大運會片區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目

【摘要】某河道位于西江河上游，河道流域周邊用地屬性多為居住用地、存在農(nóng)業(yè)耕作，林業(yè)種植等；還存有少量污水直排口、現(xiàn)狀雨污水混流排口、底泥淤積等諸多水環(huán)境問題。為在大運會前改善城市形象，解決河道水環(huán)境問題，提升流域附近居民生活幸福感，結(jié)合大運會片區(qū)某河道水環(huán)境治理工程，以整體流域大范圍分析，多從價值取向的轉(zhuǎn)變和流域治理升級的角度，對其水系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行整體簡述。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)； 水環(huán)境治理； 生態(tài)修復(fù)

【中圖分類號】X522A

0 引言

河道水環(huán)境治理工程一般多為水利土建設(shè)施為主導(dǎo)，僅為水利基本功能服務(wù)，或為景觀及其他少數(shù)功能服務(wù)。如張艷［1］有關(guān)大旱河的治理探討；或從景觀相關(guān)等角度對水利工程實施前后的整體建議，如胡玉枝［2］有關(guān)汾河的治理分析；少有從整體生態(tài)價值方向全域考慮。以系統(tǒng)思維統(tǒng)籌解決城市水資源、水安全、水環(huán)境和水生態(tài)問題，構(gòu)建城市水系統(tǒng)的重要性愈發(fā)凸顯［3］。本工程試著從系統(tǒng)謀劃、整體協(xié)調(diào)考慮河道水環(huán)境治理工程的另一種可能。

1 項目概況

某河道水環(huán)境治理工程位于成都市龍泉驛區(qū)東北部，南連龍泉山森林公園，北接?xùn)|安湖公園及世界大運公園，串聯(lián)形成了一個龐大的公園群。在公園城市的建設(shè)背景下，把握舉辦第31屆世界大學(xué)生運動會的機(jī)遇，以公園為載體，打通連接龍泉山森林公園和東安湖片區(qū)的綠色通廊，詳圖1。項目分為兩期建設(shè)，一期（包含飛龍湖-驛馬橋）總面積約45.5萬m2，河道長約2.6 km；二期總面積約52.3萬m2，河道長約1.5 km。

2 現(xiàn)狀分析

本河道為西江河城區(qū)段，本項目位于西江河上游段，西江河發(fā)源于山泉鎮(zhèn)柏楊溝，流經(jīng)山泉鎮(zhèn)、龍泉街道、西河鎮(zhèn)、于黃土鎮(zhèn)洪福村出龍泉界。場地周邊水系構(gòu)成主要有：東側(cè)為百工溪（百工堰水庫）、雙河溪、馬家河；西側(cè)為東風(fēng)渠；南側(cè)為蘆溪河；北側(cè)為東干渠（灌溉渠）、規(guī)劃皇冠湖。周邊水系見圖2。

西江河為山洪河道，流域地形為山地、丘陵、平壩為主，地勢較為舒緩，地勢東南高，西北低。河道飛龍水庫—驛馬橋段，渠道西側(cè)緊鄰濱河路，東側(cè)緊鄰濱河北路及春蘭路，渠道已采用漿砌石或混凝土面板護(hù)岸進(jìn)行了硬化，渠寬約20 m。而在龍都南路以南約300 m已進(jìn)行了整治，兩側(cè)為漿砌石護(hù)岸，該段西側(cè)為奶牛廣場。河道其余段雖位于城區(qū)段，但渠道兩側(cè)未經(jīng)整治，渠道為自然土堤，河道周邊為農(nóng)田耕地，相對較空曠。流域范圍內(nèi)年際降雨不均豐枯水量差異較大，11—5月河道幾乎處于無水狀態(tài)，6—10月河道非降雨期也處于無水狀態(tài)，無水期較長。因此河道內(nèi)水流流量季節(jié)性變化非常明顯，常出現(xiàn)河道枯期斷流現(xiàn)象（圖3）。

現(xiàn)狀主要存在問題有河道彎道較多，不利于夏季河道行洪；景觀觀賞性及親水性較差；生態(tài)環(huán)境惡劣、無法形成穩(wěn)定可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)等。

