某流域综合整治工程设计的分析

黄明雨+施兴建

摘 要：随着工业的发展，某流域的水环境质量大幅降低，影响河道的发展，由此引发了河床淤积、水土流失、水质污染等一系列问题。为此，该文基于当地经济指出某流域存在的相关问题，并分析了某流域综合整治工程的设计方案，可供参考。

关键词：流域 水环境 综合整治 设计

中图分类号：TV871 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（b）-0145-02

1 流域概况

某流域位于浙江某地区，属于一级支流，起源于水库的坝下。根据现场勘查资料显示，断面位置分别为大桥、学校和河口，集雨面积5.686 km2，河长6.29 km，平均比降27.08%。目前，某流域存在以下几个亟待解决的问题。

1.1 防洪问题

通过研究与勘察，当前主要存在如下问题：（1）一些桥梁存在严重的阻水问题。（2）下游河段的行洪断面狭小，缺乏足够的过流能力；一些堤岸超高没有达到要求，极易出现满溢。（3）一些没有护砌河段岸坡出现了滑塌，水土流失严重，使河道的行洪压力增加。（4）在河上建设起来的检查井与截污管线对河道行洪产生了一定的影响，使水位提升。由于河段地势低，再加上暴雨的影响，水土流失问题极其严重。而河道沿线的开发缺乏规划，大量堆土与填土被冲刷至河道，大大减小了河道过流能力，极易造成洪涝灾害发生。

1.2 水质问题

通过一系列研究，流域水环境的污染物大致出自工业废水与生活污水，其中工业废水的占比最大。在中段河道左岸依旧存有沿河截污管，有漏排污水，使河内水质受到严重的影响。因河道两边没有安设截污管网，缺少尘砂设施，加之没有定期对淤泥进行清理，河道水质变得愈来愈差。

1.3 生态景观问题

在顾虑到排洪的实際需求的基础上，采取“裁弯取直”的手段设计河道，将大部分横断面设计成“矩形”。然而，这种设计方式并未考虑到河道生态的科学性与合理性。此外，河道护岸的结构具有硬质化特征，它使水生植物与沿岸植被之间的生态关系几乎隔绝了，使自然净化能力差，影响水生植物的生存与发展。再加上部分河道淤积问题显著，根本无法营造出亲水空间。

2 某流域综合整治工程设计的分析

笔者认为综合整治必须从防洪、水质、生态三方面进行处理：（1）防洪整治，整个河段实现50年一遇的防洪标准；（2）改善水质，尽可能地将面源污染减至最少，全面集中沿河旱季污水；（3）生态修复，尽可能地提升河道和附近环境的生态协调程度，拓展河道的生态洁净能力圈。

依据上述设计目标，结合现有的设计工作经验，制定了下列几方面设计方案。

2.1 水质改善设计

要想从根本上处理好水质问题，就必须从安设截污工程入手：（1）新建沿河截污管道，收集32个沿河污水排放口，将截流倍数控制在1～5的范围内，并建设污水管。在雨季，将闸门关闭，截流河流污水，将其排入截流箱涵内固；（2）截污工程，充分借助已建市政污水管道对于漏排的污水实施点截污，安排20个截流井，全面截排旱季污水，使河道水质得到进一步改善。

该截污工程采取的是海绵城市技术，从两方面着眼，其一借助下沉式绿地、透水铺装以及生物滞留设施等将下渗减排的作用充分发挥出来；其二借助雨水罐、雨水湿地、蓄水池以及湿塘等将积蓄利用的作用充分发挥出来，把向河道排入的水量缩减40%。因此，该工程拟定将反坡式截流渗透沟安设于社区公园的改造河段堤顶。

2.2 防洪改善设计

在水质良好的大环境下，规划防洪工程的辐射范畴，使之处在大桥下游段到社区河段内。该工程施工的难点就在于：下游河道两岸规划蓝线30 m范围中的建筑物分布紧密，占据了6 597 m2；如果把现有的房屋通通拆除，不仅需要耗费大量时间、精力，还无法确保施工进度。众所周知，当前河口调蓄湖底高程比河底低4 m，下游段坡可放陡，干流水位顶托丝毫不会对其形成影响。之所以如此设计，目的是为了使现有的河道水利条件得到改善，且尽可能地使河道环境处于稳定状态。其设计要点有如下几个方面。

