基于海綿城市理念下的黃沙河流域綜合整治方案

謝 歸

（廣東東水工程項目管理有限公司,廣東 東莞 523109）

海綿城市是統(tǒng)籌城市水問題的重要理念與方式,在流域水環(huán)境整治方面具有系統(tǒng)化、體系化等優(yōu)勢[1]。海綿城市以強化水源的“滲、滯、蓄”為手段,完善河流水體整治方案以實現(xiàn)城市的“凈、用、排”功能,同時以城市小流域為單元統(tǒng)籌推進海綿城市建設(shè)。

黃沙河的設(shè)計目標(biāo)是通過河道的綜合治理,落實海綿城市建設(shè)理念,為黃沙河流域海綿城市建設(shè)打下基礎(chǔ),以期建設(shè)成為黃沙河流域海綿城市示范項目。黃沙河流域綜合整治方案以主要水系為治理主線,以水融城,結(jié)合城市相關(guān)生態(tài)元素,率先建成國內(nèi)“山、水、林、田、湖”統(tǒng)籌規(guī)劃示范區(qū)；同時,重塑黃沙河濱水廊道,貫通流域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)、居住、文化休閑、公共服務(wù)和自然生態(tài)空間,最終建設(shè)成為一條生態(tài)和諧、生產(chǎn)協(xié)調(diào)和生活愜意的東莞標(biāo)志性生態(tài)景觀河。

1 流域概況

黃沙河為寒溪水左岸一級支流,發(fā)源于大嶺山,流經(jīng)寮步、茶山、東城,于溫塘匯入寒溪水,河道全長34.90 km,流域面積197.60 km2。流域中游有同沙水庫,總庫容6220 萬m3,壩址控制流域面積98.80 km2。本項目為黃沙河流域海綿城市建設(shè)示范項目東城段河道整治,工程位于同沙水庫下游,項目范圍包括黃沙河上游同沙段、下游段,及其支流橫竹支流、上埔支流、下埔支流及筷子河,河道總長度約9.5 km。

2 河道整治

通過在河道整治中落實海綿城市建設(shè)理念,為黃沙河流域海綿城市建設(shè)打下基礎(chǔ)；通過河道清淤、堤防達(dá)標(biāo)整治,使河道滿足100 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)；通過上游截污工程,消除點源污染,削減建成區(qū)面源污染；通過河道堤防覆綠及河流生態(tài)修復(fù),以“構(gòu)建水生態(tài)廊道”為核心,營造城市濱水公共空間走廊、打造沿河景觀彩帶。整治內(nèi)容主要包括：堤防工程、清淤及淤泥處置工程、截污工程及生態(tài)景觀工程四部分。

2.1 海綿體設(shè)計規(guī)模

黃沙河“海綿體”的建設(shè)根據(jù)“海綿城市”中“生態(tài)性”和“低影響開發(fā)”的理念,對河流形態(tài)進行塑造,恢復(fù)多樣性形態(tài)結(jié)構(gòu),有利于穩(wěn)定、消能、凈化水質(zhì)以及生物多樣性的保護；因地制宜地布置小規(guī)模雨水截留和凈化設(shè)施,如透水鋪裝、下沉式綠地（生物滯留設(shè)施、濕塘、雨水濕地）、植草溝、植被緩沖帶等,實現(xiàn)對降雨的降峰減流和雨水凈化。

海綿體設(shè)計包含黃沙河上游同沙段和黃沙河下游段兩個部分。黃沙河上游同沙段主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)為透水鋪裝面積15219 m2,下沉綠地面積2800 m2,植草溝1000 m2,植被緩沖帶6500 m2,水質(zhì)監(jiān)測1處,駁岸生態(tài)化改造長度2050 m。黃沙河下游段主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)為透水鋪裝面積21801.6 m2,下沉綠地面積8280 m2,植草溝9400 m2,植被緩沖帶14180 m2,水質(zhì)監(jiān)測1處,駁岸生態(tài)化改造長度1377 m。

2.2 防洪工程

通過對兩岸堤防進行加固,對岸坡進行生態(tài)修復(fù),使黃沙河?xùn)|城段達(dá)到100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.1 河道堤線布置

