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摘要:通过参与通州区马驹桥镇六支沟的河道治理设计工作,从实践中总结经验,分析了六支沟存在的问题和特点,从防洪达标、堤防布置、护岸设计等方面对河道的治理思路进行探讨,可为相关河道治理工程提供参考。
关键词:河道治理;功能定位;生态护岸;景观设计
1河道基本概况
1.1工程范围
六支沟治理起点为马驹桥干渠,治理终点为凤港减河,全长约5.9km,位于通州区马驹桥镇内,属城南水网(台马片区)水环境治理建设范围。
1.2工程任务
通过对六支沟沟渠进行疏挖整治,达到防洪排涝标准,同时利用凉水河来水,对六支沟进行补水,形成流动水面,保证水质不降低,基本恢复六支沟生态功能和河湖生物群落,形成沟渠滨水空间,构建生态健康的河道体系。
2河道存在问题
2.1存在问题
(1)排涝设施不完善
随着马驹桥镇的发展,原来农田区域已建成或规划为建设区,下垫面改变造成流量大幅度增加,随着建设区的增加,该区域径流量增大,而六支沟现状规模较小,造成排涝不顺畅。
(2)水质恶化,生态环境差
由于城南水网的沟渠都位于平原,大多都是人工开挖的灌排沟渠,有长度短、流域面积小的特点,基本上无基流,虽然大多沟渠与上游的河道相连通,但因上游河道水质太差、沟渠淤塞、建筑物破损等原因,六支沟未能从上游河道引水,致使大部分沟渠基本无水,或者只有少量的村镇生活退水形成的死水面,垃圾到处堆放,造成河道周边区域生态环境较差。
(3)建(构)筑物规模不足,结构老旧,功能消失
六支沟现状水闸较多,规模较小,多数水闸是为农田灌溉排水设置,随着区域发展,六支沟功能逐步由灌溉转变为防洪排涝及生态景观,水闸挡水灌溉功能逐步丧失。
六支沟现状桥梁较多,桥梁为水务、市政、企业及个人等沟渠周边单位建设,建设标准不一,随着区域防洪排涝标准提高,现状多数桥梁已不能满足防洪排涝标准,且现状桥梁建设年代久远,结构老旧,与周边环境及区域规划不匹配。
(4)管理设施落后
六支沟现状的管理、保护范围尚不明确,加大了管理难度;维护管理经费不足,沟渠治理后淤积不能有效解决,闸坝年旧失修,影响工程效益发挥;水情、工情信息化采集、传输尚未实现,防汛决策支持系统尚未建立,远远不能满足洪水监视、预警、调度等要求;洪水风险管理制度未建设;抢险设备不足、信息化技术队伍人员欠缺,运行机制尚不健全,导致防汛指挥调度执行力不够。
3治理思路
3.1治理标准
根据《马驹桥六支沟(马驹桥干渠~凤港减河)治理工程规划》,六支沟治理标准采用20年一遇洪水设计,河道构筑物按20年一遇洪水设计。跨河桥梁要求不缩窄规划河道上口宽,不缩小行洪断面,桥梁底高程应高于50年一遇规划洪水位0.5米以上。
3.2治理理念
按照“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的城市发展要求和“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水方针,坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,同时按照“安全性、协调性、生态性、人文性、亲水性”的原则,通过水安全、水生态、水景观3方面的建设,通过疏挖整治、生态修复、建筑物改造等一系列工程建设,提高六支沟防洪排涝能力、改善生态环境、打造优美水景观。
4总体设计
4.1河道平面布置
依据前期规划,在满足防洪排水的条件下,河道线型基本不改变现状河道走向,宜弯则弯,线型流畅,设计河道中心线与现状河道基本保持一致,在现状河道的基础上,结合现场情况,依照尽量减小拆迁,避让村庄、道路、树木等原则,对河道进行疏挖拓宽.
