防的高度超过了地基 能承受的极限高度，则须在堤的内外侧设置戗台。堤前无护堤滩地保护的堤防与有护堤滩地保护的堤防，区别在于 护坡设计与护底设计不同。无护堤滩地保护堤防的护坡结构，一般采

11、用干砌块石、浆砌 块石或灌砌块石结构；有些风浪较大，水流较急的护坡，还应在护坡 上面安放护面块体。对于堤脚的防冲，除了沉排抛石护脚护底以外，有的还应设 置丁坝，将水流挑出丁坝坝头以外。南洼河左岸防洪堤工程 K8+240K8+421、K8+764K8+792、 K8+825K9+117、K9+342K9+468、K9+631K9+669、K10+878 K11+019采用埋石混凝土护脚，浆砌石护坡。其余均采用均质土堤， 埋石混凝土护脚，浆砌石护坡，断面型式为梯形，使用粘土作为回填 料。5.5水面线推求南洼河无实测水位、流量资料，德宏州水文水资源局根据历时观 测的流量、水面比降应用曼宁公式反推了治

12、理河段的糙率为0.029 0.24,根据所选防洪控制断面位置，南洼河糙率采用0.03。根据纵横断面资料以及确定的糙率和测时水面比降，用曼宁公式 推求得到防洪控制断面的设计水面线。设计水面线成果见南洼河十 年一遇(P=10%)设计水面线成果及设计堤顶高程表。5.6堤身设计5.6.1筑堤材料筑堤材料可选择土料、石料及砂砾料等，堤身结构应经济实用、 就地取材、便于施工，并应满足防汛和管理的要求。南洼河采用均质 土堤。5.6.2堤顶高程确定堤顶高程应按设计洪水水位加堤顶超高确定。堤顶超高按下式计 算确定。1、2级堤防的堤顶超高值不应小于2.0m。Y=R+e+A式中Y堤顶超高（m）；R设计波浪爬高（m）

13、；e设计风壅增水高度（m）；A安全加高（m）；波浪爬高计算在风的直接作用下，正向来波在单一斜坡上的波浪爬高按下列方 法确定：当m=1.55.0时，按下式计算r= MKM、瓦p .：1 + m 2式中R 一累计频率为p的波浪爬高（m）； pK一斜坡的糙率及渗透性系数，根据护面类型按表1确定；K 一经验系数，可根据风速V（m/s）、堤前水深d （m）、重力加速 V度g（m/s2）组成的无维量V/预，按表2确定；K 一爬高累计频率换算系数，按表3确定；对不允许越浪的堤防， p爬高累计频率宜取2%，对不允许越浪的堤防，爬高累计频率宜取13%；m一斜坡坡率，m=ctga ,a为斜坡坡角（度）；H 堤前波

14、浪的平均波高（m）；L堤前波浪的波长（m）。当mW1.25时，按下式计算Rp=KAKvKpR0 H式中Kv按表3确定R0无风情况下，光滑不透水护面（、=1）、H=1m时的爬高值（m），按表4确定。表1斜坡的糙率及渗透性系数、护面类型Ka光滑不透水护面（沥青混凝土）1.0混凝土及混凝土板护面0.9草皮护面0.850.9砌石护面0.750.80抛填两层块石（不透水基础）0.60.65抛填两层块石（透水基础）0.5一0.55四脚空心方块（安放一层）0.55四脚椎体（安放一层）0.40扭工字块体（安放一层）0.38表2经验系数KvW11.522.533.54，5Kv11.021.081.161.221

15、.251.281.30表3爬高累计频率换算系数KpH /dP%0.112345101320500.32.131.861.761.701.651.611.481.401.310.99表4R。值m=ctga00.51.01.25RO1.241.452.202.50风壅水面高度计算风壅水面高度在有限风区的情况下按下式计算:e= M cos2 gd式中e一计算点的风雍水面高度(m)；K综合摩阻系数，可取K=3.6X10-6；V风速，按计算波浪的风速确定；F一由计算点逆风向量到对岸的距离(m)；d水域的平均水深(m)；P 一风向与垂直于堤轴线的法线夹角(度)。南洼河界河段堤顶超高计算结果见下表。堤顶超高

