林 濱
(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司,廣東 深圳 518000)
(1)防洪工程現(xiàn)狀。上寮河全長6.98 km,大部分河道進(jìn)行了10~50年一遇的整治。崗頭調(diào)節(jié)池至五孔箱涵出口段為天然河道,寬約30~60 m,該段已納入橋頭片區(qū)排澇工程中進(jìn)行整治。本工程治理范圍為五孔箱涵出口至屋山水庫主壩下游段。其中,創(chuàng)新路以下河段周邊地勢(shì)低洼,地面高程在3~4 m之間,局部低點(diǎn)高程<3 m,同時(shí)受崗頭調(diào)節(jié)池水位頂托、中心路-寶安大道箱涵壓低的影響,導(dǎo)致該片區(qū)內(nèi)澇嚴(yán)重。
(2)水污染治理現(xiàn)狀。上寮河現(xiàn)狀水質(zhì)屬于劣Ⅴ類,其中化學(xué)需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)及總磷(TP)指標(biāo)均遠(yuǎn)超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)[1]。
上寮河現(xiàn)狀共有120個(gè)排污口,主要為沿岸居民或廠房的生活污水口或工業(yè)污水口,排污口大小為DN100~DN1000或300×1000~4000×2000。排污口左、右兩岸均有分布,其中右岸較多,有72個(gè),其中鳳凰水廠上游處污水支渠漏排污水量1.81萬m3/d,廣深高速支渠漏排污水量0.67萬m3/d,廣深公路下游右岸的黃埔中心排洪渠支流漏排污水量1.08萬m3/d,剩余69個(gè)排污口漏排污水量0.34萬m3/d;左岸有48個(gè),漏排污水量1.28萬m3/d,治理范圍內(nèi)總?cè)牒勇┡盼鬯?.18萬m3/d。
(3)水生態(tài)修復(fù)工程現(xiàn)狀。 河道上游段約0.75 km為自然緩坡形態(tài),河道臨近福永自來水廠、屋山水庫及鳳凰山,目前河道兩岸為菜地、工業(yè)廠區(qū)。河道右岸為直立擋墻,廠區(qū)圍墻臨河而建,無擴(kuò)展打造空間。左岸為菜地可利用空間較大、沿線無拆遷,道路貫通。但是坡降高差較大,堤高8~9 m,人水隔絕。現(xiàn)狀綠化以原生地被、果樹為主,由于施工、野生物種的入侵及其他自然因素,局部坡體崩壞,野草叢生,不僅影響濱河游憩安全,而且缺乏良好景觀效果。
中游段約2 km為復(fù)式斷面。兩岸基本為工業(yè)用地,廠房密集,存在亂搭亂建,多處建筑臨河而建致使沿河道路通暢受阻。但是拆除小部分破舊建筑后,可實(shí)現(xiàn)兩岸交通貫通?,F(xiàn)狀綠量不足、缺少花色變化,品種單調(diào)、缺乏層次,無法形成良好的植物生態(tài)群落。
下游段約1 km為復(fù)式斷面。此段位于城市集成區(qū),人群密集,城市環(huán)境好,交通發(fā)達(dá),右岸道路貫通。然而此段防洪不達(dá)標(biāo),兩岸需加設(shè)防浪墻,無建設(shè)用地。
工程總體上維持原河道布置不變,對(duì)堤岸進(jìn)行加高,對(duì)局部段靠居民房太近的采用樁壁結(jié)構(gòu),對(duì)破損比較嚴(yán)重的局部河堤進(jìn)行加固修復(fù)。為防止河道水質(zhì)進(jìn)一步惡化,河堤墻前布置截污管,在治理方案上針對(duì)不同的河段、不同區(qū)域采用不同的治理措施。同時(shí)增加河道與人的親水空間,重建河岸景觀,重點(diǎn)打造屋山水庫下游、廣深公路下游滯洪區(qū),結(jié)合水域景觀,形成人與自然和諧相處的河流景觀格局[2-5]。
上寮河在廣深公路以下游段,堤岸的高度不滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求,兩岸河道均為密集建成區(qū)和市政道路,堤岸無法向兩岸進(jìn)行拓寬,結(jié)合截污管的布置進(jìn)行局部斷面的改造,對(duì)堤岸進(jìn)行加高,加高約0.14~1.50 m,使堤防滿足20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。截污管在新沙路、創(chuàng)新路、企安路三處穿路橋處采用頂管,截污工程總體布置見圖1。在廣深公路下游處新建一滯洪區(qū),面積1.5萬m2,在滯洪區(qū)處設(shè)置跌水三座,拆除河濱南路的現(xiàn)狀擋潮閘。
