浅析横山县黑木头川河堤防建设方案
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摘要通过分析横山县黑木头川流域水文、地质、社会经济发展概况，对该区域的村镇防洪建设现作出了深度分析，并对防洪工程建设提出了具体措施，提高了该县的防洪保安能力，促进社会经济生产发展，利国利民。
中图分类号：TV871文献标识码：A 文章编号：
1概况
横山县位于陕西省北部，榆林市西南部，无定河中游。黑木头川河流发源于横山县韩岔乡韩岔村上游，为无定河中游段右岸一级支流，主河道长44kｍ，河道平均比降3.65‰，流域面积462km２。黑木头川流域全部属于横山县境，流域内有3个乡镇（韩岔乡、殿市镇、响水镇），51个行政村，现有住户11310户，人口4.81万人。属北纬带半干旱草原气候，特点是干燥，降水少，日照强。春季冷热剧变，多风沙；夏季日照强烈，炎热期短；秋季降雨集中，秋高气爽；冬季寒冷期长，干燥少雪。韩岔乡、殿市镇政府及其机关、企事业单位坐落于河道两岸，也有村庄住户沿河岸边居住，并且两岸分布有沿河川道阶台农耕地。因此，黑木头川河堤防建设对横山县的生产、生活、经济发展起着至关重要的作用。
2水文
黑木头川流域殿市雨量站日最大降水量129mm，年最大降水量590.4mm，多年平均降水量392.9mm；殿市水文站建站以来实测最大洪峰流量1140ｍ3/ｓ，实测最大流速7.32ｍ/ｓ，最大含沙量1230kg/ｍ3 ，多年平均输沙量247.7万t。黑木头川殿市水文站目前收集到1959～2006年48年的连续系列年最大洪峰流量资料显示，最大流量是1961年实测洪峰流量1140m3/s。此站多年平均洪峰流量为257m3/s。水文站以上控制流域面积327km2。
3 地质
根据中国地震局的《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2008）划定，黑木头川河地质情况的地震基本烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计地震动峰值加速度值为0.05g。黑木头川洪水主要危害是土质河岸被洪水陶冲引起塌岸而危险两岸居民及耕地安全，因此本次工程主要以护岸工程为主，重点针对韩岔及殿市两个重点集镇布置护岸工程；另外在韩岔河湾段布置以保护村庄和耕地为主的护坡工程，上述三处河道多年来河床相对稳定，两岸公路，居民点等建筑物已经形成，因此护岸工程布置基本上按照原河道走势布置，对一侧有外露岩石陡坎或没有居民及耕地的河段，只在单侧布设护岸，而另一侧不足设计最小河底宽度的突出部位要拓宽至设计最小宽度。
4堤防工程建设规划
本次规划以防洪安全为目标，采取“面对现状，裁弯取直、清障疏淤、筑堤护岸相结合”的措施，以达到调顺河道洪水流向，稳定河床，排除险段，全面提高河道的行洪能力，彻底根除由来已久的灾害及其隐患的目的。
4.1河道纵横断面变化。规划河段全部穿行在丘陵沟壑之中，两岸塬面由于侵蚀发展，沟壑纵横梁峁林立，干流河道就是由丘陵沟壑区的侵蚀沟谷发育而成。规划河段全长约21km,平均比降3.65‰，河槽相对比较平顺，河谷底宽100－800米，河床宽30－60米，在两岸部分岸坡有基岩断续出露。该段河道以侵蚀下切为主，河谷呈“U”型，从近期看，处于一种准平衡状态。规划范围内，基本资料缺乏，从当地调查情况来看，该河段多年来一直保持现状，南北流向，河道没有出现过大的摆动，主流摆动在20－30m之间，韩岔乡白岔村段，该村在新农村建设过程中，移河改道1.2公里。主槽在平面上基本是稳定的，摆动幅度较小，两岸岸线变化不大，河道基本还处于天然状态，受人类活动影响较小。
4.2 河道工程地质条件。该段河床主要由砂和砾石构成，其中粒径D50在2.0-－4.0之间。根据河床上的钻孔资料表明，本段河床覆盖分为5层，第一层为粉土，松散状态，密实度差，强度低。第二层为粉砂，标准贯入击数主要介于5.0－－7.0击之间，密实度较差，强度较低，厚度不均匀，工程特性较差。第三层为圆砾，密实度较好，强度较高，工程特性一般。第四层为细砂，标准贯入击数主要介于5.0－－8.0击之间，密实度较差，强度较低，厚度不均匀，工程特性较差。第五层为砂岩，质地相对坚硬，抗冲刷抗风化能力较强，承载力比较高。
