仙桃市河道綜合整治工程方案研究

王 萌

（濟(jì)南市市政工程設(shè)計研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，濟(jì)南 250000）

2015年4月，國家發(fā)布《水污染防治行動計劃》，要求到2020年，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)。仙桃市北依漢水，南靠長江，是江漢平原中心城市，素有“江漢明珠”美譽(yù)，是荊楚文化的重要發(fā)祥地之一。仙桃市境內(nèi)河湖密布，截至2020年，共有大小河流、溝渠1 329條，水體的保護(hù)和治理顯得尤為重要。隨著城市發(fā)展，在河道自身及周邊地塊的影響下，河道內(nèi)水體生態(tài)環(huán)境逐漸遭到破壞，甚至出現(xiàn)黑臭水體現(xiàn)象，對城市環(huán)境與形象、居民生活質(zhì)量與健康產(chǎn)生不利影響。水環(huán)境遭到破壞的河道需要進(jìn)行綜合治理。本文以仙桃市為例，通過實(shí)地調(diào)研，從水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀、河道改造條件等方面分析工程現(xiàn)狀，利用綜合方案對研究河道進(jìn)行綜合治理，以改善河道生態(tài)，提高周邊居民生活質(zhì)量。其間結(jié)合該河道綜合整治方案的編制工作，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，形成一種可供相關(guān)行業(yè)借鑒的河道綜合整治思路體系。

1 工程現(xiàn)狀

研究河道工程西起昌升路，東至肖楊河，全長約為2 300 m，如圖1所示。從現(xiàn)場調(diào)查及現(xiàn)有資料來看，水安全方面，河面整體比較寬闊，水面（占比80%）寬大于30 m；所有橋梁均為涵洞穿越，斷面寬度僅為2.4～3.9 m，流潭南路橋梁處存在建筑物侵占河道現(xiàn)象；河道常水位較高，距離岸頂不足2 m，過水?dāng)嗝孑^小。

圖1 工程位置

水環(huán)境方面，水質(zhì)較差，河道水體富營養(yǎng)化較為嚴(yán)重；沿岸污水直排河道；兩處雨污混流支溝匯入河道；河道沿線存在較密集的民房建筑，零星設(shè)置簡易廁所，沿線農(nóng)田、樓房的面源污染無控制措施；兩岸建筑垃圾堆積情況較多。水生態(tài)方面，兩岸為自然生態(tài)駁岸，常水位較高，岸上樹木較多，生態(tài)本底條件較好，但河道內(nèi)缺乏水生植物，生物種類和生物總量較少，未形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。水景觀方面，現(xiàn)狀兩岸景觀效果較差，同時缺少親水、休憩、娛樂設(shè)施。從河道改造條件來看，因本地氣候及水文條件，水資源豐沛，有利于水生態(tài)修復(fù)及水景觀打造；北岸建筑與河岸之間的空間較大，有利于改造，南岸緊鄰建筑，改造空間較小。

2 設(shè)計總體思路

工程目標(biāo)如下：水安全得到保障，水環(huán)境得到改善，水生態(tài)得到修復(fù)，水景觀得到提升。工程內(nèi)容如下：按照防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)整修河道斷面；實(shí)施截污管線；結(jié)合水生態(tài)修復(fù)，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，從而提升河道自凈能力，同時改善水環(huán)境。通過生態(tài)岸線及濱河綠帶的建設(shè)，提升景觀效果，同時控制面源污染。遠(yuǎn)期以目標(biāo)為導(dǎo)向，河道控制線內(nèi)現(xiàn)有建筑全部拆除，如圖2所示。進(jìn)行總體設(shè)計，促進(jìn)城鄉(xiāng)水系全域化暢通、綜合性整治、景觀式改造，構(gòu)建水安、水清、水滿、水靈的生態(tài)水系。近期以問題為導(dǎo)向，北側(cè)拆遷至現(xiàn)狀路，南側(cè)僅拆遷廁所及阻水建筑物，如圖3所示。結(jié)合遠(yuǎn)期目標(biāo)，實(shí)施近期改造工程。

圖2 遠(yuǎn)期河道橫斷面圖

圖3 近期河道橫斷面圖

3 截污管道設(shè)計方案

首先，對現(xiàn)狀排水管線及近期規(guī)劃排水管線概況進(jìn)行梳理。根據(jù)仙桃市城區(qū)污水處理專項(xiàng)規(guī)劃，該河道屬于仙下河以南片區(qū)，該片區(qū)排水體制為雨污分流制，現(xiàn)狀已初步形成雨污分流，但也有混接情況。該河道附近污水直排河道。河道區(qū)域周圍的桃花嶺大道、朝陽大道、新城大道、葉王路已鋪設(shè)排水管線；肖楊河兩側(cè)已鋪設(shè)截污管線；北側(cè)有支流匯入口2個，南側(cè)有支流匯入口3個。

