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河道综合治理措施及案例分析

2022-09-14张敬艺

水利科学与寒区工程 2022年8期
关键词:汴河河底护城河

张敬艺

(广东水电二局股份有限公司,广东 广州 511340 )

1 河道综合治理思路与措施

1.1 治理思路

现代河道治理工作,主要遵循“安全、自然、亲水、文明”四大原则,依据水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化的综合治理思路(见图1),增强河道防洪、排水功能,加强资源开发的同时,落实河流生态保护,促进人水和谐,保护特色水文化,提升人居环境质量[1]。

图1 河道综合治理思路

1.2 治理措施

1.2.1 水安全方面

河道综合治理中保障水安全是前提,主要采取“上蓄、中疏、下排”的治理措施,如:上游建设水库调蓄削峰;干流疏导包括拓宽瓶颈河段、拆除重建阻水桥涵、优化河道断面、断面受限局部建设护岸工程;下部可编制竹篾至护坡设计洪水位高程,固土防护。通过上述诸多工程措施的应用,有效提高河道防洪排涝能力,营造安全水环境[2]。

1.2.2 水资源方面

河道综合治理中水资源的合理配置是一项重要内容,主要治理措施包括:建设水源工程,提高供水保证率;蓄滞城市暴雨产流,用于道路冲洗、绿化灌溉。此外,还需完善上游水利工程生态环境友好调度方式,保障河道基流量。

1.2.3 水环境方面

河道综合治理中必须严抓水环境保护工作,有效提升河流品质。水环境治理应涵盖污染物排放量及其迁移、转化、入河的全过程,主要治理措施包括:深化雨污分流改造、实施雨洪清浊分流;点面源污染拦截净化,采取蓄滞雨洪措施、岸边带小型湿地和植物过滤措施,有效净化水质;清淤疏浚,回收底泥表层污染物含量大的微粒薄层;完善河道垃圾清理和保洁机制。雨污分流排水体制见图2。

图2 雨污分流排水体制

1.2.4 水生态方面

基于生态保护要求下,河道综合治理中必须将生态措施作为一项重要工作来抓,主要措施包括:维持河道自然形态,可采取复式断面形式,保留深潭、浅滩相间结构,维护生物栖息地多样性;建设生态护坡、土壤生物工程护坡,配置丰富植物,营造良好的生态系统,也有助于净化河水;此外,还可设置动物脱逃斜坡、局部设深槽、河道侧壁及河底块石堆置,为水生物繁衍生殖提供良好的空间。

1.2.5 水景观方面

河道综合治理中营造良好的水景观是一大重要发展趋势,如:河滩地水景观、河道溪流与深潭水景观等,具体需根据城市布局、防洪安全要求,形成整体景观规划,并据此勾画重要景观节点,为人们提供亲水空间,提升城市品位。

1.2.6 水文化方面

河道综合治理中水文化的塑造是灵魂,主要措施为充分挖掘、保护河流相关的历史典故、文化遗迹和少数民族风俗,并将其融入治理工程中,展现城市特色。

2 案例分析

2.1 工程概况

开封市一渠六河连通综合治理工程是集防洪、排涝、水质保护、亲水景观、水生态等功能于一体,以保障城市经济社会可持续发展、努力实现人水和谐为目标,以水安全、水系网络构建和滨水生态环境建设为核心的城市水利综合性基础设施。开封市一渠六河联通综合治理工程包括东护城河、西护城河、南护城河、惠济河、利汴河五条河道的综合治理工程,治理河道总长度16.9 km。其中东护城河治理范围从涧水河末端至入惠济河口,河道长度约4.6 km;西护城河治理范围从复兴大道以北500 m至入南护城河口(滨河路),河道长度约5.7 km;南护城河治理范围从滨河路西护城河口至入惠济河,河道长度4.3 km;利汴河治理范围从西护城河利汴河口至城墙水门洞,河道长度约0.9 km;惠济河治理范围从滨河路泵站至陇海铁路桥,河道长度约1.4 km[3-4]。

2.2 河道综合治理方案

本标段为施工第一标段,主要施工内容是:开封市西护城河复兴大道以北500 m以上河段的截污工程;西护城河从复兴大道以北500 m至金耀路段的综合治理工程,河道长度2.7 km;利汴河从西护城河利汴河口至城墙水门洞段的综合治理工程,河道长度约0.9 km。

(1)在施工总体安排上,为了保证工程能够顺利进行施工,除提前做好周边协调外,还需结合现场实际情况提前做好施工段规划,结合现场实际情况,为了更好地组织流水施工及方便管理,全标段拟设二个施工工区,每个工区又分专业设置施工分区,各分区根据施工计划划分施工段,每个施工段以特征结构物将每个施工段再细分为若干施工小区段进行施工[5-6]。

(2)在施工部署安排上,拟分五个专业施工作业队进行施工:第一施工作业队主要负责土方工程施工,包括整个项目范围市政工程土石方、水利工程土石方、景观工程土石方;第二施工作业队主要负责桥涵等结构物的施工;第三施工作业队主要负责截污、排水及水电管线的施工;第四施工作业队负责景观绿化工程的施工;第五施工作业队负责金属结构设备及电气设备的施工。

(3)在施工组织管理上,采用以项目经理部为施工管理中心,统一调度、垂直管理,各施工队横向相互配合、密切协作,有序施工。

2.3 河道综合治理措施

2.3.1 控源截污工程

本标段控源截污工程包括西护城河(东单寨-金耀路桥南)截污工程、利汴河(西护城河-城墙外)治理工程及泵站设备更新维修等三部分工程内容。

(1)西护城河(东单寨-金耀路桥南)截污工程。本段西护城河沿线排污口主要集中在河道两岸居民集中的村庄(南官庄村、北官庄村、候单寨村、东单寨村),村庄排污口布置分散,且河道两侧铺设截污管道排水无出路,增设一体化处理设备。在南、北官庄村沿河道铺设DN300UPVC管;候单寨村、东单寨村不确定一体化处理设备位置,铺设备用DN300UPVC管400 m。

(2)利汴河(西护城河-城墙外)治理工程。利汴河全长865 m,西关北街向西约150 m处河南岸有一DN300排污管,居民生活污水通过该排污口直接排入河道,本次设计通过增设截流井,将该排污管截流至南岸现状污水管道内,同时对淤积严重的岸边排污管点进行清淤。对利汴闸进行更换闸板及启闭机,确保闸门阻水效果。

(3)泵站设备更新维修。临河泵站大多建于20世 纪70年代末和80年代初,经过多年使用和污水侵蚀,水泵泵壳已被腐蚀,泵内机件损坏严重,各种配件厂家已停止生产,导致维修困难,有的已无法维修。这些水泵在汛期运行极易出现故障,严重影响老城区污水的抽排和城市防汛任务的完成。将泵站的老化机电设备更新维修,泵站正常运行,确保不往河道溢流污水。对包公湖泵站5台污水泵进行更换。

2.3.2 桥涵工程

本标段含9座桥涵,5座为新建人行桥,1座新建市政桥梁,3座为现状改造。施工工序如下。

(1)上部结构。在河道上下游20 m填筑围堰→抽水、清淤→基底处理→支架基础浇筑→搭设满堂支架→支架预压→安装主梁模板→浇筑主梁混凝土→拆模、养护→栏杆及附属工程施工。

(2)下部结构。在河道上下游20 m填筑围堰→抽水、清淤→场地平整→机械成孔→浇筑桩基础混凝土→承台施工→拱座及侧墙施工。

2.3.3 水利工程

本标段水利工程包括:河底清淤、河道拓挖及水生态工程。本标段水利工程包含西护城河复兴大道北至金耀路段及利汴河两段,分水工部分及水生态部分。包括:河底清淤、河道拓挖及水生态工程。

(1)河底清淤。根据初步设计,西护城河河道淤泥厚度为0.2~1.7 m,设计要求将该段河底淤泥全部进行清除。河道底面清淤采用挖掘机机械清淤,对两侧坡脚、护坡段采用人工和机械结合的方法进行底泥清除。河底以上的最后30 cm土用人工及时进行开挖。当在靠着任何结构的旁边开挖时,也采用类似方法。开挖淤泥经现场晾晒后外运。

疏浚前,河槽明水已导流处理,具备开挖条件,设置临时施工便道及下河口坡道。 淤泥外运时,采用帆布覆盖,防止遗漏,污染道路。 按照监理人指定位置,集中堆放。 在达到河道底高程时,若无法清除全部淤泥,需清除全部淤泥后使用黏性土回填至设计河底高程,黏性土压实度≥0.9,不得使用膨胀土回填,回填土优先使用土方,截污管道、截污箱涵、挡土墙开挖回填后符合施工要求的剩余土方。

(2)河道拓挖。西护城河设计纵比降为3%,受场地限制和景观功能要求,常水位以下采用矩形断面,断面底宽为16~19 m,局部段结合景观要求,设有浅水区。利汴河河道设计比降结合西护城河河底高程和城墙水门洞水闸底板高程,为7%,断面采用梯形断面,常水位宽度按景观要求控制,河底宽为3.6~6.8 m。对河道常水位以下部分进行防渗处理,防渗材料采用天然钠基膨润土防水毯。

河道拓挖采用修筑围堰,半幅施工,施工完成改道进行另半幅施工的施工方法。拓挖施工总程序如下:测量定位→修筑围堰→清表→河道开挖→基面验收→铺设膨润土防水毯→河道回填土→修筑挡墙→墙后回填→工作面清理及验收→拆除围堰→重复上述工序进行另半幅施工。

(3)水生态。为了保证河道水体水质,采用清水型水生态系统构建工程提高河道自净能力,所有植物应考虑地区特点,选择适合于当地气候条件、易于生长的、并有丰满干支体系和茁壮的根系。植物应无缺损树节、擦破树皮、受风冻伤害或其他损伤、植物外观应显示出整场外观状态,能承受上部及跟部适当的修剪。无特殊规定或图纸表明,所有植物尽量在苗圃采集。

3 结 语

传统河道治理主要以水流顺畅、排水高效为目的,采取单一的、大面积的工程措施,导致区域生态环境被破坏。目前河道治理不再限于以往“提高排水效率”的目标,而是统筹水质达标、生态修复、防洪排涝、景观文化等多重目标,由此综合治理措施被提出,包括水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化等诸多内容,严格根据实际情况开展控源截污、清淤、拆除重建阻水桥涵、河道拓宽以及水生态等工作,有效减灭区域洪涝灾害,提高区域生态和环境质量。

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