陳虹宏

(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司汕頭分公司， 廣東 汕頭 515000)

1 工程現(xiàn)狀分析

經(jīng)過調(diào)查，龍湖鎮(zhèn)河渠依然存在以下問題：

(1) 河道淤積嚴(yán)重。部分河道穿越居民區(qū)，填溝種植、填溝筑路、填溝蓋房、亂倒垃圾等行為，束窄了河床，嚴(yán)重影響河道的正常行洪。而下游河道坡降小，又受潮水頂托，流速減緩，泥沙被滯流在河道上，導(dǎo)致河床淤積嚴(yán)重，逐年抬高。大部分河段地勢(shì)低洼、泄洪線路長(zhǎng)，河道比降平緩，部分河段不規(guī)整平順，形成河道縮窄現(xiàn)象。局部河段呈倒坡狀態(tài)，影響洪水的宣泄，加劇了內(nèi)澇的產(chǎn)生。

(2) 橋梁阻水嚴(yán)重。部分跨河建筑物阻水嚴(yán)重，部分橋梁的過水?dāng)嗝鎸挾戎挥泻拥罃嗝鎸挾鹊?/3～1/2，嚴(yán)重制約了河道的過流能力，加劇了河道內(nèi)澇的產(chǎn)生。

(3) 河道水環(huán)境惡化。排入河道的大量水源都是被污染的廢水，包括沒有進(jìn)行任何處理的生活污水、含農(nóng)藥和化肥的農(nóng)田水、工業(yè)廢水等，還有無節(jié)制倒入河道的淤泥和垃圾，河道水質(zhì)急劇下降，魚蝦已罕見。污染有工業(yè)排放的有毒有害固體懸浮物，水質(zhì)污染嚴(yán)重超標(biāo)，河道的水質(zhì)亟待改善。

(4) 城鎮(zhèn)建設(shè)與防洪排澇要求有一定的差距。城市各行業(yè)間的溝通薄弱，交叉部位脫節(jié)，特別是交通部門的有些跨河道建筑物形成卡口，嚴(yán)重阻洪，造成部分河段上、下游寬，中間窄的束腰現(xiàn)象，導(dǎo)致洪水位壅高，影響著河渠的正常排澇[1]。

2 河流綜合治理

針對(duì)工程水系現(xiàn)狀和河道現(xiàn)存問題，本工程采用水系清淤疏浚、護(hù)岸整治(含碧道建設(shè))、水系連通、河湖管控等多項(xiàng)治水措施，整合防污控污、景觀人文等綜合措施[2-6]。

2.1 水系清淤疏浚

項(xiàng)目區(qū)河溝均存在不同程度的淤泥淤積情況，為了改善其排澇能力，同時(shí)清除河道內(nèi)源污染，本次整治范圍的27條河道進(jìn)行清淤，清淤疏?？傞L(zhǎng)度 20.28 km。

本工程利用現(xiàn)狀道路和新建臨時(shí)下河道施工道路做場(chǎng)內(nèi)機(jī)械交通道路，疏浚工程基本采用機(jī)械，輔以人工。河床疏浚分段進(jìn)行，采用1 m3液壓反鏟挖掘機(jī)挖土，8 t自卸汽車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)的方式施工，距建筑物較近處采用人工清淤。施工過程中清理的淤泥采用隨挖隨運(yùn)的方式，開挖后直接裝車運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放，需做好淤泥運(yùn)輸過程中的遮擋措施[7-9]。

2.2 護(hù)岸整治

(1) 護(hù)岸整治。 本工程27條河道護(hù)岸總長(zhǎng)17.02 km，河道河床寬度均較窄，大部分為排澇河道。本次設(shè)計(jì)護(hù)岸布置尊重現(xiàn)狀，在不同的河段采用不同的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，保持原有河槽，對(duì)局部岸頂高程較低的河段，為保持岸頂前后銜接和連續(xù)性進(jìn)行局部加高。護(hù)岸斷面采用了直立墻式護(hù)岸、坡式護(hù)岸和復(fù)合斷面(先直立后斜坡、先直立后斜坡再直立、先斜坡后直立等)等多種斷面型式，材料因地制宜采用多種材料相結(jié)合。根據(jù)本工程河段現(xiàn)狀，護(hù)岸擬定三種典型設(shè)計(jì)方案。