其次，進(jìn)行截污管道方案設(shè)計。結(jié)合該河道走向以及現(xiàn)在污水管情況，本次設(shè)計方案擬沿河兩岸敷設(shè)污水管道，如圖4所示。

圖4 截污管道布局

第三，進(jìn)行污水流量計算和水力計算。根據(jù)仙桃市排水工程專項(xiàng)規(guī)劃，確定該河道附近用地的比流量。根據(jù)規(guī)劃用地性質(zhì)和服務(wù)面積確定管道流量及管徑，進(jìn)而確定豎向高程，將其接入市政管網(wǎng)。

最后，進(jìn)行管道設(shè)計。截污干管管位的合理性是截污工程設(shè)計的重點(diǎn)，直接影響整個工程的施工難度、進(jìn)度及投資費(fèi)用[1]。管道平面位置位于河道控制線范圍內(nèi)。管材選用高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管。

4 河道整形設(shè)計方案

河道西端現(xiàn)狀河底標(biāo)高為22.6 m，河底寬為30 m；東端現(xiàn)狀河底標(biāo)高為22.2 m，河底寬為15 m。按照規(guī)劃橫斷面進(jìn)行河道河形設(shè)計，規(guī)劃藍(lán)線寬度為30 m，規(guī)劃綠線寬度為90 m。

首先，進(jìn)行河道流量計算。參考仙桃市中心城區(qū)排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃，匯水面積為333 hm2，經(jīng)計算，設(shè)計流量為26.4 m3/s。

其次，進(jìn)行河道水力計算。依據(jù)仙桃市肖楊河水位標(biāo)高資料，按明渠均勻流進(jìn)行水力計算，確定河道水深，考慮0.6 m安全超高，進(jìn)而確定河道兩岸岸頂高度。

第三，按照規(guī)劃進(jìn)行河道平面設(shè)計、河道縱斷面設(shè)計和河道橫斷面設(shè)計。

第四，確定護(hù)坡類型。本方案采用生態(tài)護(hù)坡，生態(tài)護(hù)坡類型包含植物型護(hù)坡、土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡、生態(tài)石籠護(hù)坡、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡、自嵌式擋土墻護(hù)坡等。通過各類護(hù)坡優(yōu)缺點(diǎn)的比較，確定生態(tài)護(hù)坡類型，本方案考慮河道護(hù)坡的防沖刷性，推薦土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡或植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡。

第五，選擇駁岸類型。駁岸類型主要有自然生態(tài)駁岸、人工垂直式駁岸、半人工草坡式駁岸、半自然臺地挑臺駁岸。

第六，面源污染控制。河道岸墻外側(cè)設(shè)置植被緩沖帶，減少地面徑流帶來的面源污染。植被緩沖帶為坡度較緩的植被區(qū)，經(jīng)植被攔截及土壤下滲作用減緩地表徑流流速，并去除徑流中的部分污染物，植被緩沖帶坡度一般為2%～6%，寬度不宜小于2 m。

最后，確定橋梁工程方案?，F(xiàn)狀河道橋梁均為車行橋梁，橋梁下部均為涵洞，過水?dāng)嗝嫘?，擬拆除現(xiàn)狀阻水橋梁7座，如圖5所示。有5條規(guī)劃路與河道相交，應(yīng)設(shè)置交通橋梁，如圖6所示。葉王路至肖楊河之間的橋梁拆除后，按照人行橋梁建設(shè)。根據(jù)需求，確定車行橋和人行橋的橋梁形式。

圖5 現(xiàn)狀橋梁布局

圖6 設(shè)計橋梁布局

5 水質(zhì)保持及生態(tài)修復(fù)方案

要實(shí)現(xiàn)水質(zhì)清澈、生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)，只進(jìn)行控源截污是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須推進(jìn)生態(tài)修復(fù)和活水循環(huán)，構(gòu)建綜合的水生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)水體自凈能力。本方案既重視點(diǎn)源和面源污染的控制，又重視河道內(nèi)源污染控制，以提高水體自凈能力。清淤疏浚可以減少內(nèi)源污染[2]，在短期內(nèi)移除大量污染物[3]，但一些河道疏浚后，良好的水質(zhì)狀態(tài)不能在預(yù)期內(nèi)得到保持[4]，本方案采用以微生物篩培為核心的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)，重構(gòu)河道生態(tài)系統(tǒng)，同時提高水質(zhì)凈化能力。

治理措施涉及3個方面。一是重構(gòu)濕地型河道生境。優(yōu)化河床，清理河底污泥，開展原位修復(fù)，構(gòu)建生態(tài)駁岸帶，綜合運(yùn)用濕地植物，如沉水植物、挺水植物和浮水植物等。二是培育生物多樣性。篩培及應(yīng)用土著微生物，激活土著微生物（曝氣措施），構(gòu)建生物聚集區(qū)（載體構(gòu)建），調(diào)控水生植物和水生動物等，進(jìn)一步研究水文學(xué)和生物群的相互作用[5]。三是系統(tǒng)維護(hù)與監(jiān)控。持續(xù)監(jiān)控污染源，持續(xù)監(jiān)控河道生物多樣性，持續(xù)監(jiān)控水體生化指標(biāo)，做好系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)。

