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        洛寧城區(qū)段河道綜合治理方案設(shè)計(jì)

        2018-04-24 05:32:34劉芳芳
        關(guān)鍵詞:混凝土工程

        劉芳芳

        (洛陽(yáng)水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,河南 洛陽(yáng) 471000)

        河道是一座城市的血脈,代表這個(gè)城市的形象,是城市的名片。隨著近些年社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市河道的污染也日漸嚴(yán)重,河道兩岸建筑垃圾、生活垃圾隨意傾倒,部分生活和工業(yè)污水直排造成河道水體污染,已對(duì)河道兩岸的居民生活造成了嚴(yán)重的影響,因此河道治理已經(jīng)是當(dāng)前城市建設(shè)中的迫在眉睫的任務(wù)之一[1- 2]。城市河道治理是一項(xiàng)多部門、多專業(yè)參與的綜合性系統(tǒng)工程。傳統(tǒng)的河道治理,主要是從防洪的角度,采用硬化河床、修筑漿砌石和混凝土護(hù)坡、修建堤防等工程措施,破壞了河道原有的生態(tài)環(huán)境,減少了生物的多樣性,極大的降低了河道的自凈能力,而且渠坡硬化面積大、景觀效果很差。隨著近年來(lái)河道治理工程的普遍開(kāi)展,兩岸居民對(duì)河道生態(tài)景觀有了更高的要求,河道治理的理念也發(fā)生了很大的變化[3- 5]?,F(xiàn)在河道治理不僅要滿足防洪、排水等方面的功能,還要為居民提供健身、休憩、景色優(yōu)美、錯(cuò)落有致的沿河休閑場(chǎng)所。本文以洛河洛寧城區(qū)段河道治理工程為例,從河床整治、堤防、親水平臺(tái)及攔河橡膠壩等方面結(jié)合綠化景觀進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì),為今后類似地區(qū)城市河道治理提供了可行的參考方案。

        1 工程概況

        洛河發(fā)源于陜西省洛南縣洛源鄉(xiāng)木岔溝,到偃師市楊村與伊河匯流,經(jīng)鞏義市到神堤注入黃河,洛河干流長(zhǎng)410.1km,總流域面積12037km2,洛寧縣城以上流域面積7410km2,干流長(zhǎng)275km。洛河洛寧縣城區(qū)段河道治理工程位于洛寧縣城區(qū)洛河干流上,工程范圍從王范雙橋上游160m至王協(xié)橋下游400m,總長(zhǎng)5.16km。洛河洛寧城區(qū)段堤防已加固治理總長(zhǎng)6.0km,其中南堤加固長(zhǎng)4.2km,北堤加固長(zhǎng)1.8km。南堤堤頂寬7.0m,高3.0~4.0m;北堤堤頂寬10m,高5.5~6.5m。目前未治理段大堤不連續(xù),堤頂寬在3~4.5m之間,高在2~4m之間,系砂壤土堆筑,堤身單薄,防洪標(biāo)準(zhǔn)不足20年一遇。該段現(xiàn)存堤防修建于20世紀(jì)六、七十年代,經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行,年久失修,險(xiǎn)工險(xiǎn)段較多,安全沒(méi)有根本保證,河床內(nèi)亂石密布,雜草叢生,河床寬度相對(duì)較窄。治理范圍內(nèi)共布置三級(jí)水面工程,一級(jí)水面工程壩址位于河道中心線樁號(hào)Z0+617.05處;二級(jí)水面工程壩址位于河道中心線樁號(hào)Z2+724處;三級(jí)水面工程壩址位于河道中心線樁號(hào)Z4+879.03處。

        2 工程任務(wù)

        2.1 城市防洪

        按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,洛寧屬Ⅳ等重要城市,防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為50~20年一遇,洛寧縣城區(qū)段采用50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

