任喜龍

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

1 工程基本條件

戴河位于秦皇島市北戴河區(qū)的西部，為北戴河區(qū)與撫寧縣的界河，是冀東沿海獨流入海河流之一，全長40km，流域面積290km2。戴河流域北寬南窄，形如紡錘，除上游屬山區(qū)外，80%皆為丘陵區(qū)，主河道比降1.64‰。本次戴河治理工程范圍北起京山鐵路，南至入?？冢L10.02km。

戴河流域地處暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候區(qū)，冬季較長，約170d；春季71d，夏季67d，秋季56d，無霜期176d，結(jié)冰期120d，最大凍土深85cm。年平均氣溫12.1℃，最高39.2℃，最低-21.5℃。多年平均水面蒸發(fā)量980mm，陸面蒸發(fā)量490mm。

戴河流域無實測徑流資料，本次設(shè)計主要通過對流域?qū)崪y暴雨分析，計算流域設(shè)計暴雨，再通過產(chǎn)匯流分析推算設(shè)計洪水，產(chǎn)流和匯流計算采用推理公式和單位線2種方法分別計算，綜合分析確定。本次采用單位線法成果作為設(shè)計洪水成果，即50，20，10，5a一遇設(shè)計洪峰流量分別為1103，874，697，536 m3/s。

2 工程規(guī)劃

2.1 工程任務(wù)

戴河綜合治理工程范圍為北起京山鐵路橋，南至入?？?，全長10.02km。該段戴河位于山前平原區(qū)，現(xiàn)狀以單式斷面為主，局部有灘地，兩岸地面較高，現(xiàn)狀河道過水能力為500m3/s，僅相當于5a一遇洪水標準，本次戴河綜合治理工程任務(wù)主要為：

（1）建設(shè)戴河防洪工程，按防護對象重要性分段設(shè)防，使兩岸主要防護對象達到GB50201—94《防洪標準》的要求。

（2）根據(jù)戴河防洪、防潮、水資源綜合開發(fā)利用、生態(tài)景觀等要求，建設(shè)擋潮蓄水建筑物。

（3）改善和加強河道的生態(tài)功能，結(jié)合防洪工程，建設(shè)沿河生態(tài)景觀帶，創(chuàng)造出水清、岸綠、秀美宜人的河流環(huán)境。

2.2 防洪標準

本次治理工程總體設(shè)防標準為20a一遇，相應(yīng)洪峰流量為874m3/s，根據(jù)防護對象不同，分段采用不同的設(shè)防標準。

（1）281橋以下段保護對象為療養(yǎng)院、賓館、醫(yī)院及居民住宅小區(qū)等，按50a一遇洪水不出槽考慮。

（2）沿河住宅小區(qū)、村莊等比較重要的保護對象，按20a一遇標準防護。

（3）一般河段目前兩岸為農(nóng)田，即使洪水出槽淹沒范圍和洪災(zāi)損失較小，本次設(shè)計達到10a一遇洪水基本不出槽，以后結(jié)合兩岸開發(fā)建設(shè)，根據(jù)需要逐步提高防洪標準至20a一遇。

2.3 工程規(guī)模及等級

根據(jù)SL252—2000 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》并考慮該工程的重要性，確定該工程等別為Ⅳ等。根據(jù)GB/T50286—98《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，堤防工程的級別為4級，橡膠壩、船閘、泵房等主要建筑物為4級建筑物。

3 工程設(shè)計

3.1 河道治理工程

根據(jù)本段戴河河道現(xiàn)狀實際情況，充分考慮防洪、生態(tài)、景觀等因素，經(jīng)多方案比較，確定了河道治理方案：

（1）按防洪保護對象不同，分段確定防洪標準，允許部分河段洪水出槽，結(jié)合城市規(guī)劃建設(shè)，分期實施，逐步達到規(guī)劃20a一遇防洪標準。

（2）堤防工程盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形，盡量降低新建堤防的高度，在部分洪災(zāi)損失小的河段，允許洪水出槽，利用現(xiàn)有的天然洼地滯洪、蓄洪。

（3）河道擴挖布置在占壓耕地、拆遷房屋等建筑物少的一側(cè)，盡量保留現(xiàn)有樹木和植被，維持河道原有的生態(tài)系統(tǒng)。

（4）堤岸護砌形式考慮生態(tài)環(huán)境、景觀等要求，盡量保持天然河道的多樣性特征，河道治理盡量避免渠道化。

3.1.1 縱斷面設(shè)計

主河槽縱坡基本維持原河道縱坡不變，按現(xiàn)狀河底高程分段設(shè)定坡降，下游段河底縱坡為1/5000～1/6600，上游段為1/1000～1/2000，平均設(shè)計縱坡為1/3300。