4.3 工程设防标准与工程等级。根据《防洪标准》GB50201-94，确定本工程设计洪水标准为二十年一遇洪水标准。根据《防洪标准》GB50201-94和《堤防工程设计规范》GB50286-98，该堤防工程等别为Ⅳ等，主要建筑物为4级。
4.4 工程布设
4.4.1堤线布置原则
（1）应满足整个河势的要求，从全局出发，上中下游、左右岸统筹兼顾，避免为了局部利益，硬截乱堵，影响大河势的稳定。
（2）堤线布设应力求平顺，各堤段平缓连接，避免折线或急弯的前提下，尽量少占耕地，充分利用老崖、陡坎及一面傍山，一面修堤的地形。
（3）尽量使岸线平顺过渡，力求与河势流向相适应，并与大洪水主流线大致平行，以降低水流对岸坡的冲刷。
（4）满足行洪要求，避免对关键行洪断面造成不利影响。
（5）尽可能避开软弱地基。
4.4.2堤距确定。结合整治河段的地形条件，本规划拟定了三个不同堤距方案，方案一：平均堤距25米;方案二：平均堤距36米; 方案三：平均堤距45米。为了合理确定堤距，就上述方案进行重现为二十年一遇洪水时不同方案断面壅水高度比较、水面线推求计算，从计算结果来看，方案二的平均壅水高度介于方案一与方案三之间，说明方案二比较适中。再从堤防高度和河势分析，采用方案一虽然能增加一些可利用土地，但相应增加了堤防的高度;方案三虽然能降低堤防的高度，但两岸局部突出滩地的清除工程量较大;从河势上也可以看出，天然河道的主河槽宽度与方案二基本接近，说明采用方案二不会影响河道的稳定，也不会对水流流态有影响。根据以上原因，对比河道已成公路桥等建筑物行洪宽度，考虑河道两岸统筹兼顾，两岸工矿企业、社会经济发展等因素，综合比较，几经权衡，确定采用方案二。
4.4.3堤线平面布设。本次规划沿整治河段河道左右两岸，根据实际地形及防护对象布设堤线，对紧靠山体一侧的堤线，没有必要采取堤防工程进行防护，仍然保持原有状态，两岸需筑堤防总长度6251km,其中左岸4122km，右岸2129km。
4.4.4堤顶高程确定.堤顶高程按20年一遇设计洪水位加超高确定。堤顶超高按下式计算确定，其公式如下：
Z=Zp+R+A
式中：Z—堤顶高程(m); Zp—设计洪水位(m);R—设计风浪爬高(m)；A—安全加高(m)。
设计洪水位依据本次所推相应频率洪水水面线确定。风浪爬高R按照《堤防工程设计规范》附录C中公式C.3.1计算，经计算设计风浪爬高为0.6m。按《堤防工程设计规范》GB50286-98要求，四级堤防工程不允许越浪安全加高为0.6m。
5工程设计与计算
5.1断面设计。为了正确确定沿堤线上每一桩号的堤防高程及堤防高度，规划中绘制了堤防工程纵断面图。在该图中标出了堤防高程线、设计洪水位线、原地面高程线。本着“因地制宜、就地取材、经济实用、便于施工，满足防汛和管理的要求”的原则，本工程堤身结构采用浆砌石挡墙。经强度及稳定分析计算，迎水坡均采用C10浆砌石，其坡比采用1：0.1，背水坡采用沙土料分层夯实，坡比为1：2.5。同时考虑到堤防抢险交通的要求，结合《堤防工程设计规范》GB50286-98要求，堤顶宽度为4.0米。
5.2 护岸工程规划。依据《堤防工程设计规范》，分别对水流平行岸坡和水流斜冲岸坡两种情况进行冲刷深度计算：河段在设计洪水条件下，当平均流速大于河堤填筑材料容许不冲流速时均采取护坡措施。护坡坡比采用1：1.5，衬砌厚度0.5m，墙后回填20CM厚砂砾石返滤料。护坡基础采用M10水泥砂浆浆砌块石，埋深，基础埋深宽度为。坡面采用M7.5水泥砂浆浆砌块石，M10水泥砂浆勾缝。
6结语
黑木川头河堤防建设对横山县的经济发展、生产、人民生活有着极其重要的作用。因此，我们为了保证该县的经济快速发展，必须加强黑木川河两岸的堤防工程建设。