生態(tài)連鎖砌塊斜坡式：渠道常水位或渠道常水位1.0 m以下采用生態(tài)連鎖砌塊護(hù)坡，常水位或渠道常水位1.0 m 以上采用草皮護(hù)坡，邊坡坡比1∶1.5，渠頂根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)2.5 m寬人行步道。

直墻式：岸前設(shè)C25混凝土重力式擋墻，擋墻基礎(chǔ)采用天然基礎(chǔ)，墻前護(hù)腳開挖碎石料回填，墻頂采用草皮護(hù)坡，邊坡坡比不小于1∶1.5。

塑鋼板樁式：渠道常水位以下采用塑鋼板樁支護(hù)，常水位以上采用草坡護(hù)坡與地面順接，邊坡坡比1∶1.5～1∶2.0。

綜合投資、景觀生態(tài)性、結(jié)構(gòu)合理性、施工工期等方面比較，塑鋼板樁式方案護(hù)岸高度只適用于1.0 m以下的河段，且工程實(shí)施后造價(jià)高，本工程大部分河段根據(jù)用地要求優(yōu)先選擇生態(tài)連鎖砌塊斜坡式方案，兼顧護(hù)坡穩(wěn)定和景觀美化。

(2) 碧道布置。 本次建設(shè)碧道類型屬于鄉(xiāng)村型。沿骨干河渠利用已加固的堤防、護(hù)岸，通過綠化、欄桿建設(shè)和路面適當(dāng)改造，或結(jié)合本次岸坡整治，建設(shè)串聯(lián)村莊和景點(diǎn)的沿河主碧道。 結(jié)合本次工程治理范圍，擬定龍湖鎮(zhèn)沿河主碧道以三大排為主線，以布局排和隴溝排為左右支線進(jìn)行布置，建設(shè)以兩岸彩色C25混凝土壓模路面為主。

2.3 水系連通

龍湖鎮(zhèn)水系連通水源地為韓江，本工程以安揭引韓五支渠及其支渠作為龍湖鎮(zhèn)各村的生態(tài)補(bǔ)水通道，三大排及其支渠、車路東排及其支渠作為排水通道，水系連通的主要目的是打通安揭引韓五支渠及其支渠與龍湖鎮(zhèn)各村水系和池塘的補(bǔ)水通道，打通三大排及其支渠、車路東排及其支渠與龍湖鎮(zhèn)各村水系和池塘的排水通道，實(shí)現(xiàn)水體流動(dòng)。工程增設(shè)河渠水系連通涵管4處，涵管總長(zhǎng)1987.0 m；池塘連通涵管3處，涵管總長(zhǎng)55.0 m，上述管道全部采用管徑為40 cm的HDPE中空壁纏繞管(8 kN/m2)。

2.4 生態(tài)休閑功能區(qū)建設(shè)

本工程共建設(shè)2個(gè)生態(tài)綠化區(qū)，分別為鸛四村生態(tài)功能區(qū)2567.0 m2，市尾村生態(tài)功能區(qū)1868.0 m2，總面積為4435.0 m2，主要形式為鋪設(shè)廣場(chǎng)鋪裝、花架、休閑石桌凳、棧道等休閑休憩設(shè)施，種植景觀綠化，以調(diào)整生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)發(fā)展特色資源產(chǎn)業(yè)，最大限度地減輕人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，達(dá)到保護(hù)生態(tài)功能的目的。

2.5 智慧水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

(1) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合本工程的實(shí)際需求，建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，作為工程運(yùn)行管理的輔助手段。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全高清IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)。本工程設(shè)置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，擬布置點(diǎn)數(shù)40個(gè)，并接入現(xiàn)有三防辦視頻監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留點(diǎn)位。

