水系连通理念在河道治理工程中的初步探析

樊晓华 罗丽亚 岳增辉

摘 要：水系连通工程主要体现在河道与坑塘间水系连接。水系连通工程在坑塘取水口下游修建挡水坝，使坑塘与河道形成连通水面，利用坑塘及河道内水面高度调节坑塘内蓄水容量。

关键词：水系连通；溢静河；排水沟；坑塘；涵洞；挡水坝

1 工程概述

邓州市位于河南省西南部南襄盆地中部偏西地区。南面汉水，北靠伏牛山脉，市域地形以平原为主，丘陵低山兼有。境内河流平面上呈树枝状分布，河流一般上游河床坡度较陡，水流较急，下游地势较缓，水流较慢，主要以排洪除涝为主。区域洪水多发生在6～9月份。溢静河为严陵河右岸支流，发源于镇平县石佛寺一带，于夏集乡李官村北入境，向南在夏集乡翟坡村南汇入严陵河，河流全长38km，流域面积77.8km2。溢静河流向大致为由西北流向东南。

2 河道主要问题和整治目标

2.1 河道现状

溢静河治理段两岸有多条支沟汇入，支沟淤积严重，杂草丛生，无护砌。河道两岸分布着坑塘9座，现状均为土坑，深1.0～4.1m，开口宽约20～75m。

河道共穿越镇平县黑龙集村、邓州市李官村、翟坡村等3个行政村、12个自然村。有多条生产路跨过溢静河，其中河道两侧道路多为土路。

2.2 主要问题

根据河道现状情况，存在的主要问题如下：河道淤积严重、排涝能力低；堤防标准低、质量差，不能有效拦挡洪水；现有建筑物规模小、阻水、损毁严重，河道内缺少拦蓄工程，地表水利用率低；河道险工险段多，缺少防护；河道内垃圾堆放，污染水质及周边环境；河道管理设备维修经费缺乏，维修养护跟不上，工程不能充分发挥效益等。

2.3 成因分析

造成上述问题的原因如下：近几十年几乎未进行过系统治理，现状河槽窄浅，承泄洪水能力小；另一部分河道遭采砂影响，上下游河道断面差异巨大，行洪不畅，水位壅高；河道现状部分建筑物设计标准低、堤身填筑质量差不能满足防洪除涝的要求。缺乏长效的管理机制，后期维护跟不上，当地群众在河道内种植树木及农作物，甚至河槽内盖房，侵占河道行洪断面；病险工程得不到及时维修养护，长期的非良性运行，更加重了工程损坏，形成恶性循环。

2.4 河道整治的必要性

溢静河作为河网水系的最基本组成部分，不仅承担着泄洪、排涝和治污净化的功能，也具有栖息地、水源地和景观等综合功能，与人民群众生产生活息息相关，直接影响着群众生活质量和身体健康。为提高河道的防洪排涝能力，改善项目区生态环境，促进区域经济社会发展，对溢静河进行治理是非常必要的。

2.5 整治目标

溢静河治理后达到5年一遇除涝标准，水系基本畅通，功能健全，引得进，排得出，可调控，使河道水系基本功能得到有效恢复。通过生态措施整治，达到地表水III类水质标准，使河道水环境向良性循环方向发展。河道综合整治结合农业发展需要，恢复河道灌排功能。通过河道综合整治，打造畔河宜居的社区环境。建立河道长效管护机制，切实保障河道及配套建筑物的后期管理。

3 工程设计

3.1 工程总体布局

溢静河主要治理措施是河道与两岸的排水沟、坑塘等进行水系连通，对河道进行清淤清障，对河道岸坡进行分类整治，岸坡整治分為生活区岸坡整治、生产区岸坡整治及险工段岸坡整治，配套河道建筑物等。

溢静河治理长度10.2km，治理范围为夏集乡李官村至梅张村，河道清淤疏浚10.2km，清障14处，生活区岸坡整治3.58km，生产区岸坡整治16.75km，险工段护岸0.51km，支沟口护砌0.73km，重建桥梁8座、挡水坝4座；水系连通工程排水沟整治3条2.111km，坑塘清淤、整治9处，重建涵洞12座。

3.2 主要工程措施

1）岸坡整治工程设计：岸坡整治工程是对岸坡防护处理，主要是解决冲刷破坏的同时，兼顾生活区河岸美观的需求，采取一些护岸措施。本项目区岸坡整治分为生活区、生产区和弯道段。生活区岸坡采用联锁式护土砖护坡，生产区岸坡采用撒草籽防护型式，险工段岸坡采用C20砼护坡。

2）水系连通工程：本项目水系连通工程主要体现在河道与坑塘间水系连接。坑塘清淤至设计高程，采用单式、复式断面进行护砌，护坡采用C25砼联锁护土砖护砌。排水沟清淤，边坡岸顶开挖至现状高度，两岸岸坡采用撒播草籽护坡。重建涵洞下部采用C20砼挡墙，上部为C25钢筋砼盖板，涵洞进出口设置C20砼八字墙。

3）生态修复工程：适当零散种植一些芦苇等当地水生植物，可以净化水质，改善河道内的水生动植物环境和区域的生态环境。

4）建筑物工程：溢静河拆除重建桥梁8座、新建挡水坝4座。

4 溢静河水系连通工程设计

4.1 水系连通概况

水系连通工程是指通过工程措施沟通水系，使得水流畅通，改善水质和提高防洪排涝能力。根据水系的自然状况和水资源条件，河道功能定位和水系布局，在有条件地方沟通河道，增强河道之间的水力联系，改善水动力条件。