6 綠化景觀概念方案

遵循可持續(xù)發(fā)展和以人為本理念，綠化景觀設(shè)計應(yīng)堅持4項(xiàng)原則。一是綜合規(guī)劃、一步到位原則。本次河道治理首先考慮各種市政基礎(chǔ)設(shè)施的合理設(shè)計與統(tǒng)籌布置，提高河道的防洪排澇能力，同時增加綠化景觀，提升城市形象。二是綜合開發(fā)拉動經(jīng)濟(jì)原則。在河道治理的同時，結(jié)合城市用地性質(zhì)，以帶動周邊土地價值提升為目標(biāo)，進(jìn)行綠化景觀規(guī)劃。三是生態(tài)功能優(yōu)先、提升城市功能原則。本次河道方案設(shè)計以生態(tài)綠化為主，打造一條景觀廊道。四是融入海綿城市建設(shè)理念。順應(yīng)自然，保護(hù)原有生態(tài)，開展低影響開發(fā)，提高投資效益，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處。

本方案擬設(shè)計一個以人文、運(yùn)動、休閑、生態(tài)為主題的綠色生態(tài)長廊，如圖7所示?；谙商沂袣v史、文脈背景，深層次進(jìn)行文化挖掘并將其運(yùn)用到景觀設(shè)計中，打造城市濱水主題旅游精品，創(chuàng)造多層次的點(diǎn)、線、面相結(jié)合的現(xiàn)代濱水生態(tài)景觀長廊，提供完善的參與性活動形式，如運(yùn)動、娛樂、健身等。

圖7 綠色景觀概念方案規(guī)劃總平面

首先，進(jìn)行交通分析。河道北側(cè)現(xiàn)有3 m寬水泥路，可改造為4 m寬瀝青沿河觀光道路，沿河觀光道一側(cè)為2 m寬綠道。河道南側(cè)采用3 m寬綠道（彩色透水混凝土）形成環(huán)狀園路，串聯(lián)景觀節(jié)點(diǎn)。

其次，進(jìn)行景觀分區(qū)設(shè)計和節(jié)點(diǎn)設(shè)計。一是悠久仙桃文脈。仙桃原名沔陽，擁有1 500多年的建制歷史，可將豐富的歷史文化滲透到城市景觀設(shè)計中。同時，景觀設(shè)計可以融入文化景墻、雕塑小品等具有標(biāo)志性、展示性、認(rèn)知性的元素。二是傳承運(yùn)動血脈。仙桃市被國家授予“中國體操之鄉(xiāng)”和“世界冠軍搖籃”稱號。該河道綿延2.3 km，河兩岸寬30 m，可以形成一個絕佳的運(yùn)動綠道?？沙浞掷矛F(xiàn)有資源，以3 m寬的綠道為主體，適當(dāng)布置各種運(yùn)動設(shè)施。三是休閑生態(tài)綠脈。營造人、水、綠相依相伴，和諧共生的自然生態(tài)景觀廊道，打造城市的生態(tài)綠洲。四是復(fù)享田園水脈。營造鳥類棲息繁衍、動植物和諧共生的生態(tài)環(huán)境，建設(shè)生物多樣性豐富、自然良好循環(huán)的生態(tài)長廊。

第三，進(jìn)行植物設(shè)計。優(yōu)先選用本土具有觀賞價值的植物，包含骨干樹種、特色樹種、水生植物等；注重植物的四季變化，種植常綠植物；種植細(xì)部設(shè)計注意利用色彩、質(zhì)感，合理確定常綠植物和落葉植物的種植比例，符合相關(guān)規(guī)范要求。本方案河道綠化以鄉(xiāng)土物種形成基底，河道兩側(cè)分布兩種特色植被帶，即觀賞濕地植物帶和河濱生態(tài)種群帶。

最后，進(jìn)行其他設(shè)計，如停車場[6]、小品、家具和燈具等。

7 結(jié)論

當(dāng)前，仙桃市部分河道水環(huán)境遭到破壞，亟待進(jìn)行綜合治理。本文以仙桃市為例，通過實(shí)地調(diào)研，分析水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀和河道改造條件等工程現(xiàn)狀，利用綜合方案對研究河道進(jìn)行綜合治理。經(jīng)治理，河道生態(tài)得到改善，周邊居民生活質(zhì)量得到極大的提高。其間結(jié)合該河道綜合整治方案的編制工作，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，提出一種包含截污、河道整形、水質(zhì)保持及生態(tài)修復(fù)、綠化景觀在內(nèi)的河道綜合整治思路，以加強(qiáng)城鎮(zhèn)供排水研究，提高城鎮(zhèn)供排水規(guī)劃、設(shè)計和工程建設(shè)運(yùn)維管理水平。