牟 极 ，齐广平 ，段义字 ，王安民

（1.甘肃农业大学水利水电工程学院，730070，兰州；2.平凉市水土保持科学研究所，744000，平凉）

纸坊沟流域山洪灾害综合防治体系建设探索

牟 极1，2，齐广平1，段义字2，王安民2

（1.甘肃农业大学水利水电工程学院，730070，兰州；2.平凉市水土保持科学研究所，744000，平凉）

通过对纸坊沟流域山洪沟道治理工程设计要点、工程布置、工程效益、实施和运行经验进行分析总结，探索将山洪沟道治理工程与已建成的小流域综合治理水土保持工程以及山洪灾害治理非工程措施结合起来，构建纸坊沟流域山洪灾害综合防治体系，对保障纸坊沟流域和平凉市东城区20多万人口生命与财产安全具有重要意义。

纸坊沟流域；山洪灾害；防治体系；水土保持

山洪沟道整治的指导思想是以防洪整治为主，治理原则是在洪水期间保障河道两岸人民的生命和财产安全，治理对象是流域面积原则上小于200 km2的小流域。近年，我国加强了山洪灾害的防治力度，取得了很好的成效，但是随着国民经济和社会的不断发展，防洪安全保障面临的要求越来越高。

甘肃省平凉市纸坊沟山洪灾害严重威胁着流域以及平凉东城区20多万人口的生命和财产安全，近年也曾多次发生较大洪水，造成严重危害。因此，实施纸坊沟流域山洪沟道治理工程意义重大，刻不容缓。

一、流域与工程概况

纸坊沟流域位于甘肃省平凉市城南，属泾河干流一级支沟，流域上游源于六盘山—太统山脉的虎狼山，下游横穿平凉东城区入泾河干流。流域面积18.98 km2，主沟长15.77 km，平均坡降4.34%。多年平均年降水量548.7 mm，分布不均，主要集中在6～9月。流域南高北低，属半干旱大陆性季风气候区，地貌类型自上游至下游依次为土石山区、黄土丘陵沟壑区、黄土高原残塬沟壑区。

纸坊沟山洪沟道治理工程位于纸坊沟流域内，属平凉市崆峒区柳湖乡和峡门乡，工程总投资1038.87万元。主沟道治理工程上起八里庙水库溢洪道尾水渠，下迄平凉东城区新民中路排洪渠。主沟道防洪堤治理沟道中心线全长5350 m，新建防洪堤长度4442 m，沟道清淤疏浚13015 m3，疏浚长度5350 m，新建八字墙14处共220 m，过路涵管15处共90 m，新建截洪沟6处共1100 m；支沟治理沟道中心线全长748 m，其中新建排洪明渠长500 m，排洪涵洞长248 m，新建挡土墙195 m。

二、工程布置

1.工程设计原则

①坚持以防洪整治为主线。以护岸消能防冲为重点，将工程措施主要布设在乡村、人口密集的居民点、重要基础设施及企事业单位等处，最大限度地保障人民群众生命财产安全。

②坚持统筹兼顾、综合治理的原则。根据山洪沟所在的地形地质条件、植被及沟壑发育情况，以护岸及堤防工程、截洪沟及排洪渠工程、沟道清淤疏浚工程、分洪道及排洪渠工程为主，以已建的淤地坝、谷坊、陡坡、跌水、消力池等措施为补充，形成较为全面的防治措施。

③坚持因地制宜、效益优先的原则。在治理工程中，没有过多改变河道的自然特性，没有对河道进行裁弯取直和扩宽河道堵口，结合沟道治理段的实际情况，充分考虑沿岸农民的耕作种植现状，将堤线沿现状水流方向布置，新建河堤均沿现有耕地、阶地边缘布置，治理堤距在8.0～13.5 m之间，以期最大限度地发挥工程的经济效益。

④坚持以治点为主的原则。采取堤防与沟道治理相结合、堤防与当地建设相结合，在充分认识沟道水情特点、水势变化规律的前提下，依照《中华人民共和国防洪法》和《防洪标准》（GB 50201—2014），完善流域山洪沟道防洪体系，保证沟道行洪宽度，提高沟道整体防洪能力，确保工程防护区在设计洪水标准下不受洪水侵害，促进当地经济的可持续发展。