圖1 截污工程總體布置
上寮河在廣深公路至廣深高速公路段,堤岸的高度滿足防洪要求,故該段結(jié)合左右岸截污管的布置,對(duì)質(zhì)量較差、有石塊剝落、掏空、破損比較嚴(yán)重的擋墻進(jìn)行改造,對(duì)局部有空間位置,將堤岸改造為斜坡式。東環(huán)路至現(xiàn)狀跌水處結(jié)合擋墻斷面改造成多層水帶。對(duì)廣深公路上游福興加油站處的阻水拱橋、東環(huán)路上游的阻水9#橋梁拆除重建。上寮河在廣深公路至屋山水庫段,新建一滯洪區(qū),面積0.6萬m2。在滯洪區(qū)下游設(shè)鋼閘壩壅水。對(duì)現(xiàn)狀橋梁進(jìn)行拆除重建。
在確保河道防洪達(dá)標(biāo)的同時(shí),采用生態(tài)環(huán)保型護(hù)岸材料修復(fù)河道,沿河設(shè)置截污管道,逐步恢復(fù)河道的自凈能力;增加河道與人的親水空間,重建河岸景觀、形成人與自然和諧相處的河流景觀格局。在治理方案上針對(duì)不同的河段、不同區(qū)域采用不同的治理措施。
根據(jù)河流特點(diǎn)及治理目標(biāo)要求,提出工程建設(shè)的總體方案如下:
(1)防洪工程。 在分析沿河保護(hù)對(duì)象的基礎(chǔ)上,復(fù)核河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合滯洪區(qū)的設(shè)置,通過新建護(hù)岸擋墻、堤防加高加固、清淤清障等措施,使河道防洪能力滿足20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
(2)水質(zhì)改善。對(duì)污水廠網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行復(fù)核,結(jié)合上寮河的污染特點(diǎn),提出調(diào)整意見,以完善管網(wǎng)為目的,兼顧沿河截污,同步實(shí)現(xiàn)沿河污染收集、水污染治理的目標(biāo)。本工程擬按截流倍數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),為確保截流效果,盡可能實(shí)現(xiàn)沿河埋管的貫通。截污管布置上,結(jié)合防洪斷面處理,盡可能布置于堤腳或堤坡內(nèi)。補(bǔ)水方案上,主要對(duì)中水回用、水庫放水等思路進(jìn)行方案比選分析。
(3)岸坡修復(fù)。河道斷面設(shè)計(jì)上,重點(diǎn)對(duì)截污涵管平臺(tái)以上的空間進(jìn)行岸坡修復(fù)設(shè)計(jì),護(hù)坡材料以石籠、生態(tài)袋、干砌石、草皮、土工網(wǎng)墊等柔性生態(tài)材料為主;綠化種植以鄉(xiāng)土物種為主,并兼顧植物的特色性;水流形態(tài)上對(duì)應(yīng)以淺水為主;節(jié)點(diǎn)布置上,應(yīng)充分結(jié)合滯洪、補(bǔ)水、綠道停駐點(diǎn)等功能,進(jìn)行合理布置。
3.1.1 滯洪區(qū)閘門調(diào)度
工作閘門的操作方式為動(dòng)水啟閉。旱季:有景觀蓄水需求時(shí)關(guān)閉閘門,并結(jié)合下游河道補(bǔ)水需求進(jìn)行閘門調(diào)度;雨季:發(fā)生降雨之初,關(guān)閉閘門,進(jìn)行洪水滯蓄,當(dāng)河道水位平閘頂時(shí),開閘泄洪。
3.1.2 支渠總口截流橡膠壩調(diào)度
旱季:控制閘常開,橡膠壩充起,用于截流河道混流水。
雨季(2倍截流倍數(shù)內(nèi)降雨):運(yùn)行工況同旱季。
雨季(超過2倍截流倍數(shù)降雨):橡膠壩塌壩、控制閘關(guān)閉,將支渠雨水排放上寮河中。
3.1.3 中心路擋污橡膠壩調(diào)度
旱季:開啟暗涵入口橡膠壩,在上游側(cè)營造景觀水體,下游側(cè)擋住暗涵污水返混,同時(shí)結(jié)合下游截污閘調(diào)度,可為中心路-寶安大道箱涵創(chuàng)造干地清淤條件。
雨季(2倍截流倍數(shù)內(nèi)降雨):運(yùn)行工況同旱季。
雨季(超過2倍截流倍數(shù)降雨):橡膠壩塌壩,以便暗涵正常行洪排澇。
