城市河道水環(huán)境綜合整治管理實踐

林 濱

(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，廣東 深圳 518000)

1 工程概況

(1)防洪工程現(xiàn)狀。上寮河全長6.98 km，大部分河道進(jìn)行了10～50年一遇的整治。崗頭調(diào)節(jié)池至五孔箱涵出口段為天然河道，寬約30～60 m，該段已納入橋頭片區(qū)排澇工程中進(jìn)行整治。本工程治理范圍為五孔箱涵出口至屋山水庫主壩下游段。其中，創(chuàng)新路以下河段周邊地勢低洼，地面高程在3～4 m之間，局部低點高程<3 m，同時受崗頭調(diào)節(jié)池水位頂托、中心路-寶安大道箱涵壓低的影響，導(dǎo)致該片區(qū)內(nèi)澇嚴(yán)重。

(2)水污染治理現(xiàn)狀。上寮河現(xiàn)狀水質(zhì)屬于劣Ⅴ類，其中化學(xué)需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)及總磷(TP)指標(biāo)均遠(yuǎn)超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)[1]。

上寮河現(xiàn)狀共有120個排污口，主要為沿岸居民或廠房的生活污水口或工業(yè)污水口，排污口大小為DN100～DN1000或300×1000～4000×2000。排污口左、右兩岸均有分布，其中右岸較多，有72個，其中鳳凰水廠上游處污水支渠漏排污水量1.81萬m3/d，廣深高速支渠漏排污水量0.67萬m3/d，廣深公路下游右岸的黃埔中心排洪渠支流漏排污水量1.08萬m3/d，剩余69個排污口漏排污水量0.34萬m3/d；左岸有48個，漏排污水量1.28萬m3/d，治理范圍內(nèi)總?cè)牒勇┡盼鬯?.18萬m3/d。

(3)水生態(tài)修復(fù)工程現(xiàn)狀。 河道上游段約0.75 km為自然緩坡形態(tài)，河道臨近福永自來水廠、屋山水庫及鳳凰山，目前河道兩岸為菜地、工業(yè)廠區(qū)。河道右岸為直立擋墻，廠區(qū)圍墻臨河而建，無擴展打造空間。左岸為菜地可利用空間較大、沿線無拆遷，道路貫通。但是坡降高差較大，堤高8～9 m，人水隔絕?，F(xiàn)狀綠化以原生地被、果樹為主，由于施工、野生物種的入侵及其他自然因素，局部坡體崩壞，野草叢生，不僅影響濱河游憩安全，而且缺乏良好景觀效果。

中游段約2 km為復(fù)式斷面。兩岸基本為工業(yè)用地，廠房密集，存在亂搭亂建，多處建筑臨河而建致使沿河道路通暢受阻。但是拆除小部分破舊建筑后，可實現(xiàn)兩岸交通貫通?，F(xiàn)狀綠量不足、缺少花色變化，品種單調(diào)、缺乏層次，無法形成良好的植物生態(tài)群落。

下游段約1 km為復(fù)式斷面。此段位于城市集成區(qū)，人群密集，城市環(huán)境好，交通發(fā)達(dá)，右岸道路貫通。然而此段防洪不達(dá)標(biāo)，兩岸需加設(shè)防浪墻，無建設(shè)用地。

2 綜合治理設(shè)計

2.1 總體布置

工程總體上維持原河道布置不變，對堤岸進(jìn)行加高，對局部段靠居民房太近的采用樁壁結(jié)構(gòu)，對破損比較嚴(yán)重的局部河堤進(jìn)行加固修復(fù)。為防止河道水質(zhì)進(jìn)一步惡化，河堤墻前布置截污管，在治理方案上針對不同的河段、不同區(qū)域采用不同的治理措施。同時增加河道與人的親水空間，重建河岸景觀，重點打造屋山水庫下游、廣深公路下游滯洪區(qū)，結(jié)合水域景觀，形成人與自然和諧相處的河流景觀格局[2-5]。

上寮河在廣深公路以下游段，堤岸的高度不滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求，兩岸河道均為密集建成區(qū)和市政道路，堤岸無法向兩岸進(jìn)行拓寬，結(jié)合截污管的布置進(jìn)行局部斷面的改造，對堤岸進(jìn)行加高，加高約0.14～1.50 m，使堤防滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。截污管在新沙路、創(chuàng)新路、企安路三處穿路橋處采用頂管，截污工程總體布置見圖1。在廣深公路下游處新建一滯洪區(qū)，面積1.5萬m2，在滯洪區(qū)處設(shè)置跌水三座，拆除河濱南路的現(xiàn)狀擋潮閘。

