东引运河防洪与河道整治措施研究

申 旺

（东莞市运河治理中心,广东 东莞 523000）

控导水流通常是城区河道整治过程中的最终目的。目前,河道治理大都采用统一的方法和手段,对于区域特征差异考虑不足,导致措施利用无法满足河道实际需求,出现了河道治理效果不理想和资源浪费的现象[1]。因此,整治河道前应全面分析河道现状,提出针对性的措施从根本上解决问题,实现河道防洪和生态达标。

1 工程概况

东引运河是东莞市一条重要的内河水道,由人工河道与天然河道相连,全长102.60 km,以防洪、排涝、排水为主,具有保护水源、通航等任务。东引运河沿途配套工程众多,建有水闸19 座,其中5 座节制闸,14 座排水闸。东引运河建成后,沿河东边水系原汇入东江支流,后全部改为汇入东引运河。

东引运河流域是东莞市重要的经济区域,排水安全直接关系多个镇街的安全,同时,也承担着保护东江水源的任务。东引运河下游河道宽窄不一,河道淤积严重,为增大东引运河过流能力,对下游河道进行防洪达标整治。东引运河整治河段现状见图1。

2 整治措施

2.1 清淤整治

根据要求,清淤清障的起点为石鼓水闸,终点为虎门水闸,清淤清障的总长度为20.9 km。工程清淤清障的淤泥量约90 万m3。清淤清障平面布置图见图2。

东引运河石鼓至明珠路桥设计按照允许的最大宽度进行清淤清障,从岸边按照1∶3放坡清淤清障至设计河底高程-2.60 m～-3.00 m,并挖除河道中间淤泥,清淤清障后河底高程为-2.60 m～-3.00 m。同时对现状局部土堤高程偏低的进行填土加高并对迎水坡铺种草皮。挖除的淤泥全部进行固化处理。本段清淤清障标准断面图一详见图3。

东引运河明珠路桥至虎门水闸段河道宽度平均约190 m,本次拟清淤清障的范围为河道中心70 m,两侧坡比按1∶5开挖至现状河底地面线,清淤清障后河底高程为-3.00 m。同时对现状局部土堤高程偏低的进行填土加高并对迎水坡铺种草皮。挖除的淤泥全部进行固化处理。本段清淤清障标准断面图二详见图4。

2.2 防洪达标整治

拟整治东引运河起点为石鼓水闸,起点桩号41+000,东引运河石鼓至虎门段全部沿着现有东引运河石鼓至虎门段的走向,自东北向西南的走向由石鼓流至厚沙路,再程西北向东南的走向由厚沙路流至虎门水闸,终点桩号为20+100,整治河道长20.9 km。

2.2.1 河道断面形式

从生态治河角度出发,将堤防恢复到接近天然河流的断面状态是最优的,但需要占用大量的土地。根据堤防现状地形,结合用地条件需要以及本地审美观念,根据河道拟建堤防范围的实际情况,河道断面设计主要将河段分为三种方案,提出五种堤防断面,见图5～图9。

图6 堤防标准横断面二

图7 堤防标准横断面三

图8 堤防标准横断面四

图9 堤防标准横断面五

（1）堤防标准横断面一：临河侧采用连续U型板桩墙进行支护兼做永久结构挡土墙,U型板桩墙顶亲水平台高程为0.00,亲水平台宽1.3 m,亲水平台以上设置生态砌块挡土墙,墙顶设置绿化带,迎水坡顶设置钢筋混凝土花槽,堤顶道路路面为混凝土结构,机动车道宽6.5 m,道路外侧预留1 m宽的人行道和绿道,方便行人观光和锻炼身体,背水坡设置绿化带,坡脚设置钢筋混凝土排水沟。由于堤身处于软基上面,本次在堤身下面设置φ500@1000×1000水泥搅拌桩（梅花型布置）进行堤身土体加固。连续U型板桩墙采用3 m宽的抛石进行护脚。

（2）堤防标准横断面二：临河侧采用双排φ1000灌注桩进行支护兼做永久结构挡土墙,临河侧一排灌注为主副桩交替,间距为1 m；内侧一排灌注桩为主桩,间距为2 m,桩顶高程为0.00,桩顶设置亲水平台并种植亲水植物。亲水平台以上设置生态砌块挡土墙,墙顶设置绿化带,迎水坡顶设置钢筋混凝土花槽,堤顶道路路面为混凝土结构,机动车道宽6.5 m,道路外侧预留1 m宽的人行道和绿道,方便行人观光和锻炼身体,背水坡设置绿化带,坡脚设置钢筋混凝土排水沟。连续灌注桩挡墙采用3 m宽的抛石进行护脚。

（3）堤防标准横断面三：临河侧采用单排φ1200 灌注桩进行支护兼做永久结构挡土墙,为主副桩交替,间距为1.2 m；桩顶高程为0.00,桩顶设置1.5 m宽亲水平台并设置亲水植物。亲水平台以上设置生态砌块挡土墙,墙顶设置绿化带,迎水坡顶设置钢筋混凝土花槽,堤顶道路路面为混凝土结构,机动车道宽6.5 m,道路外侧预留1 m宽的人行道和绿道,方便行人观光和锻炼身体,背水坡设置绿化带,坡脚设置钢筋混凝土排水沟。由于堤身处于软基上面,本次在堤身下面设置φ500@1000×1000 水泥搅拌桩（梅花型布置）进行堤身土体加固。连续灌注桩挡墙采用3 m宽的抛石进行护脚。施工期围堰采用单排钢板桩。

