贵州省聚新水利综合经营有限公司 刘维

一、地块现状及洪灾情况

（一）地块现状

贵州省石阡县白沙镇位于贵州省东北部，地处北纬27°28′，东经108°01′。全镇总面积124.59km2，辖23个行政村，2020年人口28123人。

白沙镇大岩河发源于白沙镇西北的江西坳，自西北向东南流经白沙镇，在镇区中部汇入石阡河一级支流怎么是“沟”。由于地形条件及其他历史原因，大岩河两岸房屋建设存在一种极为少见的情况，村民房屋均齐河岸而建，房屋基础既是河岸挡墙，甚至有的房屋在河道内搭设立柱作为支撑，房屋有一部分延伸到河里来，村民的出行、停车等全靠在河道上搭建的混凝土板。在1.1公里的河道范围内，密集分布着50余户这种情况的房屋。同时，河道右岸道路为分析范围内居民出行的唯一通道，很多房屋背后靠山，无修建道路的空间。由于以上现状问题，导致虽年年受灾但未能推进河道整治工作。原因有以下几个方面：一是河岸挡墙就是很多房屋的基础，开挖河道将影响房屋稳定和安全；二是部分河段两边均是房屋，拓宽河道的同时必然缩窄现有道路，造成道路通行能力降低，并在施工开挖时阻断村民出行的唯一通道，施工交通组织无布置空间；三是河道整治须临时拆除村民自行搭建的混凝土板，很多房屋后面连人行小路都没有，施工期间村民无法进出房屋。因此，虽然大岩河两岸经常遭受洪涝灾害，但河道治理工作始终未能得到实施。（如图1）

图1 石阡县白沙镇大岩河两岸现状

（二）洪涝灾害情况

贵州省石阡县白沙镇大岩河两岸洪灾较为频繁，经调查，每隔1-2年就有洪水满溢至两岸造成灾害的情况发生。根据《贵州省洪水调查资料》记载，石阡县受灾严重的大洪水和特大洪水有5次，即1498年、1898年、1960年、1967年和1971年。除以上历史记录外，近年来也发生了较为严重的洪涝灾害，2014年5月25日，石阡县降雨量达145.7mm，约为50年一遇暴雨；2014年6月3日晚至4日凌晨，石阡县大部分乡镇遭受特大暴雨袭击，降雨量最高达261mm，小时降雨量高达100mm，约为60年一遇暴雨（如图2）；2020年5月20日，全县共11个雨量站出现大暴雨，降雨量最高达142.5mm，约为50年一遇暴雨。

图2 石阡县白沙镇大岩河两岸2020年5月20日受灾情况

历次洪灾的发生，使分析范围内民房、学校、商店、汽车等被淹没，造成较大的经济损失，且威胁当地居民的生命安全。虽然基于其特殊情况一直未开展河道治理工作，但在习近平总书记“人民至上、生命至上，尽最大努力保障人民群众生命财产安全”的防洪工作精神指引下，在水利发展十四五规划“国家治理效能得到新提升，自然灾害防御水平明显提升，发展安全保障更加有力”的要求下，必须想办法解决白沙镇大岩河两岸洪涝灾害问题。因此，对该地块进行洪涝灾害成因分析，对两岸地形条件、交通条件、水文条件、房屋修建的特殊现状等进行分析，对可行的治理方案进行优缺点对比，提出最为合理的治理方案，有效解决白沙镇大岩河两岸洪灾问题，是十分必要而有意义的事情。

二、洪灾成因分析

（一）水文气象因素

石阡县位于贵州省黔东北多雨区边缘，根据石阡气象站历年资料统计，多年平均降雨量1121mm，其中最大年降水量1571mm（1967年），最小年降水量732.6mm（1989年）。全年大于等于0.1mm雨日164.9天，大于等于25.0mm降水日数10.4天，大于等于50.0mm降水日数2.3天。历年一日最大降雨量为294.6mm（2014年6月4日）。年内降雨分布不均，4～9月降雨占全年降雨量的76%左右。2014年5月25日、2014年6月3日～4日、2020年5月20日，暴雨频率均达到50年一遇以上，是产生洪涝灾害的主要原因。

（二）河道汇合口对冲影响

大岩河汇入田子坪沟处，河流走向见图3，干流与支流水流流向呈125°对冲，因交角过大，对冲的反推作用导致流速大大下降，相互的阻碍非常明显，这也是导致大岩河行洪不畅，洪水漫溢的重要原因。

图3 汇合口对冲阻水、雍水及其解决方案平面示意图

要解决汇合口的对冲阻水、雍水现象，必须进行改造，拟开挖一段新河道，改变大岩河汇入田子坪沟汇合口，将汇合口下移，使干、支流水流交汇角度变为34°，两股水流平顺交汇，可基本解决汇合口阻水、雍水现象（如图3）。

（三）人为因素

因地形限制，居民无河道保护意识，过去的水行政主管部门管理不到位等历史原因，导致河道左岸房屋的建设极不规范，许多房屋基础直接从河道里开始砌筑，房屋基础既是河道堤岸挡墙，违规占用河道及其保护范围现象严重。根据测量地形图及现场调查，无房屋河段河道宽度基本在6m以上。而有房屋河段，很多位置河道宽度仅有4.8-5.2m，说明当初建设房屋时，占用了部分河道。河道局部被人为缩窄，大大降低了河道过流能力。另外，居民自行搭建的混凝土板，多数下方有柱进行支撑，立柱位于河道内，也减小了过流断面，有一定阻水作用。

（四）河道整体行洪断面不足

根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》对大岩河设计洪峰流量进行了计算，以现状河道断面数据为准，采用伯努利公式推算天然河道洪水水面线，设计洪水位加堤顶超高后得设计堤顶高程，将设计堤顶高程与两岸堤顶高程进行对比，计算对比成果见下图（堤顶超高简化取0.5m，未计算波浪爬高和风壅水高度）：

由图4各线对比可以看出，多个河道断面现状堤顶高程不满足计算的设计堤顶高程要求，部分河岸高度甚至矮于洪水水面线，出现洪水漫溢、淹没两岸是不可避免的。

图4 堤顶高程复核成果

因此，要解决分析河段的洪灾问题，除解决汇合口对冲问题外，最重要的是增大行洪断面，要增大行洪断面，有两个思路，一是进行河道整治拓宽，二是修建隧道进行分洪。

三、河道治理方案及其对比分析

（一）治理范围

根据受灾情况，两岸居民及农田分布情况等分析，本段河道治理需从上游支流汇合口开始，至下游大岩河汇入田子坪沟处，治理河道长度约1.3km。

（二）可行的治理方案

对汇合口对冲问题，从前面洪灾成因分析处可知，新开一小段河道可基本解决，本处不再分析。对于河道行洪能力不足，须进行河道整治的问题，基于本次分析地块的建筑物、交通等特殊情况和洪灾成因分析，提出以下三种对比方案：

方案一：对原有河道进行拓宽。由于拆除房屋的安置及补偿成本太高，故本方案靠房屋侧河岸保持原状，河道只往道路一侧开挖拓宽，拓宽的部分采用钢筋混凝土柱加钢筋混凝土盖板的形式，形成路下暗涵，加宽部分采用暗涵是为了保障现状道路宽度，整个河道断面形成部分为原来的明河、部分河道位于路下的半明渠半暗涵形式。

方案二：将河道整个断面建设为暗涵，箱涵上部回填整平后，可解决村民房屋前面直接临河无院坝的问题，也可用于加宽现状道路，河道加宽不再受道路宽度的限制，河道行洪能力得以加大，居民的交通出行也更加方便。

方案三：新建分洪隧洞，将超出河道行洪能力的洪水经隧道引至下游田子坪沟，大岩河河道维持现状不变。隧洞仅在分洪时使用，其余时候水流仍从现状河道经过，解决洪灾问题的同时，不产生河道治理不生态的问题。

