大同市御河南環(huán)橋—京大高速橋段8#、9#壩蓄水工程概述

李 常

（大同市御河中水調(diào)蓄工程管理處 山西大同037004）

1 項目建設(shè)的必要性

項目位于大同市平城區(qū)，根據(jù)《大同市總體發(fā)展規(guī)劃》，大同市平城區(qū)跟中心城區(qū)一起將形成以古建游為主題的北魏文化旅游片區(qū)，是大同市五大特色旅游區(qū)之一，是未來大同市經(jīng)濟發(fā)展的重點區(qū)域之一。項目建成后將極大改善周邊生態(tài)環(huán)境，提升片區(qū)形象，豐富大同市旅游資源。

大同市北環(huán)橋至項目區(qū)上游河道長度為約10 km，已完成河道蓄水建設(shè)，蓄至在建7#壩；項目區(qū)下游為大同市十里河入御河交匯處生態(tài)濕地工程，全河道為蓄水濕地。大同城區(qū)段御河除本工程擬建范圍外，均完成了生態(tài)蓄水建設(shè)，考慮御河城區(qū)段水面景觀的統(tǒng)一性，以及上、下游河道治理工程的銜接。綜上對本段河道進行生態(tài)蓄水是非常必要的。

2 設(shè)計原則

1）防洪安全的原則

以水利為基礎(chǔ)的河道綜合整治工程，首要解決的問題是要滿足防洪的安全，使河道達到城市需求的防洪標準要求，并在河道行洪安全、泥沙排泄順暢的基礎(chǔ)上進行河道蓄水、景觀等建設(shè)。本工程在堤防以達到設(shè)計防洪標準的基礎(chǔ)上對河道主槽進行整理，并設(shè)蓄水建筑物。本次治理以主槽拓寬、設(shè)壩蓄水后百年一遇洪水行洪線不高于原河道規(guī)劃行洪線為原則，進行布置。

2）順應(yīng)河勢、節(jié)約投資、減少實施難度的原則

主槽控制線在走向上與河勢相適應(yīng)，與洪水主流線大致平行，且力求平順；堤防控制線布置宜寬則寬，為后期河道建設(shè)預(yù)留一定空間；堤線布置少占耕地、少拆遷房屋等，與現(xiàn)有的跨河工程（地下管線）合理銜接，減少工程實施難度及投資。

3）恢復(fù)河道自然特性為原則

蓄水岸線布置應(yīng)恢復(fù)河道的蜿蜒性，根據(jù)現(xiàn)狀恢復(fù)或重建深潭、淺灘等地貌特征。既保留了河道作為生物棲息地的特征，又能增加河道自然生態(tài)性，修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)。

4）水利、景觀統(tǒng)一結(jié)合、在建工程與新建工程協(xié)調(diào)的原則

本工程為綜合治理工程包含水利、景觀等，在工程滿足防洪要求的前提下，各大專業(yè)類別相互協(xié)調(diào)，達到高度統(tǒng)一。景觀、水利之間結(jié)合內(nèi)容主要是在河道蓄水岸線的布置、形式，主槽的布置除滿足防洪沖刷等要求的同時，還要與景觀設(shè)計思路統(tǒng)一。本工程上游為大同市御河南環(huán)橋至京大高速橋綜合治理工程的蓄水段，下游為大同市十里河入御河濕地公園項目。項目設(shè)計方案與上下游河道進行銜接，主要是對河道岸線的平順銜接，防滲、建筑物位置，上下游水位合理統(tǒng)一，使不同段治理工程在理念、方案等方面合理銜接。

3 項目布置

在大同市御河南環(huán)橋至京大高速橋綜合治理工程原征地范圍內(nèi)設(shè)置河道蓄水主槽，在滿足河道行洪、綠化等要求下盡量增加河道水面寬度。河道西側(cè)為濱河路，該側(cè)河道保留寬度不小于50 m灘地綠化帶。東側(cè)基本沿原設(shè)計主槽控制線布置。根據(jù)以上原則確定蓄水主槽，蓄水主槽控制線寬度為280～390 m。

根據(jù)河道縱坡，在樁號N3+370、N4+600.0 m處各新建液壓壩一座，為8#壩，9#壩。兩座壩蓄水長度約2.4 km。新建蓄水建筑物高度均為3.5 m，長度均為280 m。按大同市十里河入御河濕地工程在京大高速橋處設(shè)計蓄水位水位，可回水至9#壩下游，回水長度為0.6 km。工程平面示意圖見圖1。

圖1 工程平面示意圖

4 蓄水護岸設(shè)計

1）蓄水主槽布置

本次主槽護岸線布置在保證兩側(cè)一定綠化帶寬的情況下，盡量使水面擴大，并且護岸布置具有一定的蜿蜒性，確定寬度為280～390 m。

河道蓄水區(qū)斷面可分為深水主槽和淺灘兩部分組成。深水主槽沿河道中心線布置，寬度不小于250 m，底高程為根據(jù)縱坡確定的設(shè)計河底高程，深水主槽為河道行洪沖砂的主通道。本工程達到蓄水水面效果的同時，為減少工程土方開挖、河道護岸工程量、控制河道沖刷范圍，在河道深水主槽兩側(cè)增設(shè)蓄水淺水區(qū)，增設(shè)淺水區(qū)后河道最大蓄水寬度可達390 m?？紤]到運行管理補水條件，水深為1.5 m，底部為水平。

