董 俐

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 山西太原030024）

1 流域概況及河道現(xiàn)狀

1.1 流域概況

亳清河流域地處山西省南部垣曲縣中西部，是黃河的一級(jí)支流，流域面積552km2。

流域內(nèi)北高南低，北部海拔950 m，南部海拔210 m。上游以石山為主，兩側(cè)山巒重疊，地形復(fù)雜；中游以黃土丘陵為主，地表支離破碎，溝壑縱橫；下游河床地勢(shì)平坦，形成規(guī)模不等的洪積扇和河谷階地，巖性以亞砂土及亞黏土為主，厚度為10～30 m不等。流域總體地貌由侵蝕構(gòu)造、黃土堆積構(gòu)成。

治理河段控制流域面積為61.5km2，主河道長(zhǎng)13.9km，流域縱坡12.68‰。

1.2 工程背景及河道現(xiàn)狀

垣曲縣位于山西省境南端，北依太行，隔黃河與河南省澠池、新安縣相望。本工程治理長(zhǎng)度為2.1km。河道基本維持現(xiàn)狀河道寬度及河堤走向。為改善縣城環(huán)境，響應(yīng)黨的十八大提出的建設(shè)生態(tài)文明的宏偉目標(biāo)，縣委、縣政府決定對(duì)亳清河縣城段河道進(jìn)行綜合治理，建設(shè)山清、水秀的新垣曲。

該段河道在2005年至2008年期間已進(jìn)行了河道整治，按當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)成果，兩岸堤防采用M7.5水泥砂漿漿砌卵石堤防，堤距70～80 m，河道設(shè)計(jì)縱坡為1.5%，堤防高2.8m，基礎(chǔ)深2.3m。

經(jīng)多年運(yùn)行，黃河大橋上游產(chǎn)生了淤積，使河道縱坡現(xiàn)狀變?yōu)?.76%～3.56%。河道現(xiàn)有堤高2.2～6.0 m。目前，河堤兩側(cè)緊鄰縣城干線公路，無(wú)游人親水活動(dòng)空間和綠地空間，不利于景觀營(yíng)造；河道中現(xiàn)有基流。

2 工程任務(wù)和建設(shè)內(nèi)容

本工程建設(shè)的主要任務(wù)是：河道防洪、蓄水、生態(tài)美化和截污。

1）防洪：城區(qū)河道治理段2.1km的河道進(jìn)行疏浚、清淤，滿足30年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2）濕地和蓄水相結(jié)合：為改善城區(qū)河道的水生態(tài)環(huán)境，形成“生態(tài)景觀公園”：河道主槽內(nèi)設(shè)置6座壅水壩，形成壅水水面，改善局部小氣候；間隔蓄水池設(shè)置4處濕地景觀段。同時(shí)，采用岸邊的多樣性的手法，結(jié)合行洪、排沙的要求，設(shè)置生態(tài)主槽堤岸。

3）生態(tài)美化、亮化：在河道兩側(cè)沿河設(shè)置生態(tài)景觀廊道，布置休閑、綠地公園，臨岸設(shè)置親水步道，實(shí)現(xiàn)濱河帶的綠化、美化、亮化，打造縣城生態(tài)綠色景觀走廊。

4）小雨水截流工程：在河道兩側(cè)景觀平臺(tái)上各設(shè)一條攔截初期小流量洪水和兩岸部分污水的排雨污箱涵。

工程建成后，將形成4.2km的岸墻，6座蓄水池總蓄水量為12萬(wàn)m3，水面景觀6萬(wàn)m2，兩岸總綠化面積9.5萬(wàn)m2。河道寬度根據(jù)行洪和生態(tài)兩方面要求確定。綜合考慮現(xiàn)狀河道寬度和占地等指標(biāo)，確定河寬70～80 m。