3 整治整體思路

3.1 流域治理的升級

抓住主要矛盾，控源截污，“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵是排口，核心是管網(wǎng)”。河道水環(huán)境治理僅考慮工程紅線范圍內(nèi)管網(wǎng)整治是不夠的，要將河道流域影響范圍全部納入調(diào)查，統(tǒng)籌治理，實現(xiàn)管網(wǎng)1.0到流域2.0的理念轉(zhuǎn)變。在構(gòu)建排水體制時，應(yīng)堅持“大分流、小截流”的治理理念［4］。流域范圍內(nèi)，新建管網(wǎng)從源頭要求雨、污分流；現(xiàn)狀管網(wǎng)應(yīng)該盡改，全面整改錯接、漏接的管網(wǎng)，這樣才能更好地完成河道水環(huán)境治理，避免重復(fù)多次整治。

3.2 水質(zhì)提升的核心目標(biāo)導(dǎo)向

構(gòu)建全收集、全截留、全處理的旱天污水處理系統(tǒng)和控制溢流污染、面源污染的雨天污水控制體系［5］。從流域水環(huán)境質(zhì)量要求的目標(biāo)出發(fā)，全面排查、逐步解決老城區(qū)改造帶來的點源污染，面源污染問題。

河道一期、二期范圍，共排查涉及污水排放區(qū)域總共161 hm2，遠(yuǎn)超河道紅線7 hm2設(shè)計范圍；陸域部分堅持雨污分流，提高污水收集率；改造混接錯接的雨污水管段，修復(fù)破損和功能失效的排水設(shè)施；雨水系統(tǒng)通過源頭減排，多級生態(tài)凈化等海綿城市措施，進(jìn)行雨水凈化、收集和排放。

3.3 價值取向的轉(zhuǎn)變

由傳統(tǒng)河道水利實用功能價值取向，或只注重景觀外殼美觀功能取向，向公園城市水環(huán)境生態(tài)文明價值觀的轉(zhuǎn)變，由單一的功能型思維方式向全專業(yè)過程控制思維方式轉(zhuǎn)變，發(fā)揮河道其應(yīng)有的生態(tài)價值和社會價值。

3.4 海綿城市的綜合應(yīng)用

本工程范圍內(nèi)充分利用項目豎向空間，對項目區(qū)內(nèi)雨水徑流進(jìn)行合理收集，利用合適的岸帶綠地空間，構(gòu)建雨水濕地，將場地收集的雨水排入淺灘濕地范圍進(jìn)行場地雨水凈化后排入被治理河道，緩解河道生態(tài)壓力。綠色、藍(lán)色、灰色基礎(chǔ)設(shè)施合作發(fā)力，構(gòu)建了河道整體的大的海綿體，是本次治水提質(zhì)最有力的保障。流程示意詳圖4。

3.5 文化及公共空間打造

相關(guān)研究表明，我國大部分景觀水體都受到了富營養(yǎng)化的嚴(yán)重威脅，90%以上公園景觀水體存在不同程度的污染［6］。以河道景觀動水的效果反向推到計算需水水量，采用中水進(jìn)行補水，結(jié)合生態(tài)構(gòu)建工程，將區(qū)域打造為水體清澈、多樣性豐富的，同時兼具功能性、景觀性的生態(tài)綠色系統(tǒng)。將設(shè)計工程與沿河兩岸城市規(guī)劃、生態(tài)景觀及人文景觀的有機(jī)融合，形成可供觀景游憩的生態(tài)空間與景觀。公園建設(shè)完成后實景圖，詳圖5。

4 水系統(tǒng)設(shè)計亮點

以系統(tǒng)性思維治理，尊重和利用自然條件，讓生態(tài)價值與景觀美學(xué)并駕齊驅(qū)體，構(gòu)建水安全，水循環(huán)。從雨水產(chǎn)匯流到排放過程再到排入受納水體的全過程全生命周期的管控，也體現(xiàn)在“藍(lán)綠灰”措施（大小海綿）的結(jié)合。

4.1 調(diào)蓄提升，構(gòu)建安全

拓寬河道，非汛期采用水壩擋水形成水景觀，汛期結(jié)合水情，騰庫調(diào)蓄，確保行洪。集調(diào)蓄與景觀湖景為一體，利用河道自然優(yōu)勢，結(jié)合景觀效果，整體構(gòu)建水安全大海綿體系。景觀堰布置詳圖6。

4.2 分區(qū)設(shè)防，防洪達(dá)標(biāo)