（4）堤防标准横断面四：临河侧采用格宾石笼挡墙,墙顶高程为-1.5 m,墙顶设置格宾石笼护坡及亲水平台,亲水平台以上迎水坡设置绿化带,迎水坡顶设置钢筋混凝土花槽,堤顶道路路面为混凝土结构,机动车道宽6.5 m,道路外侧预留1 m宽的人行道和绿道,方便行人观光和锻炼身体,背水坡设置绿化带,坡脚设置钢筋混凝土排水沟。由于堤身处于软基上面,本次在堤身下面设置φ500@1000×1000水泥搅拌桩（梅花型布置）进行堤身土体加固。格宾石笼挡墙采用3 m宽的抛石进行护脚。施工期围堰采用土围堰,堰体设置双排水泥搅拌桩止水。

（5）堤防标准横断面五：临河侧设置干砌石护坡及亲水平台,亲水平台以上迎水坡设置绿化带,迎水坡顶设置钢筋混凝土花槽,堤顶道路路面为混凝土结构,机动车道宽6.5 m,道路外侧预留1 m宽的人行道和绿道,方便行人观光和锻炼身体,背水坡设置绿化带,坡脚设置钢筋混凝土排水沟。由于堤身处于软基上面,本次在堤身下面设置φ500@1000×1000水泥搅拌桩（梅花型布置）进行堤身土体加固。干砌石采用3 m宽的抛石进行护脚。施工期围堰采用双排钢板桩,堰体设置双排水泥搅拌桩止水。

2.2.2 各方案适应河段

（1）方案一

方案一主要针对拟建堤防范围存在建（构）筑物或者征地拆迁困难河段。

推荐方案为双排灌注桩基础（水下）+生态砌块挡土墙（水上）,优点：基本不用征地拆迁,不用再单独设置围堰主体工程就可以进行,汛期不影响行洪,堤防+拆迁费用最便宜；缺点：主体工程投资高。比较方案四堤防结构为干砌石+斜坡,优点：主体工程投资低；缺点：土围堰占用河道较多,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高,征地拆迁量大,堤防+拆迁费用比推荐方案投资高。比较方案五堤防结构为格宾石笼挡墙+斜坡,优点：主体工程投资低；缺点：土围堰占用河道较多,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高,征地拆迁量大,堤防+拆迁费用比推荐方案投资高。经比较,拆除现有房子建斜坡式堤防的总费用比生态砌块挡土墙（水上）+双排灌注桩基础（水下）的投资费用都高,并且存在征地拆迁困难,建议采用生态砌块挡土墙（水上）+双排灌注桩基础（水下）方案。

（2）方案二

方案二主要针对拟建堤防范围不存在建（构）筑物或者征地拆迁困难的河段。

推荐方案为生态砌块挡土墙（水上）+U型板桩基础（水下）,优点：不用再单独设置围堰,汛期不影响行洪,工程投资低,堤防占地面积小；缺点：U型板桩需要提前到厂家进行预订。比较方案四为干砌石+斜坡,优点：施工速度快；缺点：围堰占用河道,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高。比较方案五为格宾石笼挡墙+斜坡,优点：施工速度快；缺点：围堰占用河道,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高。比较方案为沉井+斜坡的,优点：不用设置围堰,缺点：由于不容易穿透软弱层,容易造成后期不均匀沉降。

经比较,方案一生态砌块挡土墙（水上）+U型板桩基础（水下）,工程投资比其他方案低,堤防占地面积小,施工期不用设置围堰,枯水期和汛期施工不影响河道过流,建议采用生态砌块挡土墙（水上）+U型板桩基础（水下）方案。

（3）方案三

方案三主要针对港口大道段。

推荐方案为单排灌注桩基础（水下）+生态砌块挡土墙（水上）,优点：不用再单独设置围堰主体工程就可以进行,汛期不影响行洪,工程征地拆迁少,工程占地面积小；缺点：主体工程投资大。比较方案四为干砌石+斜坡,优点：施工速度快,主体工程投资低；缺点：堤防占地面积大,围堰占用河道,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高,主体工程+港口大道重建总费用比推荐方案高。比较方案五为格宾石笼挡墙+斜坡,优点：施工速度快,主体工程投资低；缺点：堤防占地面积大,围堰占用河道,影响枯水期排水和汛期行洪,围堰投资费用高,主体工程+港口大道重建总费用比推荐方案高。比较方案是松木桩护坡则由于岩层较浅,没有足够的嵌固深度,存在安全隐患,并且松木桩长期漏出水面部分容易腐烂而出现安全事故,同时大量使用松木桩也存在环保问题。

经比较,对现有港口大道进行拆除重建再建斜坡式堤防的费用均比生态砌块挡土墙（水上）+单排灌注桩基础（水上）高。本次推荐采用生态砌块挡土墙（水上）+单排灌注桩基础（水上）方案,并采用水泥搅拌桩加固现有港口大道。

3 结语

河道治理方案的合理性一方面从治理效果体现,另一方面从经济合理性予以评价。东引河整治方案针对河道现存不足,提出清淤和堤防治理措施,从根本上解决了河道行洪能力不足和岸坡塌方的风险。