2.沟道洪水资料来源的可靠性分析

由于工程区所在的泾河流域设有崆峒峡、平凉、泾川、杨家坪水文站，流域面积分别为597 km2、1305 km2、3145 km2、14124 km2， 与本次治理沟道面积相差过大，所以本次洪水分别采用地区经验公式法、推理公式法计算，并互相验证。经分析，经验公式法只与流域位置和流域面积有关，而与沟道比降以及下垫面因素无关，有一定局限性。比较两种方法计算结果，50年一遇、10年一遇洪峰流量相差在5%以内，5年一遇洪峰流量相差在15%左右。另根据在纸坊沟水库坝址处实测，1957年7月24日最大洪峰为158 m3/s，基本相当于50年一遇洪峰，故本次计算是可靠的。

3.工程设计标准

根据 《防洪标准》、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）、《堤防工程设计规范》（GB 50286—2013）及《城市防洪工程设计规范》（GB/T 50805—2012），工程防洪标准分别按10年一遇和50年一遇设计，其中八里庙水库至纸坊沟水库、小庙沟段防洪标准按10年一遇设计，工程级别为5级；纸坊沟水库至水磨坊桥防洪标准按50年一遇设计，工程级别为2级，地震基本烈度为Ⅶ度。

4.主要技术特征指标

①主沟道防洪堤。主沟道堤身采用河床砂卵石土填筑，相对密度Dr≥0.60。护坡每5 m设置一道闭孔泡沫板伸缩缝，厚度2 cm，基础埋深为：纸坊沟水库泄洪渠末段至水磨坊桥段1.0 m，其余1.5 m。根据地形地质条件，分段采用不同形式护砌。

②主沟道建筑物工程。主沟道设14处八字墙共220 m，材料选用及尺寸和各处形式保持一致。截洪沟断面形式为梯形，底宽0.3 m、深0.5 m、厚0.2 m（包括0.1 m安全超高），过水池尺寸为1 m×1 m×1 m，厚为0.3 m混凝土现浇，过路涵为φ600C30钢筋混凝土预制管。

三、构建流域山洪灾害综合防治体系

1.基础条件

（1）流域拥有完整的水土保持体系

自1954年以来，平凉市水土保持科学研究所在纸坊沟流域开展了系统科学的水土流失治理工作，20世纪50年代以小型水土保持工程建设和造林为主，60年代以梯田建设为主，70年代以沟道坝系建设为主，80年代以退耕还林还草为主，近几十年来以综合治理为主。流域共修建小型水库3座，淤地坝14座，谷坊110座，蓄水堰103道，涝池和截水坑118个，荒山造林和退耕还林280.6 hm2，种草 175.1 hm2，修水平梯田 508.8 hm2，淤地面积 56.28 hm2，治理水土流失面积12.21 km2，流域治理程度达到81.4%。经过60多年的治理，流域已经形成了包含植物保护体系、坡面工程调控体系、沟道工程拦蓄体系在内的完整的水土保持体系。

近年，由于传统农业种植模式投入高、产出低，导致农村耕地撂荒现象严重，平凉市水土保持科学研究所根据当地土壤、气候特点，在纸坊沟流域开展了油用牡丹和欧李的引种试验示范栽植项目，待试验成功后将进行大面积推广，探索在小流域综合治理过程中引入低投入、高产出、稳创收型的农业经济发展模式，以期将小流域综合治理与高效农业有机结合，协同发展。

（2）流域实施了山洪灾害防治非工程措施项目

2011年12月，平凉市崆峒区水务局编制完成《崆峒区山洪灾害防治县级非工程措施项目实施方案》，在流域所属二沟村建设全自动雨量站1个、无线预警广播1个，平凉市水土保持科学研究所建成并负责观测和管护水文观测站1座、气象园1处、水土保持试验径流场1处。

（3）流域新建了山洪沟道治理工程

山洪沟道治理工程项目的建设，为构建纸坊沟流域山洪灾害综合防治体系奠定了重要基础。

2.体系内容

构建纸坊沟流域山洪灾害综合防治体系能够有效保障流域人民群众的生命和财产安全，为城乡经济稳定繁荣发展提供安全环境，为平凉人民打赢脱贫攻坚战贡献积极力量。

（1）建立纸坊沟流域防洪管理体制

坚持以人为本、预防为主的防洪理念，建立机构合理、责任靠实的纸坊沟流域防洪管理体制。坚持统一指挥、精准调度、分级负责、部门协作，努力把防洪抢险保安工作落到实处，确保沿岸群众生命、财产安全。

