焦作市城區(qū)普濟(jì)河黑臭水體綜合治理工程設(shè)計(jì)探討

郭乙霏 王文婷

1東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150030

2焦作市抗旱防汛通訊站 河南 焦作 454150

正文：

1 河道現(xiàn)狀

普濟(jì)河位于焦作市城區(qū)西部，屬海河流域衛(wèi)河水系大沙河二級(jí)支流，新河一級(jí)支流，發(fā)源于焦作市北部山區(qū)，自北向南經(jīng)王禇鄉(xiāng)向東南入新河，流域總面積32.5km2。普濟(jì)河在新店村南與南水北調(diào)中線工程總干渠相交，上游分東、西兩支，東支為影視溝，西支為塔掌溝，其中影視溝為主溝；自出山口后入城區(qū)，于豐收路南匯入新河，該河道屬城區(qū)防洪河道，近十幾年來(lái)未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)治理?，F(xiàn)狀主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）現(xiàn)狀河道斷面小，防洪能力不足。根據(jù)河道實(shí)測(cè)資料，現(xiàn)狀情況下解放路以北屬山區(qū)河道，過(guò)流能力大1270m3/s，解放路以下至入新河口屬城區(qū)段，現(xiàn)狀行洪能力僅有70m3/s～160m3/s。不能滿足焦作市城區(qū)防洪規(guī)劃普濟(jì)河50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量550m3/s要求。

（2）現(xiàn)有河道河線與城市規(guī)劃不一致。普濟(jì)河原為城郊河道，由于焦作市城市化進(jìn)程的發(fā)展，已成為城區(qū)河道，但現(xiàn)有河道河線與焦作市城市總體規(guī)劃不一致，其下游河道線路需調(diào)整，滿足城市總體規(guī)劃要求。

（3）現(xiàn)有河道水生態(tài)環(huán)境惡劣。由于普濟(jì)河多年未進(jìn)行綜合治理，造成兩岸生產(chǎn)生活污水亂排亂放和大量建筑生活垃圾傾倒河中，導(dǎo)致河道行洪斷面縮窄，水環(huán)境狀況較差，河道水質(zhì)絕大多數(shù)屬于V類，部分河道甚至為劣V類。

2 治理的必要性

（1）是確保焦作市城市防洪安全的需要

普濟(jì)河城區(qū)段現(xiàn)狀防洪能力不足10年一遇，不能滿足焦作市城區(qū)50年一遇防洪要求，該流域出山口以下因城市化后流域下墊面發(fā)生變化，改變了原來(lái)的產(chǎn)流條件，徑流量增加，加劇了洪澇災(zāi)害的發(fā)生。因此提高普濟(jì)河防洪標(biāo)準(zhǔn)，是保障焦作市城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和兩岸人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的需要。

（2）是確保南水北調(diào)中線總干渠焦作市城區(qū)段安全的需要

南水北調(diào)中線總干渠橫穿焦作市中心城區(qū)，給焦作市帶來(lái)水源保障、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)

巨大效益的同時(shí)，由于總干渠是以高填方形式從城區(qū)穿過(guò)，也加重了焦作市保護(hù)南水北調(diào)中線總干渠工程安全的任務(wù)，因此實(shí)施普濟(jì)河綜合治理，可消除或減輕南水北調(diào)中線總干渠的安全隱患，保障下游供水安全。

（3）是創(chuàng)建焦作市水生態(tài)文明城市建設(shè)的需要

普濟(jì)河城區(qū)段為季節(jié)性河道，主要水源為降水，受兩岸生產(chǎn)生活污水無(wú)序排放影響，現(xiàn)狀水生態(tài)環(huán)境惡劣，難以滿足水功能區(qū)劃和河流生態(tài)所需要的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，隨著城市生活水平的提高，對(duì)水生態(tài)環(huán)境的要求越來(lái)越高，實(shí)施普濟(jì)河水生態(tài)綜合治理，全面提升河道水環(huán)境質(zhì)量，營(yíng)造親水空間，為創(chuàng)建焦作市水生態(tài)文明城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3 綜合治理設(shè)計(jì)方案

3.1 治理范圍與標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)焦作市城市總體規(guī)劃，本次治理范圍北起新月鐵路橋，南至新河入河口，共計(jì)長(zhǎng)3.08km，治理標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 工程治理措施設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)主要包括河道防護(hù)工程、擋水建筑物、景觀工程、生態(tài)修復(fù)四部分內(nèi)容。