圖1 截污工程總體布置

上寮河在廣深公路至廣深高速公路段，堤岸的高度滿足防洪要求，故該段結(jié)合左右岸截污管的布置，對質(zhì)量較差、有石塊剝落、掏空、破損比較嚴(yán)重的擋墻進(jìn)行改造，對局部有空間位置，將堤岸改造為斜坡式。東環(huán)路至現(xiàn)狀跌水處結(jié)合擋墻斷面改造成多層水帶。對廣深公路上游福興加油站處的阻水拱橋、東環(huán)路上游的阻水9#橋梁拆除重建。上寮河在廣深公路至屋山水庫段，新建一滯洪區(qū)，面積0.6萬m2。在滯洪區(qū)下游設(shè)鋼閘壩壅水。對現(xiàn)狀橋梁進(jìn)行拆除重建。

2.2 分項治理設(shè)計

在確保河道防洪達(dá)標(biāo)的同時，采用生態(tài)環(huán)保型護(hù)岸材料修復(fù)河道，沿河設(shè)置截污管道，逐步恢復(fù)河道的自凈能力；增加河道與人的親水空間，重建河岸景觀、形成人與自然和諧相處的河流景觀格局。在治理方案上針對不同的河段、不同區(qū)域采用不同的治理措施。

根據(jù)河流特點及治理目標(biāo)要求，提出工程建設(shè)的總體方案如下：

(1)防洪工程。 在分析沿河保護(hù)對象的基礎(chǔ)上，復(fù)核河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合滯洪區(qū)的設(shè)置，通過新建護(hù)岸擋墻、堤防加高加固、清淤清障等措施，使河道防洪能力滿足20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

(2)水質(zhì)改善。對污水廠網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行復(fù)核，結(jié)合上寮河的污染特點，提出調(diào)整意見，以完善管網(wǎng)為目的，兼顧沿河截污，同步實現(xiàn)沿河污染收集、水污染治理的目標(biāo)。本工程擬按截流倍數(shù)進(jìn)行設(shè)計，為確保截流效果，盡可能實現(xiàn)沿河埋管的貫通。截污管布置上，結(jié)合防洪斷面處理，盡可能布置于堤腳或堤坡內(nèi)。補水方案上，主要對中水回用、水庫放水等思路進(jìn)行方案比選分析。

(3)岸坡修復(fù)。河道斷面設(shè)計上，重點對截污涵管平臺以上的空間進(jìn)行岸坡修復(fù)設(shè)計，護(hù)坡材料以石籠、生態(tài)袋、干砌石、草皮、土工網(wǎng)墊等柔性生態(tài)材料為主；綠化種植以鄉(xiāng)土物種為主，并兼顧植物的特色性；水流形態(tài)上對應(yīng)以淺水為主；節(jié)點布置上，應(yīng)充分結(jié)合滯洪、補水、綠道停駐點等功能，進(jìn)行合理布置。

3 工程一體化管理

3.1 工程運行管理

3.1.1 滯洪區(qū)閘門調(diào)度

工作閘門的操作方式為動水啟閉。旱季：有景觀蓄水需求時關(guān)閉閘門，并結(jié)合下游河道補水需求進(jìn)行閘門調(diào)度；雨季：發(fā)生降雨之初，關(guān)閉閘門，進(jìn)行洪水滯蓄，當(dāng)河道水位平閘頂時，開閘泄洪。

3.1.2 支渠總口截流橡膠壩調(diào)度

旱季：控制閘常開，橡膠壩充起，用于截流河道混流水。

雨季(2倍截流倍數(shù)內(nèi)降雨)：運行工況同旱季。

雨季(超過2倍截流倍數(shù)降雨)：橡膠壩塌壩、控制閘關(guān)閉，將支渠雨水排放上寮河中。

3.1.3 中心路擋污橡膠壩調(diào)度

旱季：開啟暗涵入口橡膠壩，在上游側(cè)營造景觀水體，下游側(cè)擋住暗涵污水返混，同時結(jié)合下游截污閘調(diào)度，可為中心路-寶安大道箱涵創(chuàng)造干地清淤條件。