（2）制定流域防洪抢险应急预案

坚持总揽全局、因地制宜、科学高效、方便易行的原则，制定系统科学、实际可行、行之有效的纸坊沟流域防洪抢险应急预案，与地方政府密切协作，与当地群众积极交流，在汛期进行防洪应急演练，做到有计划、有秩序、有保障地防洪抢险，最大限度地减少洪水致灾损失，保护群众安全撤离，保障人民群众的生命、财产安全。

（3）建立以山洪灾害防治非工程措施为基础的预测预报预警机制

充分利用全自动气象站、自动雨量站、水文观测站、水土保持试验径流场等山洪灾害防治非工程措施，收集、整编气象水文资料，根据防汛经验，分析历史资料，进行气象、水文要素的预测预报，为纸坊沟流域防洪保安工作提供预警信息和科技指导。

（4）建立以水土保持体系为依托的防洪主体

依托流域已形成的完整的水土保持体系，充分发挥谷坊、淤地坝、植被覆盖对洪水的拦蓄和截留作用，利用纸坊沟流域基于淤地坝除险加固建立起来的3座水库进行洪水的拦挡和调蓄，做到堵截洪水万无一失。

（5）建立以山洪沟道治理工程为骨干的排洪主体

充分利用新建的纸坊沟山洪沟道治理工程对洪水的消能导排作用，配合3座水库进行洪水的调蓄和排泄，确保将洪水安全地引入泾河，对洪水过境沿岸群众零伤害。

四、项目效益分析

1.经济效益

山洪沟道治理工程的经济效益主要是通过防洪体现，按有项目时可减免的洪灾损失和可增加的土地开发利用价值计算，以多年平均直接效益和间接效益表示。本项目运行期按50年计，年防洪直接效益为176万元，间接效益15万元。同时，工程的实施也有效带动了项目区内服务业、养殖业和果蔬产业的发展。项目区内新建的集餐饮、休闲娱乐、观光旅游为一体的5家农家乐年收入达100万元；奶牛、肉牛养殖量达到100头，蜜蜂养殖量达到50箱，大雁养殖量达到2000只，预期经济收入可达150 万元；苹果、葡萄、梨、桃、李、杏等水果及蔬菜收入可达50万元，能有效地促进地方经济发展。

2.社会效益

工程建成后，极大地改善了纸坊沟流域的基础设施条件，显著提高了防洪标准，有效增强了抵御山洪灾害的能力，加强了平凉东城区的防汛保安工作。同时，施工道路的硬化处理为沿岸群众生产、生活和出行提供了极大方便。项目的实施还带动了创业创新发展，依托工程发展起来的服务业、养殖业和果品产业，不仅为当地群众增加了收入、提高了生活水平，还解决了近100人的就业问题，为保障社会安定、促进民族团结和社会发展做出了重要贡献。

平凉市纸坊沟流域工人正在修建防洪堤

3.生态效益

一方面，工程的实施有效遏止了洪水对沟道两岸农田的侵蚀，大大减轻了水土流失，保护了耕地，提高了土地利用效率。经济作物种植面积的进一步扩大，使地表植被及林木覆盖率不断提高，改善了区域小气候，有力促进了区域内的生态环境改善。另一方面，施工过程中疏浚河道5350 m，清理了生活垃圾，新建了垃圾池，实现了生活垃圾集中收集处理，有效避免了环境污染。

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Building a comprehensive system for mountain flood control in Zhifanggou Watershed

Mu Ji,Qi Guangping,Duan Yizi,Wang Anmin

Summaries have been made on experiences of design,project layout,project benefits and implementation and operation during the implementation of Mountain Flood control for Zhifanggou Watershed.It is found that the comprehensive control system for mountain flood has been created for Zhifanggou Watershed that combines prevention measures of mountain and ditch control with established structures of soil conservation for small watershed and nonstructural measures,which is of great significance to the safety of more than 200,000 people in the watershed and Pingliang City and their properties.

Zhifanggou Watershed;Mountain flood disaster;prevention system;soil and water conservation

TV871.3

B

1000-1123（2017）17-0052-03

2017-05-23

牟极，助理工程师，从事水利工程及水土保持生态方面的工作。

责任编辑 车小磊