3.1.2 橫斷面設(shè)計

考慮防洪安全、生態(tài)景觀要求以及工程投資等因素，在滿足過流要求的前提下，設(shè)計盡可能采用生態(tài)護岸形式，減少拆遷占地，保留原有的岸坡和植物、樹木，達到生態(tài)的效果，并設(shè)置一些親水設(shè)施，提供人們休憩、戲水，充分發(fā)揮河道的多種功能。

河道寬度由海口至上游逐漸變窄，?？诙魏拥缹挾葹?50m，上游北戴河火車站段河道寬度為70m。老281公路橋以下河道采用矩形斷面，兩岸采用漿砌石擋墻護砌，頂部設(shè)防浪墻。河道彎道凹岸及河道窄深段（205國道上下游段）采用格賓石籠擋墻護岸，護砌至橡膠壩蓄水位水位以上20cm，其他河道擴挖段采用干砌石護砌。設(shè)計蓄水位以上三維植被網(wǎng)植草護坡之至設(shè)計堤頂。部分河段現(xiàn)有植被茂盛、堤岸穩(wěn)固，保持現(xiàn)狀不變。

3.2 橡膠壩及船閘

萬博橡膠壩及船閘位于萬博園附近。膠壩的作用一是營造水面景觀，二是為兩岸農(nóng)業(yè)灌溉提供水源和補充地下水?？紤]戴河以后發(fā)展旅游的需求，在橡膠壩左側(cè)新建通航船閘一座。海口橡膠壩工程位于入?？谏嫌?30處，主要功能為擋潮蓄淡，有效防止海水入侵，可進一步開發(fā)利用戴河水資源，改善城市生態(tài)環(huán)境，完善城市防洪體系。

萬博橡膠壩設(shè)計長度為50m，一跨布置，壩頂高程為3.80m，設(shè)計壩高3.5m；?？谙鹉z壩長度為150m，分2跨布置，單跨凈長71m，中間設(shè)1.0m寬中墩1道。根據(jù)擋潮要求，海口橡膠壩壩頂高程設(shè)計為2.00m，設(shè)計壩高2.7m。?？谙鹉z壩左岸設(shè)5m寬魚道放水閘1座，用于小流量調(diào)節(jié)兼做魚道。

萬博船閘布置于橡膠壩左岸，與萬博橡膠壩并列式布置，采用單級單線布置。船閘閘室凈寬為5m，上下游通航水位分別為3.8m和1.5m。航道設(shè)上閘首和下閘首2扇工作閘門。閘門型式為一字型閘門，啟閉設(shè)備為集成式液壓啟閉機，一門一機布置，船閘控制室位于上游閘首左岸，設(shè)置閘門包括自動化控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)及通航指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)船閘的智能運行與手動操作兩層控制。

3.3 河道景觀

戴河景觀綠化工程設(shè)計方案遵循因地制宜的原則，在現(xiàn)有征地范圍內(nèi)配置工程，建設(shè)內(nèi)容以沿河道路和高大喬木為重點，重點河段點綴景觀節(jié)點。

景觀綠化工程設(shè)計基于水利防洪結(jié)構(gòu)形式、岸上原有環(huán)境、個別區(qū)段的特殊要求等綜合分析將左右岸相應(yīng)劃分22個設(shè)計區(qū)段，使景觀綠化初設(shè)與河道工程及岸上自然環(huán)境有機結(jié)合，達到簡約、安全、路通、岸綠、近遠結(jié)合的目的。

戴河水系夜景照明設(shè)計以戴河的“海文化”“河文化”中心，充分利用“河”、“橋梁”、“堤岸”、“綠地”及“松柳”的空間組合，營造一個大氣、休閑具有極大觀賞性的景觀軸線，然后有選擇地刻畫幾個重要節(jié)點，做到統(tǒng)一規(guī)劃、突出重點。其次，綜合運用各種照明方式和技術(shù)手段，點、線、面相結(jié)合形成一個明暗有序的燈光景觀長廊，讓游人無論是在遠眺還是在廣袤的夜空下都能欣賞到燈光掩映下妖嬈的濱水景觀。

4 新型生態(tài)護岸技術(shù)的應(yīng)用

戴河綜合治理工程堅持河道防洪工程與自然環(huán)境和諧相處的理念，生態(tài)優(yōu)先，以人為本，綜合確定本工程護砌型式。結(jié)合戴河現(xiàn)有護砌，充分考慮到河道兩岸實際情況，本著防洪、抗沖、貼近自然的原則，正常蓄水位以下護坡型式主要采用透水的干砌石護坡和格賓石籠護岸，河堤一級馬道以上內(nèi)坡一般采用三維植被網(wǎng)植草護坡。