3 工程布置及建筑物設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)理念和原則

本工程是以生態(tài)水利、可持續(xù)水利為主導(dǎo)思想，以防洪安全、自然生態(tài)、文化休閑為設(shè)計(jì)理念。在保證城市河道防洪安全的前提下，以生態(tài)為先，形成自然和諧的人居環(huán)境，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

通過垣曲縣亳清河縣城段生態(tài)環(huán)境綜合治理工程的實(shí)施，建設(shè)成集防洪、蓄水、綠化、美化為一體的生態(tài)走廊，完善城市功能、提升城市品位。

設(shè)計(jì)的原則：防洪兼顧蓄水的原則；生態(tài)性原則；親水性原則；經(jīng)濟(jì)合理原則；工程措施和生物措施相結(jié)合的原則；整體規(guī)劃，分期實(shí)施。

3.2 工程總體布置

亳清河治理段起始位置位于歷山路橋上游270 m處，終點(diǎn)至新建人民醫(yī)院處，全長(zhǎng)2.1km，呈南北向展布，規(guī)劃寬度為70～80 m。

本工程作為生態(tài)修復(fù)和蓄水美化工程，為妥善解決河道行洪與蓄水美化，以及北方河流洪水暴漲暴落，洪峰較大的矛盾，本治理段采用濕地結(jié)合蓄水景觀布置，河道修建成復(fù)式河槽。中間為寬50～65m的行洪主槽，主槽岸墻為格網(wǎng)石籠重力式和斜坡式生態(tài)性岸墻；兩側(cè)為寬5～23m的二級(jí)景觀平臺(tái)，布設(shè)為濱水生態(tài)長(zhǎng)廊和綠地休閑公園，平臺(tái)外側(cè)為現(xiàn)狀大堤。經(jīng)計(jì)算，深1.92～5m的主槽，可通過10年一遇的洪水流量，當(dāng)河道洪水流量超過10年一遇洪水時(shí)，主槽和兩岸景觀平臺(tái)共同行洪，滿足宣泄30年一遇洪水流量的要求。

根據(jù)現(xiàn)有河道縱坡，為滿足防洪兼顧蓄水的要求，每隔200～400 m修建一座調(diào)蓄方便的橡膠壩，水深0.3～3.8m，形成6個(gè)蓄水池，蓄水總長(zhǎng)度1.33km，濕地總長(zhǎng)度775m，總蓄水面積6萬(wàn)m2，總綠化面積9.5萬(wàn)m2。每座橡膠壩長(zhǎng)50 m，1號(hào)～5號(hào)壩高3.3m，6號(hào)壩高3.8m。

兩岸灘地布置為生態(tài)景觀綠化帶，平均每側(cè)寬5～23m。景觀設(shè)計(jì)遵循結(jié)合現(xiàn)狀自然植被、地形地勢(shì)和當(dāng)?shù)匚幕厣?，?duì)河道景觀合理改造，提高游人與景觀互動(dòng)參與性，突出節(jié)點(diǎn)特色，使品質(zhì)提升。

3.3 建筑物設(shè)計(jì)

1）河道斷面防護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)河道現(xiàn)狀地形，河道斷面型式為復(fù)式斷面，形成開敞式河道空間。

復(fù)式斷面由布置在中間的主槽和兩側(cè)景觀平臺(tái)組成。主槽深1.92～5m，寬50～65m，行洪能力為10年一遇的洪水。兩側(cè)平臺(tái)寬5～23m，當(dāng)超過10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，參與泄洪。該段河道位于縣城中心區(qū)，采用生態(tài)性較好的格網(wǎng)石籠重力式和斜坡式防護(hù)岸墻。

格網(wǎng)石籠重力式岸墻高2.8m，基礎(chǔ)埋深1.5m，頂寬1m，底寬2.5m，背水側(cè)邊坡1:0.5的臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，臨水側(cè)直立。由于河道縱坡較陡，河道設(shè)計(jì)洪水流速高達(dá)6m/s，含沙量大，粗顆粒多，同時(shí)本工程為城市景觀河道，因無(wú)銹熔接網(wǎng)抗沖抗磨性能、景觀效果均較好，故本方案臨水外露面石籠網(wǎng)材采用無(wú)銹熔接網(wǎng)，其它為六邊形格網(wǎng)。