16、表堤段堤防级别安全加高(m)波浪爬高(m)风雍增水高度(m)计算 堤顶超高 (m)设计 堤顶超高 (m)南洼河50.50.1530.00080.65380.7设计堤顶超高根据计算超高取整，取南洼河堤顶超高Y=0.7mo防洪堤堤顶高程为:Z = Zp + Y式中 z堤顶高程（m）；Zp设计洪水位（m）；南洼河堤顶高程为十年一遇洪水位加0.7m超高，其堤顶高程见 下表。南洼河十年一遇（P=10%）设计水面线成果及设计堤顶高程表里程深泓点（m）设计水面 线水深 （m）设计堤顶高 程8+572958.1960.682.58961.388+747956.7958.772.07959.479+123954

17、.4957.192.79957.899+700953.615956.362.745957.069+810953.118955.9372.819956.63710+412951.801953.5121.711954.21210+590951.04952.9351.895953.63510+790950.12952.292.17952.9910+860950.135952.0691.934952.76911+260948.61950.7992.189951.49911+380948.21950.4452.235951.14511+540947.711949.9732.262950.67311+74

18、0947.202949.3832.181950.08311+860946.713949.0292.316949.72912+020946.084948.5572.473949.25712+180945.883948.0852.202948.78512+337945.61947.612948.315.6.3堤顶宽度堤顶宽度应根据防汛、管理、施工、构造及其他要求确定。1级 堤防堤顶宽度不宜小于8m ； 2级堤防堤顶宽度不宜小于6m ； 3级及 以下堤防堤顶宽度不宜小于3m。堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜米用2%3%。南洼河堤顶宽为3m5.6.4堤坡的确定堤坡应根据堤防等级、堤身结构、堤基、筑堤土质

19、、风浪情况、 护坡形式、堤高、施工及运用条件，经稳定计算确定。1、2级土堤 的堤坡不宜陡于1:3.0。南洼河堤坡为1:2.05.6.5护坡选定护坡应坚固耐久、就地取材、利于施工和维修。对不同堤段或同 一坡面的不同部位可选用不同的护坡型式。临水侧护坡的形式应根据 风浪大小、近堤水流结合堤的等级、堤高、堤身与堤基土质等因素确 定。背水侧护坡的型式应根据当地的暴雨强度、越浪要求，并结合堤 高和土质情况确定。1、2级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段， 临水侧坡面宜采用砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡。1、2 级堤防背水坡和其他堤防的临水坡，可采用水泥土、草皮等护坡。高 度低于3m的1、2级堤防或3

20、级及以下堤防，可按已建同类堤防的护 坡选定。南洼河选定临水侧采用浆砌石护坡。5.6.6堤岸的防护岸坡受风浪、水流作用可能发生冲刷破坏的堤段，应采取防护措 施。堤岸防护工程可选用坡式护岸、坝式护岸、墙式护岸以及其他防 护型式。堤岸防护工程的护脚延伸范围符合下列规定：在深泓逼岸段延伸至深泓线，并满足河床最大冲刷深度要求。在水流平顺段可护至坡度为1:31:4的缓坡河床处。堤岸防护工程的护脚工程顶部平台高于枯水位0.51.0m由于修建防洪堤部分改变了天然河道的特性，河道必将形成新的冲淤平衡。确定冲刷深度是确定防洪堤基础埋置深度的关键。水流平行于岸坡产生的冲刷河道堤线平顺堤段，河堤与河道主流方向基本一致

21、，按水流平行河道条件下考虑。水流平行河道对岸边或河底的冲刷按下式计算：H = h +（匕）n - 1 b p V h式中：hb一般冲刷深度（m）n平面形状系数，n=1/42/3，取n=1/4;vh河床容许不冲流速（m/s），取vh=1.3m/s;v主河槽计算水位时的平均流速（m/s）；hp水深（m）；局部冲刷深度河道凹岸堤线不平顺地段，河堤与河道主流方向不一致，堤基受 水流冲刷严重，按水流斜冲防护岸坡条件考虑，冲刷深度计算公式如下： 以23tgV 23 30d式中：hp从河底算起的局部冲刷深（m）；a水流流向与岸坡交角（度）；m防护建筑物迎水面边坡系数，取m=2.0；d坡脚处土壤计算粒径（cm