        2.2 改善市容

        洛河已成為城區(qū)內(nèi)天然河流。未治理段現(xiàn)狀是荒漠亂灘,污水橫流,雜草叢生,與城區(qū)建設(shè)極不協(xié)調(diào)。加高加寬大堤,清除河床內(nèi)阻水工程。經(jīng)整治后的洛河,為復(fù)式斷面,河水歸槽,灘地平整,將使城區(qū)環(huán)境大為改善。

        2.3 創(chuàng)建良好環(huán)境

        規(guī)劃建設(shè)三級(jí)水面工程,以水面覆蓋洛河荒灘,改變洛河面貌,改造洛河的生態(tài)環(huán)境。規(guī)劃該段大堤北堤頂55m寬,長(zhǎng)5099.57m,除用于交通9m(含防浪墻),其余46m寬合面積23.46hm2做綠化林帶之用。南堤頂50m寬,長(zhǎng)5235.32m,除用于交通9m(含防浪墻),其余41m寬合面積21.46hm2做綠化林帶之用。洛河兩岸的綠化總面積可達(dá)45hm2,可為廣大市民提供優(yōu)美的休閑活動(dòng)場(chǎng)所,為改革開(kāi)放的洛寧縣創(chuàng)建良好的外部形象,加快洛寧縣到洛陽(yáng)市沿河工業(yè)園區(qū)長(zhǎng)廊建設(shè)步伐,促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

        3 工程方案設(shè)計(jì)

        工程范圍從王范雙橋上游160m至王協(xié)橋下游400m,河道中心線長(zhǎng)5.16km,南堤治理長(zhǎng)5235.32m,北堤治理長(zhǎng)5099.57m。南堤堤頂寬50m;北堤堤頂寬55m;堤防標(biāo)準(zhǔn)均為50年一遇,大堤內(nèi)、外邊坡均為1∶2。

        3.1 河床整治工程

        整治范圍內(nèi)河床由于挖砂和水流沖淤等因素,使該河段現(xiàn)狀坑挖不平,雜草叢生,荒灘裸露,一片荒蕪景象,不但嚴(yán)重影響泄洪,而且影響市容環(huán)境,就河道治理工程設(shè)計(jì)全線而言挖方數(shù)量基本等于填筑數(shù)量,但對(duì)局部河段而言,填筑方量不等于開(kāi)挖方量,因而需對(duì)河床進(jìn)行整治,河床整治包括兩部分:一是開(kāi)挖主河槽,目的使中小水歸槽避免枝叉亂流,并為填筑堤防取料,主河槽底縱坡采用1/400,主河槽寬采用380m;二是灘地平整,河槽臨近迎水坡30m左右范圍內(nèi)屬筑堤采料禁挖區(qū),待大堤填筑基本完成后,要對(duì)這部分灘地整平削坡,從而使河床成為規(guī)則復(fù)式斷面,兩者之間以1∶3邊坡連接。河床整治主要是將主河槽內(nèi)較高河床砂卵石挖運(yùn)填筑大堤,然后對(duì)兩岸親水平臺(tái)坡腳50m以內(nèi)按設(shè)計(jì)高程進(jìn)行整平,主河槽內(nèi)高于設(shè)計(jì)高程部分進(jìn)行整平。島嶼填筑:為節(jié)省投資、美化環(huán)境,河道治理多余土方填筑島嶼,共規(guī)劃5座島嶼,位于王協(xié)橋上、下游。島嶼岸坡采用格賓石籠護(hù)腳,生態(tài)混凝土聯(lián)鎖塊護(hù)坡的防護(hù)方案(如圖1所示),鄰水側(cè)種植蘆葦、菖蒲等水生植物,岸坡扦插楊柳、楷樹(shù)活枝等植物。島內(nèi)可根據(jù)整體景觀規(guī)劃種植喬木、灌木、花草等,可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)選擇適宜的植物種類。

        圖1 島嶼護(hù)岸設(shè)計(jì)方案示意圖

        3.2 堤防工程設(shè)計(jì)