斜坡式石籠護(hù)堤，坡度為1:2.5，其結(jié)構(gòu)自下向上依次為基礎(chǔ)碾壓、200 mm厚砂卵石，300 mm厚格網(wǎng)石籠。

2）主槽疏浚設(shè)計(jì)

本河道治理局部有淤積現(xiàn)象，同時(shí)考慮適當(dāng)增加蓄水長(zhǎng)度，需按1.5%的設(shè)計(jì)縱坡進(jìn)行主槽疏浚、調(diào)坡。疏浚土方全部用于填筑景觀平臺(tái)。

河道主槽清障疏浚時(shí)分兩種情況予以處理：①若設(shè)計(jì)河底高程低于現(xiàn)狀河底高程時(shí)，則按設(shè)計(jì)高程進(jìn)行清障、疏浚；②若設(shè)計(jì)河底高程高于現(xiàn)狀河底高程時(shí)，維持現(xiàn)狀，不予回填。

3）河道蓄水段設(shè)計(jì)

治理段河道主槽蓄水，蓄水長(zhǎng)度1.33km，采用全槽蓄水方案，主要在治理的起始端至3號(hào)橡膠壩之間間隔布置和3號(hào)～6號(hào)橡膠壩連續(xù)布置。蓄水寬度50 m，每200～400 m設(shè)一道3.3、3.8m高的壅水壩，共設(shè)有6座，蓄水深0.3～3.8m，非汛期立壩壅水，汛期塌壩渡汛。

4）防滲、防沖設(shè)計(jì)

河底防滲的部位為蓄水段的50 m寬主槽和濕地段5m寬的淺主槽。

本工程擬定的河底防滲、防沖結(jié)構(gòu)為：河底防滲、防沖結(jié)構(gòu)依次為：500 mm厚的格網(wǎng)石籠柔性防沖層、350 mm厚級(jí)配墊層、150 mm厚中粗砂墊層、復(fù)合土工膜（兩布一膜SN2-16-400-0.5）、200 mm厚中粗砂墊層。

5）小雨水截流設(shè)計(jì)

在河道兩側(cè)景觀平臺(tái)上各埋設(shè)一條排雨污箱涵，人民路橋上游斷面凈尺寸為2m×2m(寬×高)，人民路橋下游斷面凈尺寸為2m×2.5m(寬×高)。箱涵承接河道初期小流量的洪水和兩岸城市雨污水，近期導(dǎo)至治理段下游的河道內(nèi)，遠(yuǎn)期送至污水處理廠。

為使上游初期較臟的雨洪順利進(jìn)入箱涵，在箱涵進(jìn)口設(shè)2m×1.5m（寬×深）的明渠與設(shè)計(jì)淺主槽連接，并在明渠進(jìn)口下游設(shè)1.5m高的C25素混凝土堵頭堰。在箱涵進(jìn)口處設(shè)2m×2m的鑄鐵門，防止日常清水基流進(jìn)入箱涵。經(jīng)計(jì)算，單條箱涵最大過流能力25m3/s。管道沿線每隔約150 m及污水接入口處均布設(shè)一個(gè)檢查井，全線共布設(shè)20個(gè)。

3.4 綠化設(shè)計(jì)

河道景觀設(shè)計(jì)的主題思路為：“人文、娛樂、休閑”。景觀設(shè)計(jì)以休閑、娛樂為主，滿足景區(qū)的功能性要求，設(shè)置休閑娛樂公園、健身活動(dòng)場(chǎng)地、綠化小品等。建設(shè)內(nèi)容包括植物綠化、園區(qū)內(nèi)交通組織、休閑設(shè)施、廣場(chǎng)等。