(2) 水位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要功能是監(jiān)測(cè)重點(diǎn)干渠段的水位信息。本工程設(shè)置前端監(jiān)測(cè)點(diǎn)，擬布置點(diǎn)數(shù)6個(gè)。通過遙測(cè)單元，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)送給監(jiān)控中心水雨情監(jiān)控系統(tǒng)。通信方式支持GPRS模式。

(3) 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 本工程通過無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)三防辦與各個(gè)信息采集點(diǎn)之間水情信息、視頻信息的傳遞，為智慧水利大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和水生態(tài)文明建設(shè)提供基礎(chǔ)保障。組網(wǎng)方案利用4G業(yè)務(wù)傳輸數(shù)據(jù)。

3 河流治理評(píng)價(jià)

為評(píng)價(jià)工程治理效果，擬對(duì)河道治理前后渠道水面線和岸坡穩(wěn)定性進(jìn)行相關(guān)計(jì)算及評(píng)價(jià)。

3.1 渠道水面線計(jì)算

采用“廣東水文水利設(shè)計(jì)計(jì)算軟件平臺(tái)”進(jìn)行水面曲線計(jì)算，計(jì)算原理為伯努利能量方程，考慮流速水頭損失，計(jì)算如式(1)：

(1)

式中：Z1、Z2為斷面1、2的水位，m；V1、V2為斷面1、2的流速，m/s；α1、α2為斷面1、2的動(dòng)能校正系數(shù)；Δhf、Δhj為沿程水頭損失與局部水頭損失,m。

計(jì)算時(shí)考慮陂、橋等跨河的阻水影響、壅水高度，確定合理的水面線。以龍湖鎮(zhèn)市頭溪和塘東排渠典型斷面為算例，河道治理前后渠道水面線計(jì)算對(duì)比見表1。

表1 渠道水面線計(jì)算成果對(duì)比

工程治理后水面線比治理前P=10%最多降低了1.29 m，整段河道平均降低了0.48 m，由于項(xiàng)目區(qū)部分河道現(xiàn)狀淤積比較嚴(yán)重，進(jìn)行清淤部分河道治理前后水面線變化較大，說明清淤在一定程度上增加了項(xiàng)目區(qū)調(diào)蓄能力，確保了排澇安全。

3.2 護(hù)岸穩(wěn)定計(jì)算

根據(jù)水位、地質(zhì)條件、岸邊構(gòu)筑物等因素，選擇三大排 K0+645左岸、隴溝排K0+300右岸進(jìn)行河岸穩(wěn)定分析計(jì)算，采用瑞典圓弧法計(jì)算。本次計(jì)算按最不利工況：背水坡水位漫頂，迎水面無水工況。計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

根據(jù)《廣東省中小河流治理工程設(shè)計(jì)指南》規(guī)定,坡式護(hù)岸整體穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.250，由表2可知本次護(hù)岸工程滿足穩(wěn)定要求。

4 結(jié) 論

本文以潮州龍湖鎮(zhèn)中心河為研究對(duì)象，分析河道運(yùn)營(yíng)過程中的河道淤積嚴(yán)重、水環(huán)境惡化、防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)低等一系列問題。在充分體現(xiàn)自然、有效治理河道的理念下，利用水系清淤疏浚、護(hù)岸整治、水系連通、生態(tài)休閑功能區(qū)建設(shè)和智慧水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)其綜合治理。對(duì)治理結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)表明，工程治理后水面線降低1.29 m，整段河道平均降低0.48 m，清淤在一定程度上增加了項(xiàng)目區(qū)調(diào)蓄能力，確保了排澇安全，且本次護(hù)岸工程設(shè)計(jì)均滿足穩(wěn)定性要求。本次研究重點(diǎn)為河道整治的綜合方案，并補(bǔ)充一定的治理效果評(píng)價(jià)，該方案在后續(xù)建設(shè)過程中應(yīng)進(jìn)行多方面論證。