2）斷面設(shè)計

蓄水段主槽深度確定主要依據(jù)為行洪能力、河道主槽蓄水水位。本次確定的原則為：蓄水段主槽護岸頂高程不低于2.2 m，且不低于設(shè)計蓄水位+0.5 m，兩者取高值。為保證河道親水的安全性，在河道蓄水岸邊水位控制不大于1.5 m，形成河道淺水區(qū)，深水區(qū)位于河道中部行洪主通道，河道水深為1.5～3.5 m，深水區(qū)與淺水區(qū)之間采用1∶10斜坡連接。

經(jīng)與景觀設(shè)計單位多次方案溝通，本次治理段河道岸線以生態(tài)為主，護岸形式為自然草坡護岸。結(jié)合河道蓄水后的生態(tài)效果，護岸斷面以設(shè)計蓄水位為界采取不同的防護材料。設(shè)計蓄水位以下主要考慮河道的沖刷影響，蓄水波浪淘刷、固槽等因素，結(jié)合蓄水防滲，采用格賓石籠防沖。水面以上考慮固定邊坡的、護岸的生態(tài)效果，工程運行早期的雨水沖刷等問題，采用可降解的椰絲纖維毯防護。椰絲纖維毯為可降解材料，待草皮成熟具有抗沖能力后，椰絲纖維毯可降解成基肥。

考慮到河道邊坡的自然性，護岸邊坡為水上1∶5，水下1∶3。水下部分格賓石籠防沖結(jié)構(gòu)采用退臺形式，有利于河道親水的安全性，格賓石籠尺寸為5 m×2 m×0.5 m，基礎(chǔ)埋深為1.5 m。為防止水流掏刷，帶走格賓石籠背側(cè)細顆粒土，格賓石籠設(shè)反濾土工布反濾。防滲材料復(fù)合土工膜沿開挖邊坡鋪設(shè)，最小埋深不小于1.2 m，復(fù)合土工膜與格賓石籠之間設(shè)粗砂保護層，鋪膜頂高程高出設(shè)計蓄水位0.3 m。當防滲材料為黏土時，格賓籠與開挖邊坡之間采用黏土回填，回填控制厚度不小于0.6 m。為達到保土種植效果，水位變動區(qū)附近格賓石籠調(diào)整為土石籠袋，尺寸為1.0 mm×0.7 m，土石籠袋內(nèi)種植水生植物。河道邊坡的一種橫剖面圖見圖2。

圖2 河道邊坡橫剖面圖

5 項目防滲設(shè)計

根據(jù)河道地質(zhì)條件及已建工程的防滲形式，本工程采用水平防滲，防滲材料主要采用復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜規(guī)格為800 g/m2，膜厚0.4 mm。大同屬于嚴寒地區(qū)，為滿足防凍要求，復(fù)合土工膜埋深設(shè)為1.0 m。為防止回填土內(nèi)的尖銳物刺破土工膜，在膜上設(shè)150 mm粗砂保護層，粗砂采用原河道開挖料中的粗砂料。河道底部防滲防沖結(jié)構(gòu)由上至下為原狀土回填850 mm、粗砂厚150 mm、復(fù)合土工膜、基礎(chǔ)壓實。如膜以上土為篩分土，篩分土內(nèi)不得含有尖銳物質(zhì)及較大塊體，以防破壞防滲材料。

9#壩下游蓄水長度為0.6 km，該段下游接濕地公園，且水深較淺，河道內(nèi)易生長水生植物，為防止水生植物根系破壞復(fù)合土工膜材料，該段防滲采用黏土防滲。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》，黏土作為鋪蓋“任何部位的厚度均不得小于該部位鋪蓋頂?shù)酌嫠^差與允許水力坡降的比值，黏土、壤土允許水力坡降值一般采用4～6。但為了保證鋪蓋碾壓的施工質(zhì)量，黏土或壤土鋪蓋前段最小厚度宜不小于0.6 m。”本工程蓄水水深為0.6～1.7 m，地下水位低于黏土基面高程，根據(jù)以上要求計算黏土厚度為0.15～0.43 m，取黏土厚度為0.6 m，黏土埋深不小于0.7 m。

6 結(jié)論及建議

工程實施后將增加153.75萬m3的蓄水量和96.4萬m2的水面。河道治理后，將形成集人性化、生態(tài)化、趣味性為一體的生態(tài)水面，供市民休息、娛樂、晨練、健身，極大地提高了人們的生活質(zhì)量，提高了居民生活水平；同時也可極大的改善生態(tài)環(huán)境，促進生態(tài)系統(tǒng)良性可持續(xù)發(fā)展，改善治理段周邊區(qū)域的整體環(huán)境，提升大同的整體形象，給古老的大同帶來無窮活力，使豐富的旅游資源成為新的經(jīng)濟增長點，從而促進大同相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。