某流域綜合整治工程設(shè)計(jì)的分析

黃明雨+施興建

摘 要：隨著工業(yè)的發(fā)展，某流域的水環(huán)境質(zhì)量大幅降低，影響河道的發(fā)展，由此引發(fā)了河床淤積、水土流失、水質(zhì)污染等一系列問題。為此，該文基于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)指出某流域存在的相關(guān)問題，并分析了某流域綜合整治工程的設(shè)計(jì)方案，可供參考。

關(guān)鍵詞：流域 水環(huán)境 綜合整治 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0145-02

1 流域概況

某流域位于浙江某地區(qū)，屬于一級(jí)支流，起源于水庫的壩下。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查資料顯示，斷面位置分別為大橋、學(xué)校和河口，集雨面積5.686 km2，河長6.29 km，平均比降27.08%。目前，某流域存在以下幾個(gè)亟待解決的問題。

1.1 防洪問題

通過研究與勘察，當(dāng)前主要存在如下問題：（1）一些橋梁存在嚴(yán)重的阻水問題。（2）下游河段的行洪斷面狹小，缺乏足夠的過流能力；一些堤岸超高沒有達(dá)到要求，極易出現(xiàn)滿溢。（3）一些沒有護(hù)砌河段岸坡出現(xiàn)了滑塌，水土流失嚴(yán)重，使河道的行洪壓力增加。（4）在河上建設(shè)起來的檢查井與截污管線對(duì)河道行洪產(chǎn)生了一定的影響，使水位提升。由于河段地勢(shì)低，再加上暴雨的影響，水土流失問題極其嚴(yán)重。而河道沿線的開發(fā)缺乏規(guī)劃，大量堆土與填土被沖刷至河道，大大減小了河道過流能力，極易造成洪澇災(zāi)害發(fā)生。

1.2 水質(zhì)問題

通過一系列研究，流域水環(huán)境的污染物大致出自工業(yè)廢水與生活污水，其中工業(yè)廢水的占比最大。在中段河道左岸依舊存有沿河截污管，有漏排污水，使河內(nèi)水質(zhì)受到嚴(yán)重的影響。因河道兩邊沒有安設(shè)截污管網(wǎng)，缺少塵砂設(shè)施，加之沒有定期對(duì)淤泥進(jìn)行清理，河道水質(zhì)變得愈來愈差。

1.3 生態(tài)景觀問題

在顧慮到排洪的實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，采取“裁彎取直”的手段設(shè)計(jì)河道，將大部分橫斷面設(shè)計(jì)成“矩形”。然而，這種設(shè)計(jì)方式并未考慮到河道生態(tài)的科學(xué)性與合理性。此外，河道護(hù)岸的結(jié)構(gòu)具有硬質(zhì)化特征，它使水生植物與沿岸植被之間的生態(tài)關(guān)系幾乎隔絕了，使自然凈化能力差，影響水生植物的生存與發(fā)展。再加上部分河道淤積問題顯著，根本無法營造出親水空間。

2 某流域綜合整治工程設(shè)計(jì)的分析

筆者認(rèn)為綜合整治必須從防洪、水質(zhì)、生態(tài)三方面進(jìn)行處理：（1）防洪整治，整個(gè)河段實(shí)現(xiàn)50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)；（2）改善水質(zhì)，盡可能地將面源污染減至最少，全面集中沿河旱季污水；（3）生態(tài)修復(fù)，盡可能地提升河道和附近環(huán)境的生態(tài)協(xié)調(diào)程度，拓展河道的生態(tài)潔凈能力圈。

依據(jù)上述設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，制定了下列幾方面設(shè)計(jì)方案。

2.1 水質(zhì)改善設(shè)計(jì)

要想從根本上處理好水質(zhì)問題，就必須從安設(shè)截污工程入手：（1）新建沿河截污管道，收集32個(gè)沿河污水排放口，將截流倍數(shù)控制在1～5的范圍內(nèi)，并建設(shè)污水管。在雨季，將閘門關(guān)閉，截流河流污水，將其排入截流箱涵內(nèi)固；（2）截污工程，充分借助已建市政污水管道對(duì)于漏排的污水實(shí)施點(diǎn)截污，安排20個(gè)截流井，全面截排旱季污水，使河道水質(zhì)得到進(jìn)一步改善。

該截污工程采取的是海綿城市技術(shù)，從兩方面著眼，其一借助下沉式綠地、透水鋪裝以及生物滯留設(shè)施等將下滲減排的作用充分發(fā)揮出來；其二借助雨水罐、雨水濕地、蓄水池以及濕塘等將積蓄利用的作用充分發(fā)揮出來，把向河道排入的水量縮減40%。因此，該工程擬定將反坡式截流滲透溝安設(shè)于社區(qū)公園的改造河段堤頂。

2.2 防洪改善設(shè)計(jì)

在水質(zhì)良好的大環(huán)境下，規(guī)劃防洪工程的輻射范疇，使之處在大橋下游段到社區(qū)河段內(nèi)。該工程施工的難點(diǎn)就在于：下游河道兩岸規(guī)劃藍(lán)線30 m范圍中的建筑物分布緊密，占據(jù)了6 597 m2；如果把現(xiàn)有的房屋通通拆除，不僅需要耗費(fèi)大量時(shí)間、精力，還無法確保施工進(jìn)度。眾所周知，當(dāng)前河口調(diào)蓄湖底高程比河底低4 m，下游段坡可放陡，干流水位頂托絲毫不會(huì)對(duì)其形成影響。之所以如此設(shè)計(jì)，目的是為了使現(xiàn)有的河道水利條件得到改善，且盡可能地使河道環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài)。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)有如下幾個(gè)方面。