22、）。对非粘性土取大于15%（按重量计）的筛孔直径；Vj水流的局部冲刷流速（m/s）；根据各河道断面流速、水深及河床颗粒组成情况计算南洼河平行河道冲刷深度，计算结果见下表：平行河道冲刷深度计算断面水深（m）流速（m/s）冲刷深度（m）8+5722.583.581.118+7472.073.610.789+12333.30.829+4422.772.180.649+7002.7452.340.439+8102.8192.090.3610+4121.7112.320.2710+5901.8952.160.2610+7902.171.980.2410+8601.932.30.311+2602.192.

23、620.4211+3802.242.70.4511+5402.263.670.6711+7402.183.010.5111+8602.322.760.4812+0202.472.210.3512+1802.22.030.2612+33721.740.15选择代表性断面进行南洼河局部冲刷深度计算，计算结果见下 表:局部冲刷深度计算断面流速（m/s）水流角（）计算粒径 （mm）冲刷深度 （m）8+7682.34420.60.49+5521.38440.6不存在冲刷9+8102.0937.50.60.1310+8602.3420.60.3311+3802.7350.30.61根据最大冲刷深度并考虑0

24、.5的安全富余，确定基础埋置深度为1.2m。根据以上计算，南洼河堤身设计采用浆砌石护坡土堤，护坡迎水 坡坡比为1:2.0，背水坡坡比1:2.0，堤顶宽3.0m。堤身就近选用粘 土填筑，堤顶泥结石路面厚度为20cm。迎水面护坡采用砂石垫层和 M7.5浆砌石护坡，砂石垫层厚10cm，浆砌石厚30cm，其顶部设40 cm 厚C15混凝土压顶，底脚设1.0m宽、高1.2m的埋石混凝土护脚。在 冲刷较严重的K8+695784.08、K9+542640.73段增加钢筋石笼护 脚保护。K8+240K8+421、K8+764K8+792、K8+825K9+117、K9+342 K9+468、K9+631K9+

25、669、K10+878K11+019 浆砌石护坡 806m。 迎水坡坡比为1:2.0，迎水面护坡采用砂石垫层和M7.5浆砌石护坡， 砂石垫层厚10cm，浆砌石厚30cm，其顶部设40 cm厚C15混凝土压 顶，底脚设1.0m宽、高1.2m的埋石混凝土护脚。排水土沟位于堤后1m，沟底宽0.6 m，坡比为1： 0.75，深0.6m。均原卜一堤.埋五混裁上护房.桨物石拍坡，堤后禳排水灼均底上堤.北石漏新二护脚.聚翊石护坡杭断营5.7交叉建筑物设计南洼河堤防工程需设上（穿）堤道路3处长0.62km,宽5m,涵洞 2座。穿堤道路在12+240、10+810、10+120原道路交叉口设置，相 应设置汇车道

26、，道路需分别设置涵洞，涵管两侧用M7.5水泥砂浆砌 毛石，M10水泥砂浆抹面，路面为泥结石路面。为防止洪水倒灌淹没农田，需设置闸门控制，工程在11+545、 11+180、10+810处设置排涝口，并设置闸门控制。闸门采用平板丝 杆闸门，闸门规格为1mX1m，闸后采用DN80预制砼管排水，长度为 9m。三、结语界河治理工程是一项关系到两国水域疆界，也直接关系到边境的 平静、安宁和各自的和平发展的重要工作。堤防工程设计也是一项比 较复杂的工作，因此，工程设计时，必须针对工程所在地区的具体条 件，运用水力学、土力学、材料力学、地质地貌、工程水文学等基本 学科的理论和方法，并借助相关规范、技术手册和有关资料进行详细 的勘测、精心设计、方案比较，使所设计的工程既能保证安全适用， 又能满足经济、合理的设计要求。参考文献堤防工程设计规范（GB5028698）；云南省德宏州陇川县界河防洪治理工程可行性研究报告（2004年11 月）；水力学高等教育出版社出版(第二版);防洪标准(GB5020194) TOC o 1-5 h z 一、前言1二、南洼河界河段治理方法21、概述22、河流特性2 HYPERLINK l book