洪水分區(qū)設(shè)防，結(jié)合河道段落進(jìn)行橫向分區(qū)進(jìn)行駁岸組合。

參照GB50286-2013《堤防工程設(shè)計規(guī)范》附錄D.2.2的規(guī)定計算水流對堤基產(chǎn)生的沖刷深度，計算公式為式（1）。

式中：h_s為局部沖刷深度（m）；H₀為沖刷處的水深（m）；U_cp為近岸垂線平均流速（m/s）；n為與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，取n=1/4～1/6 ；η為水流流速不均勻系數(shù)，根據(jù)水流流向與岸坡交角α查規(guī)范表D.2.2 采用。

計算得堤腳沖刷深度為1.36～1.74 m，按照規(guī)范要求，堤基埋深應(yīng)置于沖刷深度以下0.5～1.0 m。根據(jù)計算結(jié)果及結(jié)合現(xiàn)場實際情況確定基礎(chǔ)埋深為2.0 m。

根據(jù)流速、洪水頻率及沖刷深度，對駁岸進(jìn)行評估縱向分區(qū)及選材處理。采用不同防護(hù)材料滿足防護(hù)要求，針對不同功能區(qū)域采用不同的駁岸形式，實現(xiàn)功能、美觀的和諧統(tǒng)一，詳圖7。

本工程駁岸線總長約11.2 km，上游段以現(xiàn)狀硬質(zhì)駁岸為主，下游河道加寬段以軟質(zhì)駁岸為主。典型石籠護(hù)岸斷面詳圖8。

4.3 智能截流，末端控制

針對遺留的沿河排放口，采用沿河截污的方式對河道內(nèi)的排污口進(jìn)行截污，實現(xiàn)旱季污水100%收集；對于錯接漏接污水進(jìn)行流域雨污改造，對于超出設(shè)計范圍向主管部門提出整改要求。改造已有雨污合流口，采用智能分流井，通過COD檢測器與水位探測器聯(lián)合運行，通過預(yù)設(shè)定的相關(guān)數(shù)值，旱季污水與初小雨進(jìn)行截留，中后期較潔凈的雨水進(jìn)入下游河道中，實現(xiàn)智能控制分流。

4.4 有機(jī)結(jié)合，綠色生態(tài)

在雨污分流的基礎(chǔ)上，改變原有的徑流組織，增加海綿城市設(shè)施，達(dá)到削減面源污染的效果［7］。充分利用公園的綠色設(shè)施優(yōu)勢，在場地低洼處、雨水排出口處設(shè)置生態(tài)洼地等措施，對匯集的雨水進(jìn)行初步沉淀利用好生態(tài)措施的凈化處理功能；使用生態(tài)植草溝，雨水濕地等LID設(shè)施從轉(zhuǎn)輸雨水開始，進(jìn)行雨水凈化，降低場地雨水對水質(zhì)的影響。

4.5 生態(tài)構(gòu)建，水質(zhì)保障

構(gòu)建湖區(qū)水景觀，底質(zhì)生境改良，構(gòu)建有益微生物群落；與景觀、植物專業(yè)配合，選用耐污、凈化能力強(qiáng)的沉水植物，形成凈水植物群落系統(tǒng)等。采用生態(tài)方式凈化水質(zhì)，減少維護(hù)成本。

5 結(jié)束語

設(shè)計思路由傳統(tǒng)項目僅針對本工程紅線內(nèi)思考的設(shè)計理念，進(jìn)行思維轉(zhuǎn)變，構(gòu)建“源頭減排，過程控制，系統(tǒng)治理” 的水系統(tǒng)設(shè)計全過程理念。以“綠-灰-藍(lán)”思維進(jìn)行雨水徑流全過程控制，將低影響開發(fā)措施與景觀效果有機(jī)融合，功能與美感互補，重塑藍(lán)綠交織的濱水休閑活力岸線，形成生態(tài)人文共享的濱水特色海綿示范。使項目成為具有公共游憩休閑、美學(xué)與生態(tài)感知、文化展示等復(fù)合功能的城市公園綠地。創(chuàng)建城市重要標(biāo)志，提升城市形象，并展示結(jié)合生態(tài)自然一體的現(xiàn)代新城市風(fēng)貌，為大運會展現(xiàn)自己獨有的風(fēng)采。

參考文獻(xiàn)

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