早陈河生态河道设计方案探讨

2014-01-28李甲荣霍中迁

中国水利 2014年6期

李甲荣，霍中迁，吴昊，王丽

（江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司，223005，淮安）

一、早陈河河道治理背景

泗洪县隶属于江苏省宿迁市，地处江苏西北部、洪泽湖西岸、淮河中游，境内水网密布，水资源丰富。目前，针对泗洪县的水系情况，对泗洪县北部城区的水系进行规划，整个水系规划涉及三条城区河道，包括东风大沟、早陈河、拦岗河。三条河道互相平行，并且皆是断头河，都自北向南汇入濉河。泗洪县北部城区水系规划的理念是“以通为主，以动为辅”。“通”指河道连通，规划在河道的上游开挖连通沟，将三条河道连通，保证河道水体能够循环。“动”指河道水体流动，变死水为活水，以连通为前提，利用泵站提调外河干净水源，翻入连通沟，经由连通沟使三条河道水体都得以循环流动，污水得以排出，同时在河口位置建蓄水闸，抬高河道非汛期的水位，从而使百姓能够感受到水，触摸到水，达到人水和谐的目的。

早陈河是泗洪县北部城区水系规划的一部分，作为第一条规划治理的河道先期实施。该河是城区主要排涝河道之一，北部上游与其他河道不连通，非汛期河道水位很低，两侧堤顶比较高。河道水体基本是死水，而且沿线排污管道众多，无处理、无节制地直接排到河道水体，导致早陈河水体发黑变臭，与周围的环境非常不相适应，严重影响了居民的生活品质和城市形象。

二、早陈河河道设计方案

早陈河治理项目设计过程中，围绕河道断面问题，设计人员多次调整设计方案。初始设计按照常规河道开展，根据流量确定断面尺寸，河道河口无需进行拓宽，依据排涝水位及安全超高确定堤顶高程，堤顶维持现状。但是，泗洪县北部城区水系规划的理念是要打造亲水河道、景观河道，保证河道有一定的水面宽度，缩小人与水的距离，使河道具有吸引力，给人们提供休闲小憩的场所。最终根据规划理念，优化调整设计方案，形成了最终实施方案。即根据河道两侧的影响，河口尽量扩宽，保证非汛期河道水面宽度不低于50 m，并且对两侧堤防进行削低，拉近人与水的距离，使人更能亲近水。设计方案考虑到以下几个方面：

（1）河道的生态效益

设计过程中考虑到河道生态效益，对河道坡面防护材料进行了多种比选。目前国内河道整治常见的河岸、河床的混凝土化现象比较普遍，这一做法必将阻隔陆地与水生两大类生态系统之间的相互联系，改变自然河流的生态功能和生态过程，导致河岸植物消失，河流自身净化能力降低以及鱼类等水生动物栖息地消失等生态问题，这与民生水利建设要求相悖。

生态河道的衬砌要考虑土体与水体的连接过渡地带，这是河道生态稳定的关键。河岸植被不但可以减轻水流的冲刷，过滤和沉积河道污染物，防止污染物直接进入水体，而且植物根系渗入土壤可以增强岸坡的稳固效果。因此，早陈河河道衬砌摒弃了常规灌砌块石护坡、混凝土护坡等，考虑了多种新型的生态衬砌材料，包括连锁式护坡、石笼护坡以及抗冲生物毯等。

①连锁式生态护坡是一种自锁定结构，具有可靠的稳定性和变形调整能力，可适应坡面轻微的变形，使用连锁式生态护坡建造的护岸仍可生长草本植物，对防止岸坡水土流失、垃圾及有害水体直接进入河道起到一定阻碍与净化作用，减少对河水的污染。

②石笼护坡是一种生态工艺，主要由生态格网和石料填充物组成，有效的运用于河道、水土保持工程，透水性好，植物可以利用缝隙自然长出，也可人工培植，石块之间的较大空隙可以为水生动植物提供栖息繁殖地，达到工程效益与生态效益和谐统一。

③抗冲生物毯是一种“复合纤维织物”与“多样化草种”等配套养护材料一体化的新型生态护坡，每块生物毯均采用铆钉固定在河道边坡上，以控制水流侵蚀、水土流失，同时达到景观绿化的功效。

综合考虑适应性和经济效益两个因素，选择了连锁式生态护坡，主要用在水位变动区，常水位以上采用自然河坡，植草防护，还河道于自然。

（2）河道栏杆的设计

近年，在河道工程以及其他建筑工程中，栏杆扮演着越来越重要的角色，区别于传统意义单纯的安全防护设施，现在人们对栏杆的要求已经变得丰富和多样化，作为景观设施，其信息和文化载体的作用已经得到广泛认可。

早陈河栏杆采用高强度复合聚料的文化景观栏杆，取代传统的混凝土栏杆和石材栏杆。这种栏杆不会生锈，不易损坏，安装更换方便，且造型丰富多彩，具有很好的景观和文化表达效果，栏杆设计内容以当地风土人情、人文典故、城市文化等作为主题。

（3）蓄水闸闸门的设计

目前早陈河河道部分工程已经实施结束，配套的河口蓄水闸正在施工，作为河道的主要控制建筑物，考虑与景观河道的要求相适应，蓄水闸闸门采用景观效果较好的底轴驱动钢坝式结构。为了保证水面通畅，采用单孔40 m净宽，坝顶自然溢流形成人工瀑布，非常优美。相比一般传统河道治理项目，早陈河治理很好地切合了城市的发展要求，切合了人们高质量的生活品质的要求，处处体现以人为本，符合民生水利发展的需要。