（1）河道防護(hù)工程設(shè)計(jì)

依據(jù)《南水北調(diào)防洪處理工程普濟(jì)河初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，治理工程分北、中、南三段，其中：北段范圍自南水北調(diào)總干渠北側(cè)截洪溝至黑河，長(zhǎng)2.31km，河道斷面采用上緩下陡復(fù)式斷面，主槽設(shè)計(jì)底寬20m，設(shè)計(jì)槽深4.35m，采用12°傾角（坡比1：0.2126）的近矩形斷面，主槽基本滿足防洪設(shè)計(jì)水位不出槽，兩側(cè)堤防原則上僅需滿足超高要求，堤防內(nèi)外邊坡坡比均為1：2.5，堤頂寬6m，堤防與主槽之間設(shè)3.04m寬平臺(tái)，設(shè)計(jì)堤距37m，護(hù)岸采用自嵌式擋墻護(hù)岸、混凝土護(hù)底。

中段范圍自黑河至新河，設(shè)計(jì)以調(diào)節(jié)湖形式連接北、南兩段，協(xié)調(diào)水面，長(zhǎng)0.94km；按平底開(kāi)挖河道溝形，底寬20～50m、邊坡1：2.5控制，局部漸變調(diào)整與上下游平順連接，控制湖底高程不高于93.2m。

南段范圍自新河至大沙河，河道斷面采用土質(zhì)梯形斷面，主槽兩側(cè)邊坡坡比1：2.5，設(shè)計(jì)河底寬50m，設(shè)計(jì)堤距86.25m，堤頂寬6m，堤防內(nèi)外邊坡坡比均為1：2.5。

（2）擋水建筑物設(shè)計(jì)

為營(yíng)造普濟(jì)河生態(tài)景觀水面，設(shè)2座液壓壩，分別為豐收路液壓壩和人民路液壓壩其中：豐收路液壓壩位于豐收路橋下游30處，人民路液壓壩位于人民路路橋下游20處，兩座液壓壩結(jié)構(gòu)及布置形式一樣，均為1孔，總寬18m，壩高2m，長(zhǎng)60 m，由進(jìn)口鋪蓋段、壩室段、消力池段和海漫段組成。其中進(jìn)口鋪蓋段長(zhǎng)20m，分漸變和連接兩段，每段長(zhǎng)10m，鋪蓋采用C25鋼筋混凝土，厚0.5m，邊墻采用C25鋼筋混凝土扶壁式擋墻；壩室段長(zhǎng)8m.，為開(kāi)敞式底板寬頂堰結(jié)構(gòu)，壩室1孔，寬18m，基礎(chǔ)及兩側(cè)擋土墻采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工作閘門采用鋼閘門，右岸設(shè)控制啟閉房；消力池段長(zhǎng)12 m，采用挖深式結(jié)構(gòu)，池深0.65 m，護(hù)底采用C25鋼筋混凝土，厚0.5m，兩側(cè)擋土墻采用C25鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，底板設(shè)排水孔，直徑φ7.0 cm，梅花型布置，間距1.5m；海漫長(zhǎng)20m，包括漿砌石連接段及扭曲漸變段，護(hù)底采用M7.5漿砌石結(jié)構(gòu)。

（3）濱水景觀工程設(shè)計(jì)

濱水景觀設(shè)計(jì)以創(chuàng)建海綿城市建設(shè)為理念，鋪裝材料以透水混凝土和透水磚為主。植物配置以多林少草、四季有景為原則。設(shè)計(jì)面積57.04公頃，主要通過(guò)綠化種植、鋪裝廣場(chǎng)、園路、健身跑道、木棧道、景觀燈光、小品及健身設(shè)置休設(shè)施，結(jié)合河道兩側(cè)用地性質(zhì)，設(shè)置5個(gè)主題園，分別為活力園、親水園、竹賢園、樂(lè)活園、蘆荻園，在防洪堤綠地范圍內(nèi)，重點(diǎn)打造生態(tài)型濱水綠地，建設(shè)普濟(jì)河濱水景觀，

（4）生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)

生態(tài)修復(fù)主要對(duì)河道環(huán)境、水質(zhì)、水體生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行恢復(fù)和保持，在河道工程范圍內(nèi)，設(shè)置河道型礫石灘濕地，將礫石灘濕地設(shè)置于河道子槽中，設(shè)置深度0.70m，礫石床鋪設(shè)厚度0.5-0.4m，總面積10015m2。