根據(jù)行政區(qū)劃特點,本次黃沙河?xùn)|城段河道整治工程共分為黃沙河上游同沙段、黃沙河下游段（黃沙河支流橫竹河?xùn)|城段～黃沙河河口）、下埔支流（擬建桑茶快速路箱涵出口～下埔排站,含筷子河溫塘段）、上埔支流（溫增路～上圍排站）。整治后河道總體走向基本保持現(xiàn)狀河道走向,僅根據(jù)河道防洪需要進行適當(dāng)平順及拓寬調(diào)整。治理干流河道長度為7.8 km,支流河道1.68 km。

2.2.2 河道縱斷面設(shè)計

現(xiàn)狀上游同沙段河道于2006 年整治完成,迄今已10 年,期間河道未進行清淤。經(jīng)現(xiàn)場踏勘,河道有一定的淤積,特別是河道跨河橋梁上下游、涵洞進出口處。本次結(jié)合上游河道岸坡改造,對現(xiàn)狀河道進行清淤。河道設(shè)計縱坡與2006 年整治時一致,平均縱坡1‰；為保障上游河道形成景觀水面,在樁號G9+850 及樁號G11+000 處設(shè)置高1.5 m氣盾壩。

現(xiàn)狀黃沙河下游段河道為分屬兩個鎮(zhèn)區(qū),河道左岸歸屬東城街道,河道右岸歸屬茶山鎮(zhèn)。近年來河道兩岸均根據(jù)相關(guān)防洪規(guī)劃對堤防進行了培高加固,但未對河道進行清淤。根據(jù)現(xiàn)場踏勘,河道淤積較為嚴(yán)重。本次下游段河道對河道進行清淤,保障河道行洪要求,設(shè)計平均縱坡0.45‰。

2.2.3 河道橫斷面設(shè)計

現(xiàn)狀上游同沙段河道坡面為C20素砼護坡,坡比1∶1.5,坡腳為C20砼護腳,為傳統(tǒng)防洪型河道整治型式。此種河道型式與人們對生態(tài)美的需求、對自然的親近、對環(huán)境的高品質(zhì)及相關(guān)設(shè)施的需求相去甚遠(yuǎn)。因此,本次設(shè)計結(jié)合周邊上層次規(guī)劃,對同沙段河道岸坡從坡面型式、坡面材料、坡面形狀等方面進行生態(tài)化改造。對同沙段G9+850～G11+900河道岸坡混凝土面破除改造,通過石籠、自嵌式生態(tài)擋墻、生態(tài)袋等多種生態(tài)護岸方式塑造生態(tài)岸坡；通過微地形岸坡的塑造,使得河道坡面多樣化；通過對現(xiàn)狀較陡岸坡進行削坡放緩,使得沿河空間開放化；通過汀步、濱水棧道、跨河人行橋的建設(shè),使得濱水慢行系統(tǒng)溝通化。

2.3 河道清淤疏浚

本項目清淤疏浚范圍主要是黃沙河干流同沙段2.8 km及下游段（黃沙河支流橫竹河?xùn)|城段～黃沙河河口）共5.0 km河道（其中黃沙河干流4.25 km,支流橫竹河0.75 km）,清障范圍為工程整治范圍內(nèi)干流及支流河道。

根據(jù)地勘資料底泥檢測結(jié)果表明,黃沙河下游段底泥pH值偏低,本清淤段下游銅含量超標(biāo),其余各項污染物濃度均可達(dá)到國家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618-1995）三級標(biāo)準(zhǔn),本次固化過程中添加的藥劑置換了土壤中的重金屬銅,降低了土壤的重金屬含量,進行了無害化處理,滿足國家環(huán)境質(zhì)量要求后再進行棄置。