        3.2.1 大堤填筑工程

        現(xiàn)有老堤除表面垃圾雜物需清除外,新加堤身采用河槽開(kāi)挖的土砂卵石填筑,分層碾壓密實(shí),粘性土壓實(shí)度不小于0.93,無(wú)粘性土相對(duì)密度不小于0.65。大堤兩側(cè)邊坡采用1∶2,經(jīng)計(jì)算邊坡穩(wěn)定系數(shù)大于1.15。設(shè)計(jì)堤頂以下1.0m范圍內(nèi)填筑種植土,以利于堤頂綠化。

        3.2.2 大堤護(hù)坡工程

        大堤迎、背水坡設(shè)計(jì)邊坡均采用1∶2,迎水坡采用預(yù)制混凝土聯(lián)鎖塊和預(yù)制混凝土草皮磚護(hù)坡,厚度均為0.10m,預(yù)制C20混凝土草皮磚護(hù)砌高度為堤頂高程以下2.6m范圍,混凝土草皮磚下設(shè)5cm后粗砂墊層,預(yù)制C20混凝土預(yù)制塊護(hù)砌高度為草皮磚護(hù)砌高程以下至堤腳,混凝土預(yù)制塊采用砂漿砌筑,下設(shè)3cm厚M10水泥砂漿墊層,每5m設(shè)2cm寬瀝青砂漿縫一道。堤腳設(shè)1.0m深齒墻,齒墻頂寬0.4m,底寬0.5m,齒墻每5m設(shè)一道伸縮縫,縫寬2cm縫內(nèi)填瀝青杉板;南、北大堤背水坡均采用草皮護(hù)坡。迎水坡可撒種假儉草、狗牙根等草種,背水坡也可選用假儉草、狗牙根或其他草種,并可根據(jù)景觀規(guī)劃適當(dāng)布置喬木、低矮灌木、花草等形成景觀效果。南、北大堤護(hù)坡每200m設(shè)下河踏步一處,寬3m,兩側(cè)設(shè)路緣,寬0.3m,踏步基礎(chǔ)采用C20混凝土,厚0.3m,踏步尺寸b×h=0.3×0.15m,踏步及路緣采用C20混凝土。大堤迎水坡堤腳設(shè)齒墻,深1.5m,頂寬0.8m,底寬0.6m,采用C20混凝土。

        3.2.3 堤頂工程

        北堤堤頂總寬55m,布置由迎水面至背水面(由南向北)依次為:臨迎水坡設(shè)置高為0.5m的防浪墻,人行道2.5m(含防浪墻),綠化帶43m,防汛道路6.5m,綠化帶3.0m。南堤堤頂總寬50m,布置由迎水面至背水面(由北向南)依次為:臨迎水坡設(shè)置高為1.0m的防浪墻,人行道2.5m(含防浪墻),綠化帶38m,防汛道路6.5m,綠化帶3.0m。防浪墻高0.5m,厚20cm,基礎(chǔ)寬50cm,深50cm,每12m設(shè)一0.4m×0.4m立柱,防浪墻采用C20現(xiàn)澆混凝土,每6m設(shè)伸縮縫一道,縫內(nèi)填塞瀝青麻絲,迎水面瀝青油膏嵌縫。防浪墻內(nèi)側(cè)外露部分及墻頂采用斬假石飾面。堤頂綠化帶可種植櫻花、石榴、西府海棠、紫薇、香樟、水杉、櫸樹(shù)、苦楝、碧桃、梔子等喬灌木,并根據(jù)規(guī)劃適當(dāng)種植花草,打造濱河景觀廊道(圖2)。