（1）纵横断面设计。河道的纵坡需依据4%～30%的弹性范畴实施坡降。针对横断面设计，则应基于对现场的具体状况的认识之上，对河底淤泥进行清除，把已有的堤防加高。如有必要，应增加堤防的宽度。目前，可选用的断面形式主要包括梯形、矩形、复式，究竟选择何种则取决于现场的防洪需要。

（2）与干流衔接。通过调研可知，沿河道的一些岸墙存在被洪水掏空的问题，防洪能力弱，需将河道断面拓宽。但是结合现场条件可知，只能将左岸拆除，和干流截流一起开展施工工作。在河道建筑物集中的位置，因其要受制于河道拓宽，故而决定选用直立式挡墙，并同步对浆体受损的挡墙墙角实施加固处理。

（3）排桩稳定控制。以《基坑支护技术规范》为依据，按照三级基坑等级的计算方式，将钢筋混凝土排桩结构的稳定性求算出来，其中会牵扯到最危险滑动面弧面内摩擦角、土条滑裂面弧长、侧壁重要性系数、圆弧滑动安全系数、土条自重、基坑面作用荷载等诸多计算参数，通过对此类参数的研究得出基坑整体的稳定性。研究结果显示，在桩号0 +000的位置设置15 m钢筋混凝土排桩之后嵌固深度8 m，抗倾覆1.75，整体稳定性为1.88，这与断面的稳定性要求相符；在桩号0 +482的位置设置15 m的钢筋混凝土排桩，嵌固深度达9 m，抗倾覆值达到了2.28，整体稳定性为1.84，与断面稳定性要求相符。

（4）坡式护岸设计。有多样坡式护岸形式供该工程选择，基于稳定性的考虑，采取“边坡稳定设计软件”将边坡的稳定性求出来。但是，若要准确地求出坡式护岸的稳定性，必须综合考虑超过浸润线的饱和重度、滑力的安全系数、土体抗剪强度、水位降落期与正常运用期的工况，从而有效保证堤防的可靠性、稳定性。

2.3 生态景观改善设计

基于防洪稳定的大环境下，坚持因地制宜进行设计，结合当地的地形地貌特征与自然景观，针对河道多样化的生态景观进行重塑。同时，把流域规划成郊野生态区与城市绿化区，扩大绿化面积，从而有效确保河道沿线区域后续的可持续、协调发展。

改进河道的硬、冷、直的特征是此次设计的关键所在，既进行植被护坡处理，又建设了公共绿地与景观，沿岸设置了绿化景观带，组成了生态驳岸，使水陆间的循环系统问题得到了妥善的处理。另外，从植物配置上看，该工程通过设置并管控树木花草的比重，基于对植物的共生性的考量，应尽可能地采用极具防浪、护坡、抗涝、固堤效用的植物。

3 结语

某流域综合整治工程设计在水质改善、防洪和生态景观3个方面预期可取得以下成效。

（1）在防洪方面，这次防洪设计大致采取了清、拓、修的手段，也就是使各标河道的纵横断面扩大。经过清淤的方式，有效确保河道畅通。同时，不断增加河道的管理维护设施的设置，确保河道过流的通畅度，防止在雨季因过流不足引发洪水问题。

（2）在改善水质方面，从蓄、截、净三方面入手。其中，“蓄”指的是修建调蓄池与水质净化厂；“截”指的是沿线河道节流，依据清污的种类进行分流，并结合实情对其他直流进行混流处理；“净”指的是处理厂对污水进行处理，特别要对雨季的混合污水与上游旱季的混流水进行处理。借助蓄、截、净的设计方式，才可保证河道水质达到要求。

（3）在生态修复方面，在进行防洪布设、改善水质的同时，采取设定植物群落与岸坡重塑的手段，积极营造湿地多元化的河道生态环境，使河道的生态环境得到改善，从而大幅度地提高城市的竞争力。

参考文献

[1] 惠帅先，王培寿.河道整治规划设计中生态理念的应用[J].水资源开发与管理，2015（1）：37-40.

[2] 赵凤勤，王继权.兴化市河道治理的调查与思考[J].水利建设与管理，2014（9）：49-51.