雨季(2倍截流倍數(shù)內(nèi)降雨)：運行工況同旱季。

雨季(超過2倍截流倍數(shù)降雨)：橡膠壩塌壩，以便暗涵正常行洪排澇。

3.1.4 截污系統(tǒng)末端緩沖設(shè)施

旱季：開啟至市政污水干管的閘門，截流的旱季污水流至中心路DN1400污水干管，至北環(huán)路石巖污水干渠。

雨季：根據(jù)市政污水干管的受納能力，調(diào)節(jié)至市政污水干管的水量，多余的截流混流水流至上寮河暗涵右側(cè)邊孔箱涵，暗涵內(nèi)雨污混流水截流由橋頭片區(qū)排澇工程及排澇河截污工程設(shè)置的總口截流措施解決。

3.2 工程管理養(yǎng)護(hù)

3.2.1 工程管理養(yǎng)護(hù)時段

對本工程的管理主要包括以下兩個時段：一是工程整體竣工后一年的試運行及日常管養(yǎng)維護(hù)；二是工程建設(shè)期間對先行通過完工驗收的標(biāo)段進(jìn)行日常管養(yǎng)維護(hù)。

3.2.2 工程管理養(yǎng)護(hù)內(nèi)容

本工程的管理養(yǎng)護(hù)工作主要是針對綜合整治理念對河道進(jìn)行試運行及日常管養(yǎng)維護(hù)，內(nèi)容包括：防洪工程中的岸坡堤防、巡河路、下河路，水質(zhì)改善工程的沿河截污涵(管)連接井、橡膠壩、過河管，生態(tài)修復(fù)工程中的河岸綠化帶及濱河景觀公園，管理配套設(shè)施如交通通信設(shè)施、防洪搶險設(shè)施等，同時承擔(dān)河道汛期防洪預(yù)警和搶險任務(wù)。

3.3 工程運行調(diào)度

3.3.1 正常工況

(1)防洪。旱季或少雨季節(jié)，河道內(nèi)的平臺可為市民提供休閑娛樂的場所。

(2)截污。旱季時，滯洪區(qū)閘門有景觀蓄水需求時關(guān)閉，并結(jié)合下游河道補水需求進(jìn)行閘門調(diào)度。開啟中心路擋污橡膠壩，在上游側(cè)營造景觀水體，下游側(cè)擋住暗涵污水返混，同時結(jié)合下游截污閘調(diào)度，可為中心路-寶安大道箱涵創(chuàng)造干地清淤條件。開啟支渠總口截流橡膠壩控制閘，橡膠壩充起，用于截流河道混流水。沿河漏排污水通過新建沿河截流管道，實現(xiàn)旱季入河污水100%截流。截流的旱季污水或雨污混流水轉(zhuǎn)輸至下游暗涵緩沖后，通過暗涵出口現(xiàn)狀總口截污措施截至北環(huán)路市政干管，轉(zhuǎn)輸進(jìn)入沙井污水廠處理。

小雨時，各閘門和橡膠壩運行如同旱季，同時關(guān)閉滯洪區(qū)閘門，進(jìn)行洪水滯蓄，利用上游自然生態(tài)滯洪區(qū)和濕地滯洪區(qū)的調(diào)蓄能力，減少上游初小雨截流峰值，控制支渠總口截流量。

大雨時，當(dāng)滯洪區(qū)河道水位平閘頂時，開滯洪區(qū)閘門泄洪。中心路擋污橡膠壩塌壩，以便暗涵正常行洪排澇。支渠總口截流橡膠壩塌壩、控制閘關(guān)閉，將支渠雨水排放上寮河中。

3.3.2 應(yīng)急工況

(1)防洪。河道達(dá)到20年一遇水位時要采取加高堤防或疏散人群等方式確保人身安全和生命財產(chǎn)。

此外，針對橋洞低洼問題，在發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時，通過加強防洪管理，采取加高堤防的同時調(diào)集三防移動泵車輔助排水來解決內(nèi)澇問題。

(2)截污。當(dāng)部分污水口臨時突然增大污水量，為避免系統(tǒng)滿流產(chǎn)生管道破壞，在截流井處設(shè)置溢流口，對污水限流，在河道滿足自凈的前提下排入河道。

4 結(jié) 論

城市河道流經(jīng)密集城區(qū)段，區(qū)位優(yōu)勢相對明顯，其排澇功能與水環(huán)境與人民生活休戚相關(guān)，往往受到社會各界的極大關(guān)注。本文以上寮河上游段為例，針對其現(xiàn)狀存在的問題，實施了河道的綜合整治工程，并從工程的運行調(diào)度、工程保護(hù)、設(shè)備養(yǎng)護(hù)制定了管理措施，為相關(guān)工程建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗。