侯劍 董艷 王博瀚

河湖港渠是城市水系重要的組成部分，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行，河湖港渠的填占、污染、淤積現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，造成了城市水環(huán)境、水生態(tài)的惡化，既嚴(yán)重影響了人民生活，也制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為此，各城市近年來大力開展了一系列水體保護(hù)和修復(fù)工程。在水體保護(hù)和修復(fù)治理工程的實(shí)施過程中，圍堰與導(dǎo)流方案的選擇對(duì)整體施工部署與組織起著至關(guān)重要的作用。本文根據(jù)相關(guān)理論文獻(xiàn)和自身工作實(shí)踐，就城市河湖港渠治理施工中不同環(huán)境條件下圍堰與導(dǎo)流的方案的選擇進(jìn)行了探討與分析。

一、城市河湖港渠治理工程的施工特點(diǎn)

城市河湖港渠通常棋布于城市街區(qū)之間，通常是市民觀光游園的重要場(chǎng)所，沿岸往往分布著城市街道、住宅小區(qū)、商業(yè)商圈等，人口相對(duì)密集。湖港多為面狀分布，河渠多為線型分布，組合形成了城市水系。它們承擔(dān)著水系流動(dòng)、生態(tài)凈化、城市排澇、防汛渡汛等重要功能，但沿岸也往往存在污水排口等歷史遺留問題，通常是治理的首要目標(biāo)。然而對(duì)其進(jìn)行治理的過程中通常面臨著治理范圍廣、施工點(diǎn)位分散、周邊環(huán)境復(fù)雜、施工易受天氣氣候條件影響等難點(diǎn)，也需要考慮沿岸管線保護(hù)、拆遷協(xié)調(diào)、周邊水環(huán)境保護(hù)等問題。因此在治理施工的過程中，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行綜合評(píng)估，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，制定合理的圍堰與導(dǎo)流方案。

二、圍堰與導(dǎo)流技術(shù)方案選擇分析

1.外部引流全斷面截流圍堰

在河流與湖泊分布較多的城市，水系往往是縱橫交錯(cuò)串聯(lián)相通的。當(dāng)擬治理項(xiàng)目附近分布有可供引流的天然河道、溝渠或具備導(dǎo)流溝渠施工條件時(shí)，可采用全斷面截流圍堰。通過圍堰將原流域地表水截?cái)嗖⑦M(jìn)行外部導(dǎo)流，可將擬治理區(qū)域水體完全抽排并進(jìn)行全斷面施工，完成后再將圍堰拆除并恢復(fù)。如下圖所示：

該方案在實(shí)施過程中可充分利用既有環(huán)境條件，降低成本，且完全截流后可以形成干作業(yè)環(huán)境，便于組織全斷面施工，縮短工期，有利于質(zhì)量控制并降低施工風(fēng)險(xiǎn)；但易受氣候條件影響，施工中需維持干作業(yè)環(huán)境，抽排水工作量大，同時(shí)施工期間可能對(duì)城市防洪度汛增加一定壓力。

2.設(shè)導(dǎo)流管渠全斷面截流圍堰

當(dāng)項(xiàng)目無外部導(dǎo)流條件且需保持水系長期穩(wěn)定暢通的情況下，可采取內(nèi)設(shè)導(dǎo)流管渠全斷面截流圍堰的方式進(jìn)行施工。本方案在通過圍堰將水體完全截流的同時(shí)，在圍堰內(nèi)部設(shè)置引流管渠以保持水系的聯(lián)通。與外部引流全斷面截流圍堰相同，可將擬治理區(qū)域水體完全抽排并全斷面施工。待完成后再將圍堰及引流管渠拆除。如下圖所示：

該方案既維持了水系的連通，保證了一定的生態(tài)凈化的功能，又能同樣保持全斷面干作業(yè)環(huán)境；但實(shí)施過程中需額外設(shè)置導(dǎo)流管渠，增加了造價(jià)，也一定程度上造成施工不便。同時(shí)導(dǎo)流管渠流量小，只能保持基本的連通功能，若需滿足較大的流量，成本可能會(huì)劇增。此外，此種方式導(dǎo)流管渠與圍堰連接處也會(huì)承受額外的水力壓力，因此對(duì)圍堰的形式有較高的要求，圍堰成本相對(duì)較高。

3.沿岸分段圍堰

當(dāng)水域較為寬廣，日常流量較大或防洪要求較高，無法對(duì)水域?qū)嵤┤珨嗝娼亓鲿r(shí)，可采用部分截流沿岸分段圍堰的方式進(jìn)行施工。在保證治理施工工作斷面的情況下，合理分段設(shè)置圍堰，組織交替流水施工，逐段推進(jìn)。如下圖所示：

與方案二相同，該方案既維持了水系的連通，又相對(duì)較好的保證了生態(tài)凈化的功能，可最大限度的保持原有生態(tài)環(huán)境；同時(shí)相對(duì)較小的圍堰面積也可減少抽排水的工作量。但本方案無法實(shí)施治理點(diǎn)位的全斷面施工，需要分段施工故而增加了施工工期。另外由于分段施工的固有特性，施工質(zhì)量難以保證，圍堰新建和拆除的工程量也較大，將會(huì)增加額外的成本。此種圍堰迎水面所承受壓力也較大，因此對(duì)圍堰的筑堰有較高的要求。

三、圍堰形式及導(dǎo)流管渠選擇

圍堰工程的主要作用是隔斷水體為后續(xù)施工創(chuàng)造條件，同時(shí)堰體也可作為施工便道使用。因此堰體需具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性和承載能力，如何避免圍堰在施工中發(fā)生坍塌、管涌、沉陷等安全風(fēng)險(xiǎn)是修筑圍堰的關(guān)鍵。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、水文環(huán)境、當(dāng)?shù)刭Y源及項(xiàng)目周邊情況，圍堰可選用鋼板樁（土芯墻）圍堰、土（石）圍堰、土袋圍堰、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)圍堰等形式。導(dǎo)流管渠可利用天然管溝溝渠，也可掘挖導(dǎo)渠導(dǎo)洞或采用成品拼裝管溝。

四、圍堰與導(dǎo)流施工的注意事項(xiàng)與應(yīng)對(duì)措施

1.圍堰運(yùn)行過程的監(jiān)測(cè)、維護(hù)和保養(yǎng)

圍堰堰體修筑完畢后到堰內(nèi)施工完成堰體拆除期間需要隨時(shí)對(duì)堰體進(jìn)行監(jiān)控，以及時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的位移或形變做出應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)需備足防汛、搶險(xiǎn)應(yīng)急機(jī)械、材料、器具，制定搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，安排專職人員對(duì)圍堰安全全天侯值班。

圍堰填筑完畢后或拆除之時(shí)，堰內(nèi)抽排水或注水過程中可能造成內(nèi)外壓力失衡，影響堰體穩(wěn)定性。在排水期間，須嚴(yán)格控制降水引水速率，加強(qiáng)圍堰變形觀測(cè)，防止排水過快造成堰體滑坡，若出現(xiàn)險(xiǎn)情立即停止降水，并對(duì)堰體進(jìn)行加固工作；在堰體拆除前，制定合理的拆除方案和施工順序，拆除時(shí)，緊密觀察圍堰狀態(tài)，確保施工安全，同時(shí)也對(duì)堰內(nèi)施工的成果提供保護(hù)。

2.水位超限應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)出現(xiàn)持續(xù)性降水天氣，且水位可能超出設(shè)計(jì)水位時(shí)，須立即結(jié)合近期天氣預(yù)報(bào)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)施工圍堰進(jìn)行加寬、加固和加高。

汛期施工時(shí)，圍堰在遭遇超出設(shè)計(jì)水位的洪水沖刷下可能發(fā)生集中滲漏、局部坍塌等險(xiǎn)情。若滲漏發(fā)生在迎水側(cè)，應(yīng)找出滲流進(jìn)水口，并及時(shí)堵塞以截?cái)酀B水來源。若滲漏發(fā)生在背水側(cè)，則宜采用反濾材料對(duì)滲漏處進(jìn)行壓填，降低水流流速同時(shí)延緩圍堰土料的流失，防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。此外也可采用蓋堵法對(duì)圍堰滲漏部位進(jìn)行搶護(hù)，采用篷布蓋堵，再用土袋或石渣袋拋投壓腳，直到斷流為止。

圍堰出現(xiàn)局部塌方時(shí)，及時(shí)對(duì)塌方范圍拋填塊石進(jìn)行修補(bǔ)完善，恢復(fù)圍堰斷面尺寸，防止圍堰斷面減小、險(xiǎn)情擴(kuò)大。在汛期或梅雨季節(jié)，為保證成功度汛，可考慮暫停施工，將現(xiàn)存圍堰作為過水圍堰保留；待汛期過去水位下降后，再行對(duì)堰內(nèi)進(jìn)行清理并重新組織圍堰加固。當(dāng)發(fā)生上游來水或罕見降雨可能導(dǎo)致超圍堰設(shè)計(jì)防洪水位、出險(xiǎn)險(xiǎn)情時(shí)必須發(fā)布緊急撤離通知，對(duì)在圍堰及基坑內(nèi)施工的所有人員及設(shè)備進(jìn)行緊急轉(zhuǎn)移，以安全為第一保證。

五、結(jié)語

圍堰與施工導(dǎo)流方案的選擇直接影響著項(xiàng)目施工的整體部署，在城市河湖港渠治理施工前應(yīng)詳細(xì)調(diào)查并進(jìn)行充分論證，周密地考慮可能遇到的各種情況，制定切實(shí)可行的方案后再進(jìn)行具體實(shí)施。在實(shí)施前，提前制定監(jiān)測(cè)方案，做好應(yīng)急準(zhǔn)備，保證安全的同時(shí)高效地完成城市河湖港渠的修復(fù)治理工作，為城市的水體保護(hù)和環(huán)境修復(fù)提供技術(shù)保障，也為城市現(xiàn)代化建設(shè)添磚加瓦。