六支沟为自北向南沟渠,左岸大部分河道有巡河路,设计平面路由与现状河道路由基本一致,左岸以现状巡河路外侧为边界,根据防洪排涝标准进行疏挖整治,河道上口与现状上口基本保持一致,两岸绿化带宽10m。
4.2纵段设计
现状河道淤积严重,过流不畅,根据河道防洪排涝标准,基本维持现状河道纵坡,对河道进行疏挖、整理,归顺河槽。
根据《治涝标准》(SL723-2016),平原区的排涝河道设计排涝水位宜为附近地面高程以下0.3~0.5m,为确保六支沟排水顺畅,本次设计按排涝水位为附近地面高程以下0.5m确定河道纵坡及河道疏挖深度。
4.3横断面设计
受六支沟周边情况和现状上口宽度的限制,对于边坡缓于1:2的河段,采用土渠梯形断面,为提高河道的抗冲能力,岸坡采用植被固坡;对于边坡陡于1:2的河段,为减缓边坡,满足边坡稳定,同时兼顾生态效果,采用框式生态砖对坡脚或坡面进行防护,生态框以上采用植被固坡。
图4-2标准横断面图(二)
5景观节点设计
六支沟本次共设计两个景观节点。
节点1“绿茵桥影”,位于桩号1+640处,马大路穿六支沟桥的上下游,定为交通观赏类节点,占地面积约576m2。
设计结合岸坡微地形的砌筑和高差,布置蜿蜒曲折的园路,将桥区上游的双月亲水栈桥和下游的透水砖亲水平台相互衔接,使人们可以自由穿行,欣赏水岸美景。河道两岸大量种植秋季宿根花卉及观赏草,宛如给河岸披上一层绿意盎然的锦衣,水绿共舞。
节点2“春色霞绮”,位于桩号4+400处,左岸紧邻现状郊野小公园,定为公园游憩类节点,与周边环境相融,占地面积约1344m2。
节点设计有园路及亲水平台,绿化大部分选用春花乔灌木,以粉色系植物为主导,从株高、叶型、花色、花期等方面差异进行精心组植,营造“春色满园关不住”的意境,为游人提供良好的水绿交织的生态环境。
6设计问题解析与思考
6.1问题思考
通过对六支沟的治理,对河道设计提出了几个重点需要关注的问题。
(1)明确河道功能定位
本次通过现场踏勘、地方文献阅读,与业主及其他规划部门商讨,以及对现状问题的思考分析,将六支沟做出如下定位:规划六支沟主要承担沿线周边地区的雨水排除任务及河道西侧现状农田的灌溉退水任务,因此六支沟的主要河道功能定位为区域排水兼自然景观河道。
一般河道的功能定位有防洪排涝、输水兼自然景观或者几者兼顾等,明确河道功能定位关系到之后河道整治时堤防及河坡的设计,比如本次六支沟有区域排水的功能,这意味着在之后的设计中不能采用筑堤的方式。
(2)慎重选取糙率
本次六支沟大部分河段设计为土渠梯形断面,采用植被固坡,局部村庄段采用生态框护坡,依据《水力工程设计计算手册》,糙率选取为0.03。
糙率的选取对河道水面线有很大的影响,若选取不慎,过大或过小都会干扰到之后的河道设计,从而有可能会做出错误的判断。
(3)采用生态护岸
六支沟右岸桩号2+280~2+408段是南小营村,共计长128m,由于该村庄距六支沟右岸上口过近,且近期内无法实现拆迁,因此该段右岸上口不能按照规划蓝线实施,设计横断面时考虑到该段情况,采用将两岸边坡变陡的方式来缩窄上口宽度,边坡变陡需采用护砌,考虑到六支沟在非建设区,硬质护砌不符合周边环境,最终选择采用生态框护砌。
采用生态护岸,可以促进地表水和地下水的交换,滞洪补枯、调节水位,恢复河道中动植物的生长,利用动植物自身的功能净化水体。这种护岸既能稳定河床,又能改善生态和美化环境,避免了混凝土工程带来的负面影响。其他生态护岸的做法有:干砌石护岸(缝隙可以长草)、驳石护岸、牢固空心砖护岸、木桩护坡、仿木桩护岸等。
(4)景观设计原则
六支沟因有自然景观河道的功能,所以还为此做了两个景观节点的设计,为游人提供了较好的亲水环境。
亲水设计是河道景观设计中惯用的一种手法。
7结语
(1)河道设计应以提高防洪排涝安全为主线,综合考虑河道生态保护及修复;
(2)河道设计应因地制宜,在满足防洪排水的前提下,充分利用现状河道及相关设施,尽量减少拆迁,避让村庄、建筑物等;河道线型宜弯则弯,线形优美;
(3)河道设计应坚持以人为本、人水和谐的治水思路,正确处理资源、环境、防洪、社会、经济之间的协调关系。
参考文献:
[1]北京市水利规划设计研究院.通州•北京城市副中心水环境治理(台马片区)PPP建设项目城南水网工程(马驹桥镇)项目建议书(代可行性研究报告)[R].2018
[2]北京市城市规划设计研究院.项目名称:马驹桥六支沟(马驹桥干渠~凤港减河)治理工程规划[R].2017
[3]邓卓智.从转河工程谈今后的城市河道设计[J].北京水利,2004(3):9~10.