（三）方案对比分析

各方案优缺点对比分析如下：

方案一优点：①有效解决河道加宽导致道路宽度不足的问题；②方案投资略低于方案二、方案三。

方案一缺点：①河道整治需临时拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期间部分村民将无法跨过河道出门；②施工时道路被开挖，两岸居民出行的唯一通道中断，且很多居民房屋前为河道后靠山，无修建临时通行道路的场地，与外界的交通将被阻断；③河岸上有电线杆、通信线路，路下有供水、污水管网，均须进行迁改建；④部分河岸挡墙就是很多房屋的基础，甚至有些房屋立柱直接位于河道内，施工机械难以操作，且极有可能影响房屋的稳定和安全；⑤道路侧新建河岸为钢筋混凝土结构，不符合河道生态治理的理念。

方案二优点：①箱涵上部可建设成道路，岸边居民无需搭建混凝土板即可方便出行；②道路变宽，居住和通行条件改善；③河道变成暗涵后，消除了小孩和老人出行、玩耍时掉落河道的可能，更加安全。

方案二缺点：①河道整治需临时拆除村民在河道上自行搭建的混凝土板，施工期间部分村民将无法跨过河道出门；②施工时道路被开挖，两岸居民出行的唯一通道中断，且很多居民房屋前为河道后靠山，无修建临时通行道路的场地，与外界的交通将被阻断；③河岸上有电线杆、通信线路，路下有供水、污水管网，均须进行迁改建；④部分河岸挡墙就是很多房屋的基础，甚至有些房屋立柱直接位于河道内，施工机械难以操作且极有可能影响房屋的稳定和安全；⑤暗涵不能漫流，当发生超标准洪水时，多余的洪水直接在箱涵之外从上游往下游冲，可能造成更严重的洪灾破坏；⑥河段整体为钢筋混凝土箱涵结构，不符合河道生态治理的理念。

方案三优点：①使超出河道行洪能力的洪水直接绕过镇区，有效解决分析范围内的洪灾问题；②有效避开地形、建筑物等造成的河道施工和临时交通组织困难，以及电线、通信线路、雨污管网迁改建等问题；③不分洪时来水仍从河道走，对河道生态不产生任何影响；④施工不对现有房屋建筑的安全稳定产生不良影响，无须采取加固措施；⑤施工不对居民出行产生影响，施工组织简单；⑥工程占地少，政策处理难度低。

方案三缺点：①隧洞方案总投资比上面两种方案略高；②产生的弃渣量大，需设立弃土场或将渣土运至合法的弃土场。

方案一总投资约1380万元，方案二总投资约1500万元，方案三总投资约1570万元。

综合以上对比分析，不难看出：仅从投资上来说，方案一最省，方案三投资最大，方案二投资与方案三相当但略小，不过方案一、方案二的施工过程均可能影响房屋安全，一旦需要进行房屋基础加固，费用未必比方案三更省；从方案合理性和可行性、施工组织难易程度、施工对房屋建筑安全影响程度、施工对其他设施的影响程度、河道生态性、洪涝灾害治理的彻底性等方面来说，方案一、方案二缺点较多，施工交通组织困难、河道生态性等问题得不到解决。因此，方案三为最优解决方案。

四、结论

通过对河道平面走势、河道宽度、地形、周边建筑物、道路及其他设施情况的分析，结合水文水力计算，得出本处洪涝灾害频繁发生的主要原因是汇合口对冲阻水雍水及河道行洪断面不足两个方面。对汇合口对冲阻水问题，提出新开一段河道的解决方案；对河道行洪断面不足须进行整治的问题，针对该处河道两岸建构筑物、交通、地形等特殊情况，提出了三种可行的解决方案，通过对三种方案的优缺点进行对比分析，得出最适合的解决方案为新建分洪隧洞方案。新建分洪隧洞方案在有效解决洪涝灾害的同时，避开了本段河道施工交通组织极为困难的问题，同时确保了河道的生态性，减少了征占地，避免了拆迁安置及河道施工对现状房屋安全稳定的影响。