3.1.4 截污系統(tǒng)末端緩沖設(shè)施
旱季:開啟至市政污水干管的閘門,截流的旱季污水流至中心路DN1400污水干管,至北環(huán)路石巖污水干渠。
雨季:根據(jù)市政污水干管的受納能力,調(diào)節(jié)至市政污水干管的水量,多余的截流混流水流至上寮河暗涵右側(cè)邊孔箱涵,暗涵內(nèi)雨污混流水截流由橋頭片區(qū)排澇工程及排澇河截污工程設(shè)置的總口截流措施解決。
3.2.1 工程管理養(yǎng)護(hù)時(shí)段
對(duì)本工程的管理主要包括以下兩個(gè)時(shí)段:一是工程整體竣工后一年的試運(yùn)行及日常管養(yǎng)維護(hù);二是工程建設(shè)期間對(duì)先行通過完工驗(yàn)收的標(biāo)段進(jìn)行日常管養(yǎng)維護(hù)。
3.2.2 工程管理養(yǎng)護(hù)內(nèi)容
本工程的管理養(yǎng)護(hù)工作主要是針對(duì)綜合整治理念對(duì)河道進(jìn)行試運(yùn)行及日常管養(yǎng)維護(hù),內(nèi)容包括:防洪工程中的岸坡堤防、巡河路、下河路,水質(zhì)改善工程的沿河截污涵(管)連接井、橡膠壩、過河管,生態(tài)修復(fù)工程中的河岸綠化帶及濱河景觀公園,管理配套設(shè)施如交通通信設(shè)施、防洪搶險(xiǎn)設(shè)施等,同時(shí)承擔(dān)河道汛期防洪預(yù)警和搶險(xiǎn)任務(wù)。
3.3.1 正常工況
(1)防洪。旱季或少雨季節(jié),河道內(nèi)的平臺(tái)可為市民提供休閑娛樂的場(chǎng)所。
(2)截污。旱季時(shí),滯洪區(qū)閘門有景觀蓄水需求時(shí)關(guān)閉,并結(jié)合下游河道補(bǔ)水需求進(jìn)行閘門調(diào)度。開啟中心路擋污橡膠壩,在上游側(cè)營造景觀水體,下游側(cè)擋住暗涵污水返混,同時(shí)結(jié)合下游截污閘調(diào)度,可為中心路-寶安大道箱涵創(chuàng)造干地清淤條件。開啟支渠總口截流橡膠壩控制閘,橡膠壩充起,用于截流河道混流水。沿河漏排污水通過新建沿河截流管道,實(shí)現(xiàn)旱季入河污水100%截流。截流的旱季污水或雨污混流水轉(zhuǎn)輸至下游暗涵緩沖后,通過暗涵出口現(xiàn)狀總口截污措施截至北環(huán)路市政干管,轉(zhuǎn)輸進(jìn)入沙井污水廠處理。
小雨時(shí),各閘門和橡膠壩運(yùn)行如同旱季,同時(shí)關(guān)閉滯洪區(qū)閘門,進(jìn)行洪水滯蓄,利用上游自然生態(tài)滯洪區(qū)和濕地滯洪區(qū)的調(diào)蓄能力,減少上游初小雨截流峰值,控制支渠總口截流量。
大雨時(shí),當(dāng)滯洪區(qū)河道水位平閘頂時(shí),開滯洪區(qū)閘門泄洪。中心路擋污橡膠壩塌壩,以便暗涵正常行洪排澇。支渠總口截流橡膠壩塌壩、控制閘關(guān)閉,將支渠雨水排放上寮河中。
3.3.2 應(yīng)急工況
(1)防洪。河道達(dá)到20年一遇水位時(shí)要采取加高堤防或疏散人群等方式確保人身安全和生命財(cái)產(chǎn)。
此外,針對(duì)橋洞低洼問題,在發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),通過加強(qiáng)防洪管理,采取加高堤防的同時(shí)調(diào)集三防移動(dòng)泵車輔助排水來解決內(nèi)澇問題。
(2)截污。當(dāng)部分污水口臨時(shí)突然增大污水量,為避免系統(tǒng)滿流產(chǎn)生管道破壞,在截流井處設(shè)置溢流口,對(duì)污水限流,在河道滿足自凈的前提下排入河道。
城市河道流經(jīng)密集城區(qū)段,區(qū)位優(yōu)勢(shì)相對(duì)明顯,其排澇功能與水環(huán)境與人民生活休戚相關(guān),往往受到社會(huì)各界的極大關(guān)注。本文以上寮河上游段為例,針對(duì)其現(xiàn)狀存在的問題,實(shí)施了河道的綜合整治工程,并從工程的運(yùn)行調(diào)度、工程保護(hù)、設(shè)備養(yǎng)護(hù)制定了管理措施,為相關(guān)工程建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。