4.1 格賓石籠護岸技術(shù)

格賓石籠護岸是近幾年廣泛應(yīng)用的一種生態(tài)護岸技術(shù)。格賓石籠擋墻，具有柔中帶剛，導濾抗沖，護持水土，還原生態(tài)，適應(yīng)變形與位移等優(yōu)點。

格賓石籠擋墻利用格賓網(wǎng)制作成長方形箱體，內(nèi)填裝石料，分層堆砌，用作護岸的新技術(shù)。各箱體用扎絲連接，整體性好。當?shù)鼗冃魏褪艿匠O(shè)計側(cè)向外力時，能夠很好地適應(yīng)地基的變形，不會削弱整個結(jié)構(gòu)，不易產(chǎn)生垮塌、斷裂等破壞。格賓結(jié)構(gòu)本身具有透水性，對地下水的自然作用及過濾作用具有較強的包容性，水中的懸移物和淤泥得以沉淀于填石縫中，從而有利于自然植物的生長，逐步恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。

格賓網(wǎng)籠是由經(jīng)表面防蝕處理的低碳鋼絲用機械編織的雙鉸六角形柔性金屬網(wǎng)制成。本工程位于海濱，考慮到海水對普通鋼材的腐蝕性，格賓網(wǎng)絲采用（鋅—5%鋁—稀土）合金格賓網(wǎng)。鋅—5%鋁—稀土合金格賓網(wǎng)是近年來國際上新興的，用來替代高鍍鋅網(wǎng)絲的格賓網(wǎng)。實驗證明鋅—5%鋁—稀土合金格賓網(wǎng)除具有傳統(tǒng)鍍鋅格賓網(wǎng)的優(yōu)點外，其耐腐蝕性是傳統(tǒng)純鋅鍍層的3倍以上，能夠更好地滿足工程結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命的要求。而且這種趨勢隨著時間的延長，越來越明顯，其原因在于后期三氧化二鋁的保護膜作用，延緩了鍍層的腐蝕速度。

4.2 三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)

三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)是利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。三維植被網(wǎng)是一種三維結(jié)構(gòu)的似絲瓜網(wǎng)絡(luò)樣的網(wǎng)墊，質(zhì)地疏松、柔韌，留有90%的空間可充填土壤、沙礫和細石，植物根系可以穿過其間，舒適、整齊、均衡地生長，長成后的草皮使網(wǎng)墊、草皮、泥土表面牢固地結(jié)合在一起，由于植物根系可深入地表以下30～40cm，形成了一層堅固的綠色復(fù)合保護層，可經(jīng)受高水位、大流速的沖刷（據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)及同類工程經(jīng)驗，三維植被網(wǎng)草皮護坡可抵御4～6m/s的流速）。

其功能主要包括：在草皮沒有長成之前，由于網(wǎng)包的作用，能降低雨滴的沖擊能量，并通過網(wǎng)包阻擋坡面雨水的流速，從而有效地保護土地表面免遭風雨的侵蝕，可以牢固地保持草籽均勻地分布在坡面上，免受風吹雨沖而流失；實施三維網(wǎng)植草后，草根生長與三維網(wǎng)形成地面網(wǎng)系，有效防止地表徑流沖刷，而根系深入原狀坡面深層，使坡面土層與三維網(wǎng)及草坪共同組成坡面防護體系，對坡面的穩(wěn)定起重要作用。

5 結(jié)語

秦皇島市北戴河區(qū)是我國著名的旅游避暑勝地。戴河是北戴河的母親河，也是北戴河生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中重要的組成部分，其水環(huán)境的優(yōu)劣和防洪能力的高低直接影響著沿海自然環(huán)境。秦皇島市戴河河道綜合治理工程的實施提高了戴河兩岸的防洪標準，工程設(shè)計中采用生態(tài)護岸技術(shù)，保護和改善了河道水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，為當?shù)鼐用裉峁┝艘粋€休閑娛樂的空間，同時也提升了戴河兩岸的投資環(huán)境。

［1］GB50286—98，堤防工程設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］河北省水利水電勘測設(shè)計研究院.秦皇島市北戴河區(qū)戴河河道綜合治理工程初步設(shè)計報告［R］.2010.

［3］SL252—2000，水利水電工程等級劃分及洪水標準［S］.

［4］SL227—98，橡膠壩技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］JTJ305—2001，船閘總體設(shè)計規(guī)范［S］.

［6］張松，土工織物加筋草皮在水利工程的應(yīng)用［J］.浙江水利水電?？茖W校學報，2007（1）.

［7］北京格賓金橋科技發(fā)展有限公司.鋅—5%鋁—混合稀土合金鍍層格賓網(wǎng)新產(chǎn)品簡介［R］.2008.