1）設(shè)計(jì)原則

綠化的種植不影響河道的安全行洪；結(jié)合現(xiàn)狀自然植被和地形地勢(shì)對(duì)河道景觀合理改造；合理布置綠化林木，保障行洪安全；緊密結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，突出節(jié)點(diǎn)特色，使品質(zhì)提升，提高游人與景觀互動(dòng)參與性；植物搭配以本地植物為主，兼顧四季更替的植物季相景觀及植物的多樣性，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕厣?/p>

2）景觀綠化布置

河道景觀設(shè)計(jì)的主題思路為：“人文、娛樂、休閑”。

整體景觀設(shè)計(jì)以休閑、娛樂為主，滿足景區(qū)的功能性要求，設(shè)置休閑娛樂公園、健身活動(dòng)場(chǎng)地、綠化小品等。

兩岸綠化應(yīng)用植物生態(tài)學(xué)原理，從生態(tài)的角度考慮植物配植，實(shí)現(xiàn)植物的多樣性，從而構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境，并且能豐富植物景觀。為不影響河道行洪，景觀平臺(tái)整體的造景以草地為主，灌木為輔，適當(dāng)點(diǎn)綴落葉喬木，以突顯空間和層次感。植物造景突出春芽、夏花、秋果、冬枝的效果。

建設(shè)內(nèi)容包括植物綠化、園區(qū)內(nèi)交通組織、休閑設(shè)施、廣場(chǎng)等。

3）植物配植

工程主要喬木樹種為法桐、圓柏、楊樹、龍爪槐、金絲柳。

灌木樹種：紫葉李、西府海棠、木槿、迎春、紅瑞木、連翹、灑金柏、火棘、紅葉小檗、金邊扶芳藤、銀邊扶芳藤、金葉女貞。

花草植物：鳶尾、玉簪、三葉草、狗牙根、蘆葦、荷花。

4）休閑娛樂設(shè)施

休閑娛樂設(shè)施包括休息坐凳、涼亭、花架、廣場(chǎng)等，主要布置于河道綠化帶人流密集區(qū)。坐凳可設(shè)在樹下，為人們提供休息場(chǎng)所。

5）交通組織

河道每側(cè)景區(qū)綠化帶均設(shè)有出入口，每個(gè)蓄水池按設(shè)2～3個(gè)布設(shè)。

主要園路：游園內(nèi)以一條1.5m寬為主園路縱貫景區(qū)，采用青石板路面。次要園路：以1m寬的次園路連通休息坐凳、涼亭、廣場(chǎng)，采用嵌草磚等生態(tài)路面。

4 結(jié)論及建議

1）工程通過治理提高了河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)城區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，增加了人均綠地面積，改善了人居生活環(huán)境，促進(jìn)了沿河經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展，提升了城鎮(zhèn)的整體品位。

2）河道生態(tài)綜合治理工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，工程措施應(yīng)與生物措施相結(jié)合，同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)河道段上游區(qū)域的環(huán)境保護(hù)和水土保持，保護(hù)亳清河的常年流水，上下游的生態(tài)環(huán)境才會(huì)相得益彰，和諧發(fā)展。

3）河道生態(tài)綜合治理工程不是一勞永逸的，需要加強(qiáng)管理、適時(shí)觀測(cè)，根據(jù)河勢(shì)的變化逐年投入一定的資金用于維護(hù)，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

4）建議在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站的上游較遠(yuǎn)處再設(shè)立一座自動(dòng)水位雨量監(jiān)測(cè)站，在汛期對(duì)橡膠壩調(diào)度運(yùn)行起到作用，并且對(duì)該段超標(biāo)準(zhǔn)洪水設(shè)立防御系統(tǒng)。

5）建議垣曲縣完善防洪搶險(xiǎn)調(diào)度預(yù)案，應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水情況調(diào)度方案。