        圖2 綠化帶景觀效果

        3.3 親水平臺(tái)工程

        大堤河道內(nèi)設(shè)親水平臺(tái),親水平臺(tái)與主河槽以1∶3坡度與主河槽相接,平臺(tái)填筑應(yīng)分層碾壓密實(shí),填筑料為壤土?xí)r壓實(shí)度不小于0.90,填筑料為砂卵石時(shí)相對(duì)密度不小于0.60。二級(jí)灘地以下護(hù)坡采用15cm厚現(xiàn)澆混凝土板護(hù)砌,堤腳設(shè)2.0m深齒墻,齒墻頂寬0.5m,底寬0.6m,齒墻和混凝土板每5m設(shè)一道伸縮縫,縫寬2cm,縫內(nèi)設(shè)651型止水帶,填縫材料采用瀝青杉板。二級(jí)灘地臨水側(cè)設(shè)預(yù)制混凝土欄桿,欄桿高0.90m,厚22cm,基礎(chǔ)部分高20cm,欄桿每1.25m設(shè)一立柱,立柱斷面尺寸為22cm×22cm。根據(jù)河流的水深條件不同選擇種植不同種類的水生植物。如長(zhǎng)柄水蕹、睡蓮、水劍葉、蘆葦、茭白、睡菜、澤瀉、沼芋、水芋、水芙蓉、鴨舌草、蘆荻、菖蒲、荷花等。

        3.4 橡膠壩設(shè)計(jì)

        橡膠壩具有一定的攔蓄水能力,在枯水期也可以使其上游河面形成波光粼粼的人工湖景觀,為城市居民提供了水上娛樂(lè)的活動(dòng)場(chǎng)所,當(dāng)水流較大溢流時(shí),會(huì)在下游形成瀑布景觀(圖3),當(dāng)汛期洪水來(lái)臨時(shí),又可以快速塌壩放水,利于泄洪。一級(jí)水面工程攔河橡膠壩共布置4跨,壩高3.0m,每跨長(zhǎng)87m,兩邊墩厚1.0m,中墩厚為1.4m,橡膠壩段總長(zhǎng)(包括中、邊墩)354.2m。南岸溢流寬頂堰寬20m,北岸溢流寬頂堰寬40m,壩底板高程310.65m;二級(jí)水面工程攔河橡膠壩共布置5跨,壩高5.0m,每跨長(zhǎng)71m,兩邊墩厚1.0m,中墩厚為1.4m,橡膠壩段總長(zhǎng)(包括中、邊墩)362.6m。北岸溢流寬頂堰寬20m,南岸邊墩與電站廠房相接,壩底板高程305.39m;三級(jí)水面工程攔河橡膠壩共布置5跨,壩高5.0m,每跨長(zhǎng)65m,兩邊墩厚1.0m,中墩厚為1.4m,橡膠壩段總長(zhǎng)(包括中、邊墩)332.6m。北岸溢流寬頂堰寬20m,南岸邊墩與電站廠房相接,壩底板高程300.00m。

        圖3 橡膠壩及其景觀效果

        4 結(jié)論

        通過(guò)對(duì)洛河洛寧城區(qū)段河道進(jìn)行加高加寬大堤,清除河床內(nèi)阻水工程,河道斷面整治為復(fù)式斷面,河水歸槽,灘地平整、設(shè)置親水平臺(tái)及建設(shè)三級(jí)攔河橡膠壩水面工程等治理方案,并結(jié)合綠化景觀設(shè)計(jì),改變了洛河面貌,改造了洛河的生態(tài)環(huán)境,使城區(qū)段環(huán)境大為改善,為廣大市民提供優(yōu)美的休閑活動(dòng)場(chǎng)所,為今后類似地區(qū)城市河道治理提供了可行的參考方案。

        [1] 孫晶. 基于原位測(cè)試方法的河道綜合治理堤防承載能力評(píng)價(jià)試驗(yàn)研究[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2017(01): 7- 10.

        [2] 姜麗, 于巍巍. 遼寧山區(qū)防洪、生態(tài)、景觀型河道建設(shè)模式初探—以本溪市北沙河防洪綜合整治工程為例[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2016(03): 25- 27.

        [3] 王鑫. 大凌河農(nóng)村段河道生態(tài)治理模式研究[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2015(03): 34- 36.

        [4] 寧浩. 新賓縣中小河流治理工程堤防維護(hù)與加固方法初探[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2016(06): 113- 115.

        [5] 劉佩樓. 中小型河道治理的新型護(hù)砌型式研究[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2015(04): 53- 55.

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