对存在水体淤滞和引排水河道卡口段的河道，应通过拆除堰坝、拓宽河道卡口段、增大过水涵洞、新增引排水河道等措施，促进水体流动。并注重与土地利用规划，乡镇建设等相关规范相衔接，尽量少占土地。

邓州市境内有占地面积较大的坑塘167座，分布于村落田间，本次规划将距离河道较近、淤积严重、对群众生产生活影响较大的坑塘进行疏浚整治，并将坑塘与附近河道连通。

4.2 溢静河水系连通工程设计方案

4.2.1坑塘

1）水源条件

水系连通工程在坑塘取水口下游修建挡水坝，使坑塘与河道形成连通水面，利用坑塘及河道内水面高度调节坑塘内蓄水容量。

本项目水系连通工程主要体现在河道与坑塘间水系连接。本项目区溢静河共有9座坑塘，桩号0+200处1#、2#坑塘与溢静河水系连通；桩号4+166处3#坑塘与溢静河水系连通，桩号5+160处桩号4#坑塘与溢静河水系连通；桩号5+267处桩号5#、6#、7#、8#坑塘与溢静河水系连通。桩号6+860处9#坑塘与溢静河水系连通。坑塘主要集中在溢静河桩号6+860上游，该段75%的年来水量可查《河南省水资源》（2007年）及《河南省地表水资源附图》（1984年）等资料，由此计算得75%年份多年平均径流量为799万m3，远远大于塘坝的可蓄水量4.35万m3，水源保证率较高。

溢静河桩号0+215.7处为现状拦蓄建筑物，路面顶高程为128.50m，蓄水位为127.80m；1#、2#坑塘利用现状拦蓄建筑物蓄积上游洪水抬高水位，使河道内水位与1#、2#坑塘内水位形成落差，通过1#排水沟引水。

溢静河桩号4+200处重建挡水坝1座， 3#坑塘利用1#挡水坝蓄积上游洪水抬高水位坝顶高程120.30m，蓄水位119.90m，使河道内水位与3#坑塘内水位形成落差，通过2#排水沟引水。

溢静河桩号5+400处重建挡水坝1座，坝顶高程118.68m，蓄水位118.68m。桩号5+160处4#坑塘和桩号5+267处桩号5#、6#、7#、8#坑塘全部在河道左岸通过涵洞或沟口从河道内引水。

桩号6+860处9#坑塘通过涵洞直接与河道连接，形成连通器直接从河道内部引水及排水。利用涵洞底部进水高程高于坑塘底部高程及河道底部高程来调节坑塘蓄水。9#坑塘处11#涵底部高程为116.50m，坑塘底部高程及河道底部高程均为114.50m，河道内水深高于进口高程116.50m，坑塘内水位低于进口高程116.50m，坑塘引水，反之坑塘泄水。

2）引水流量。项目区按照“5年一遇，一日暴雨一日排出”标准设计。坑塘引水时间为1天，根据坑塘的容积计算得出饮水流量。坑塘的容积及引水水深按照挡水坝设计水位相应容积及水深计算。

3）坑塘设计。坑塘清淤至设计高程，采用单式、复式断面进行护砌，坡度1∶1.5，护坡采用C25砼联锁护土砖护砌。

4.2.2排水沟

溢静河桩号0+200处1#、2#坑塘通过赵庄1#排水沟与溢静河连通；桩号4+166处3#坑塘通过在解放村2#排水沟与溢静河连通，桩号7+800处3#排水沟与椒子河水系连通，其它坑塘均分布在河道岸顶附近，直接采用方涵或支沟与河道连接。

1）排水沟流量。排水沟流量根据坑塘引水流量选取，溢静河桩号0+200处赵庄1#排水沟设计流量为0.05m3/s；桩号4+166处解放村2#排水沟设计流量为0.17m3/s。桩号7+800处3#排水沟与椒子河水系连通设计流量根据已实施实施土地整治重大项目查的流量为1.87m3/s。

2）排水沟横断面设计。排水沟均采用梯形土质断面。

3）排水沟设计。结合排水沟现状及坑塘设计高程对排水沟进行清淤，纵向坡度1∶1000，边坡岸顶按照1∶1坡度开挖至现状高程，排水沟两岸岸坡采用撒播草籽护坡。

4.2.3涵洞

溢靜河重建涵洞12座，溢静河赵庄1#排水沟5座涵洞；解放村2#排水沟2座涵洞；坑塘与河道间水系连通涵4座，入渠涵1座。

1）工程现状。排水涵洞进出口杂草丛生，淤堵严重，涵洞洞身为砖砌结构，勾缝砂浆脱落严重，洞身淤积，当排水沟达到设计流量时，涵洞过水受阻，无法满足过流要求，工程对涵洞拆除重建。

2）工程设计。涵洞是为田间道、生产路跨越排水沟而设。采用钢筋砼盖板方涵，下部为C20砼挡墙，上部为C25钢筋砼盖板，两侧设C25钢筋砼护栏，方涵两侧设置C20砼耳墙。

参考文献：

[1] 水利部、财政部关于印发《全国中小河流治理重点县综合整治和水系连通试点规划》的通知（水规计[2013]307号）.

[2] 《河南省水利厅、财政厅关于临颍县等8个县（市）中小河流治理重点县综合整治和水系连通试点规划的批复》.

[3] 《邓州市中小河流治理重点县综合整治及水系连通试点规划》（河南省水利勘测设计研究有限公司，2013年5月）.

[4] 《邓州市长江流域重点地区中小河流整治规划》.

[5] 《邓州市水资源综合规划》（2010-2030）.