對于污泥處理要求應(yīng)遵循減量化、無害化、穩(wěn)定化、資源化的原則。針對河底淤泥有機質(zhì)含量高、含水率高的特點,為了避免淤泥運輸過程中對環(huán)境的二次污染,本工程污泥處理方案采用膠凝材料固化的方法,淤泥處置在棄渣場實施。通過化學(xué)藥劑的固化處理,使淤泥高含水率、低強度的特性得以有效改善,固化產(chǎn)物可作為土工回填材料代替砂石和粘土在工作建設(shè)、筑堤或堤防以及道路工程中使用。

2.4 截污工程

黃沙河?xùn)|城段河道整治工程截污設(shè)計以上層位相關(guān)規(guī)劃成果為指導(dǎo)依據(jù),針對干流現(xiàn)狀水環(huán)境存在的問題,按“近遠(yuǎn)期結(jié)合、干支流銜接、突出重點”的原則,注重同規(guī)劃及在建項目的銜接,充分發(fā)揮已建及擬建工程的最大效益,在此基礎(chǔ)上進行深化、補充、完善、提高,實現(xiàn)本次整治目標(biāo)。

2.4.1 截污方案

擬通過設(shè)置截流井及截流支管,對漏排的混流污水進行截污,截流的污水輸送至東城東部污水處理項目中所設(shè)置的沿河污水干管,通過同沙污水泵站（待建）進入污水廠進行處理。本次總共對19個排放口進行接駁完善,其中13個混流排放口,共計約1.20 萬m3/d混流污水。

2.4.2 截污規(guī)模

結(jié)合目前的實際情況,東莞市截流倍數(shù)采用n0=1,遠(yuǎn)期力爭做到n0=2。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范（2014年版）》截流倍數(shù)n0提高為2～5。綜合考慮,本工程截流倍數(shù)采用n0=2。

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查成果入河污水量約為1.20萬m3/d混流污水,截流倍數(shù)取n0=2,截流規(guī)模為3.6萬m3/d。

2.5 生態(tài)河岸景觀工程

2.5.1 生態(tài)河岸景觀工程定位

落實“海綿城市”中“生態(tài)性”和“低影響開發(fā)”的理念,重塑黃沙河濱水廊道,貫通流域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)、居住、文化休閑、公共服務(wù)和自然生態(tài)空間,建成一條生態(tài)和諧、生產(chǎn)協(xié)調(diào)和生活愜意的東莞標(biāo)志性生態(tài)景觀河。

2.5.2 總體布局

黃沙河的水系景觀總體規(guī)劃布局采用“以線串點,以點帶面”的策略。黃沙河景觀包含黃沙河同沙段和黃沙河下游段兩個部分。

同沙段分為兩個主題功能片區(qū),分別為水庫生態(tài)區(qū)和城市休閑區(qū)。景觀經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)為,硬地透水鋪裝面積22838 m2,綠地面積74496 m2,濕地棧道面積432 m2,景觀人行橋152 m2,景觀地埋式補水泵房1座規(guī)模70 m3/h。

下游段為郊野觀光區(qū),包含了黃沙河干流、上埔和下埔（含筷子河溫塘段）兩條支流。干流景觀經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)為硬地透水鋪裝面積25979 m2,綠地面積143655 m2,景觀人行橋202 m2。上埔支流硬地透水鋪裝面積1203 m2,綠地面積15022 m2,濕地棧道面積4373 m2,景觀人行橋201 m2。下埔支流（含筷子河溫塘段）硬地透水鋪裝面積1523 m2,綠地面積87966 m2。

3 結(jié)語

黃沙河流域整治工程以“海綿城市”中“生態(tài)性”和“低影響開發(fā)”為理念,以河岸生態(tài)化改造、清淤疏浚、增強行洪、截流入河污水為主要目的,以清淤疏浚和生態(tài)岸坡、景觀綠化為主要整治措施,清除河道內(nèi)源污染,同時增大河道過流斷面,增強其防洪排澇能力,配合生態(tài)岸坡工程,營造良好水環(huán)境。河道清淤、岸坡整治是凈化城市河道的基礎(chǔ),可顯著恢復(fù)河道功能,改善環(huán)境。本工程實施后,既可提升區(qū)域行洪安全,又可有效截流旱季污水且改善河道生態(tài)環(huán)境,使之成為城市的濱水廊道,助力城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展。