七里河河道治理蓄水美化工程设计简述

2011-04-14张文红

山西水利 2011年5期

张文红

（太原市水利勘测设计院，山西太原 030002）

1 工程概况

平鲁区位于山西省北部，是一个以煤炭为主的资源型区，是现代化新型能源城市。新开七里河位于平鲁区井坪镇南端，渠首位于距县城西南5 km处的细水村，从细水村西原七里河上游汇入干流后支沟沟口筑坝，沿左侧开挖一条新河，途经县城南绕城东汇入大沙沟。该段河道长11.5 km，流域面积21.65 km2，平均纵坡约4%。本次规划设计的河道从胜利桥段至紫河桥，总长850 m。

该河道由于自然灾害和长时间无人管护，河堤两岸边坡及部分建筑物被雨水冲刷，人为破坏严重，挖河掏土倾倒垃圾，直接影响堤岸安全。而且此段河道的河床高于现状地面，县城侧的堤防为填方，形成了悬河，险段正对县城三环路两侧的机关和住宅区，一遇大到暴雨严重威胁县城和居民区的安全。加之下游纵坡小，上游段县城中心的河段长年淤积，行洪不畅。因此，河道治理刻不容缓。

本次治理工程的任务首先是满足防洪和河道行洪要求，其次本着“以人为本”的设计理念，在河道治理段内蓄水及河道两岸布设景观绿化带，进一步美化七里河两岸的生态环境和人居环境，满足地区发展的需要。

2 河道治理规划

依据《防洪标准》，七里河防洪标准为50年一遇，设计洪峰流量152 m3/s。此段河道目前左岸已建成紫河小区，地坪高程低于河床，七里河在此段已成为悬河，河道右岸为平鲁区规划建设中的开放式公园，拟建人工湖。因此本段河道治理方案设计规划应与公园景观相协调综合考虑。

2.1 河道规划

现状河道在紫河路处有一跌水，高3.0 m，为降低本段河床高程，规划设计从此跌水底开始，自下而上对河道进行整体开挖；本段河道左岸原有堤防高于小区外道路2.0 m以上，对此段堤防进行开挖，把左岸堤防顶高程降至与路面平，按照纵坡开挖一直延续到上游胜利路桥，蓄水后不会对桥墩有影响，在胜利桥往下25 m处重新设置跌水，衔接河道上下游。同时规划在此段河道进行蓄水，河道底部进行防渗处理。

2.2 堤防规划

河道右堤外侧为规划的人工湖，右堤位于湖和蓄水段中间。由于河道挖深，在保证断面可以过洪水的同时，又要美观，结合地形对右侧堤防用水工砖防护，复合土工膜防渗，坡比1∶2，这样右侧堤防既作为挡水坝体，又作为人工湖内湖中岛，起到了景观效果。左岸为紫河小区，堤顶高于小区道路，需要降低河床，在保证安全行洪的同时，使堤顶与小区道路基本相平。拆除旧防护，用浆砌石挡墙防护，背水面用复合土工膜防渗，临水面用钢筋混凝土贴面防水，坡比1∶1。

2.3 挡水建筑物

根据统一规划，对治理河段根据自然条件和所处位置，在紫河桥上游50 m处设置1座挡水建筑物进行蓄水，蓄水段的水面从胜利路桥往下25 m到紫河桥，蓄水高度结合人工湖湖面统一考虑。

2.4 景观规划

景观规划建设1.59 hm2，覆盖紫河小区以南、七里河河道以北的区域，包括绿化、水景、园林建筑、铺砖、座椅等。根据周边的区位和现状条件，定位功能主要为供居民休闲活动、健身的场所。布置主要依托小区的外侧道路和七里河河道的景观步行道路进行联系，设置四处驻留小广场作为居民活动的空间，其中中部的场地为主要活动场地，在高差处理上以台阶来衔接，其他场地用弧形园路联接。

3 挡水建筑物

3.1 布置原则

挡水建筑物布置时，应遵循以下原则：一是河道蓄水美化工程的修建不降低原有河道行洪能力；二是不采用碍洪建筑物。由于现有防洪堤以内的河槽都是行洪区，根据国家《防洪法》的有关规定，在行洪区内不得修建碍洪建筑物。

3.2 挡水建筑物的确定

根据平鲁区蓄水段的实际地形条件，为保证防洪安全及蓄水美化效果，考虑河道行洪和河道泥沙淤积问题，采用钢坝闸蓄水。

钢坝的设计使用寿命可达50～60年，需配套2台驱动装置，无须油管、泵站等附属设施。

钢坝闸适合于闸孔较宽（10～100 m）而水位差较小的工况（1～7 m），由于它可以设计的比较宽，可以省掉数孔闸墩，不仅结构简单美观，而且可以立门蓄水，卧门行洪排涝，适当开启调节水位，还可利用闸门门顶过水，形成瀑布的景观效果。其不同于一般水闸的突出优点是能适用于跨度较大的河道。与水闸相比，其中墩设置较少，对河床的束窄率低，能满足河道泄洪要求，克服了传统钢闸门孔径小、启闭设备复杂等缺点。钢坝闸门运行时，立坝、塌坝时间短，克服了橡胶坝易老化、塌立坝速度慢等缺点，可有效保证突发洪水时能及时泄洪，尤其是排沙效果好，泥沙不容易淤积。钢坝闸门表面按照水利水电钢闸门制造标准规范进行热喷锌，蓄水及泄洪运行时用电负荷较橡胶坝小，能耗低，每年可节省大量电量，但一次性投入大。