（1）縱橫斷面設(shè)計(jì)。河道的縱坡需依據(jù)4%～30%的彈性范疇實(shí)施坡降。針對(duì)橫斷面設(shè)計(jì)，則應(yīng)基于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況的認(rèn)識(shí)之上，對(duì)河底淤泥進(jìn)行清除，把已有的堤防加高。如有必要，應(yīng)增加堤防的寬度。目前，可選用的斷面形式主要包括梯形、矩形、復(fù)式，究竟選擇何種則取決于現(xiàn)場(chǎng)的防洪需要。

（2）與干流銜接。通過調(diào)研可知，沿河道的一些岸墻存在被洪水掏空的問題，防洪能力弱，需將河道斷面拓寬。但是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件可知，只能將左岸拆除，和干流截流一起開展施工工作。在河道建筑物集中的位置，因其要受制于河道拓寬，故而決定選用直立式擋墻，并同步對(duì)漿體受損的擋墻墻角實(shí)施加固處理。

（3）排樁穩(wěn)定控制。以《基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》為依據(jù)，按照三級(jí)基坑等級(jí)的計(jì)算方式，將鋼筋混凝土排樁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性求算出來，其中會(huì)牽扯到最危險(xiǎn)滑動(dòng)面弧面內(nèi)摩擦角、土條滑裂面弧長、側(cè)壁重要性系數(shù)、圓弧滑動(dòng)安全系數(shù)、土條自重、基坑面作用荷載等諸多計(jì)算參數(shù)，通過對(duì)此類參數(shù)的研究得出基坑整體的穩(wěn)定性。研究結(jié)果顯示，在樁號(hào)0 +000的位置設(shè)置15 m鋼筋混凝土排樁之后嵌固深度8 m，抗傾覆1.75，整體穩(wěn)定性為1.88，這與斷面的穩(wěn)定性要求相符；在樁號(hào)0 +482的位置設(shè)置15 m的鋼筋混凝土排樁，嵌固深度達(dá)9 m，抗傾覆值達(dá)到了2.28，整體穩(wěn)定性為1.84，與斷面穩(wěn)定性要求相符。

（4）坡式護(hù)岸設(shè)計(jì)。有多樣坡式護(hù)岸形式供該工程選擇，基于穩(wěn)定性的考慮，采取“邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)軟件”將邊坡的穩(wěn)定性求出來。但是，若要準(zhǔn)確地求出坡式護(hù)岸的穩(wěn)定性，必須綜合考慮超過浸潤線的飽和重度、滑力的安全系數(shù)、土體抗剪強(qiáng)度、水位降落期與正常運(yùn)用期的工況，從而有效保證堤防的可靠性、穩(wěn)定性。

2.3 生態(tài)景觀改善設(shè)計(jì)

基于防洪穩(wěn)定的大環(huán)境下，堅(jiān)持因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣髋c自然景觀，針對(duì)河道多樣化的生態(tài)景觀進(jìn)行重塑。同時(shí)，把流域規(guī)劃成郊野生態(tài)區(qū)與城市綠化區(qū)，擴(kuò)大綠化面積，從而有效確保河道沿線區(qū)域后續(xù)的可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展。

改進(jìn)河道的硬、冷、直的特征是此次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，既進(jìn)行植被護(hù)坡處理，又建設(shè)了公共綠地與景觀，沿岸設(shè)置了綠化景觀帶，組成了生態(tài)駁岸，使水陸間的循環(huán)系統(tǒng)問題得到了妥善的處理。另外，從植物配置上看，該工程通過設(shè)置并管控樹木花草的比重，基于對(duì)植物的共生性的考量，應(yīng)盡可能地采用極具防浪、護(hù)坡、抗?jié)?、固堤效用的植物?/p>

3 結(jié)語

某流域綜合整治工程設(shè)計(jì)在水質(zhì)改善、防洪和生態(tài)景觀3個(gè)方面預(yù)期可取得以下成效。

（1）在防洪方面，這次防洪設(shè)計(jì)大致采取了清、拓、修的手段，也就是使各標(biāo)河道的縱橫斷面擴(kuò)大。經(jīng)過清淤的方式，有效確保河道暢通。同時(shí)，不斷增加河道的管理維護(hù)設(shè)施的設(shè)置，確保河道過流的通暢度，防止在雨季因過流不足引發(fā)洪水問題。

（2）在改善水質(zhì)方面，從蓄、截、凈三方面入手。其中，“蓄”指的是修建調(diào)蓄池與水質(zhì)凈化廠；“截”指的是沿線河道節(jié)流，依據(jù)清污的種類進(jìn)行分流，并結(jié)合實(shí)情對(duì)其他直流進(jìn)行混流處理；“凈”指的是處理廠對(duì)污水進(jìn)行處理，特別要對(duì)雨季的混合污水與上游旱季的混流水進(jìn)行處理。借助蓄、截、凈的設(shè)計(jì)方式，才可保證河道水質(zhì)達(dá)到要求。

（3）在生態(tài)修復(fù)方面，在進(jìn)行防洪布設(shè)、改善水質(zhì)的同時(shí)，采取設(shè)定植物群落與岸坡重塑的手段，積極營造濕地多元化的河道生態(tài)環(huán)境，使河道的生態(tài)環(huán)境得到改善，從而大幅度地提高城市的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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