秦皇岛市戴河河道综合治理工程

任喜龙

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

1 工程基本条件

戴河位于秦皇岛市北戴河区的西部，为北戴河区与抚宁县的界河，是冀东沿海独流入海河流之一，全长40km，流域面积290km2。戴河流域北宽南窄，形如纺锤，除上游属山区外，80%皆为丘陵区，主河道比降1.64‰。本次戴河治理工程范围北起京山铁路，南至入海口，全长10.02km。

戴河流域地处暖温带半湿润季风型大陆性气候区，冬季较长，约170d；春季71d，夏季67d，秋季56d，无霜期176d，结冰期120d，最大冻土深85cm。年平均气温12.1℃，最高39.2℃，最低-21.5℃。多年平均水面蒸发量980mm，陆面蒸发量490mm。

戴河流域无实测径流资料，本次设计主要通过对流域实测暴雨分析，计算流域设计暴雨，再通过产汇流分析推算设计洪水，产流和汇流计算采用推理公式和单位线2种方法分别计算，综合分析确定。本次采用单位线法成果作为设计洪水成果，即50，20，10，5a一遇设计洪峰流量分别为1103，874，697，536 m3/s。

2 工程规划

2.1 工程任务

戴河综合治理工程范围为北起京山铁路桥，南至入海口，全长10.02km。该段戴河位于山前平原区，现状以单式断面为主，局部有滩地，两岸地面较高，现状河道过水能力为500m3/s，仅相当于5a一遇洪水标准，本次戴河综合治理工程任务主要为：

（1）建设戴河防洪工程，按防护对象重要性分段设防，使两岸主要防护对象达到GB50201—94《防洪标准》的要求。

（2）根据戴河防洪、防潮、水资源综合开发利用、生态景观等要求，建设挡潮蓄水建筑物。

（3）改善和加强河道的生态功能，结合防洪工程，建设沿河生态景观带，创造出水清、岸绿、秀美宜人的河流环境。

2.2 防洪标准

本次治理工程总体设防标准为20a一遇，相应洪峰流量为874m3/s，根据防护对象不同，分段采用不同的设防标准。

（1）281桥以下段保护对象为疗养院、宾馆、医院及居民住宅小区等，按50a一遇洪水不出槽考虑。

（2）沿河住宅小区、村庄等比较重要的保护对象，按20a一遇标准防护。

（3）一般河段目前两岸为农田，即使洪水出槽淹没范围和洪灾损失较小，本次设计达到10a一遇洪水基本不出槽，以后结合两岸开发建设，根据需要逐步提高防洪标准至20a一遇。

2.3 工程规模及等级

根据SL252—2000 《水利水电工程等级划分及洪水标准》并考虑该工程的重要性，确定该工程等别为Ⅳ等。根据GB/T50286—98《堤防工程设计规范》，堤防工程的级别为4级，橡胶坝、船闸、泵房等主要建筑物为4级建筑物。

3 工程设计

3.1 河道治理工程

根据本段戴河河道现状实际情况，充分考虑防洪、生态、景观等因素，经多方案比较，确定了河道治理方案：

（1）按防洪保护对象不同，分段确定防洪标准，允许部分河段洪水出槽，结合城市规划建设，分期实施，逐步达到规划20a一遇防洪标准。

（2）堤防工程尽可能利用现有堤防和有利地形，尽量降低新建堤防的高度，在部分洪灾损失小的河段，允许洪水出槽，利用现有的天然洼地滞洪、蓄洪。

（3）河道扩挖布置在占压耕地、拆迁房屋等建筑物少的一侧，尽量保留现有树木和植被，维持河道原有的生态系统。

（4）堤岸护砌形式考虑生态环境、景观等要求，尽量保持天然河道的多样性特征，河道治理尽量避免渠道化。

3.1.1 纵断面设计

主河槽纵坡基本维持原河道纵坡不变，按现状河底高程分段设定坡降，下游段河底纵坡为1/5000～1/6600，上游段为1/1000～1/2000，平均设计纵坡为1/3300。

3.1.2 横断面设计

考虑防洪安全、生态景观要求以及工程投资等因素，在满足过流要求的前提下，设计尽可能采用生态护岸形式，减少拆迁占地，保留原有的岸坡和植物、树木，达到生态的效果，并设置一些亲水设施，提供人们休憩、戏水，充分发挥河道的多种功能。

河道宽度由海口至上游逐渐变窄，海口段河道宽度为150m，上游北戴河火车站段河道宽度为70m。老281公路桥以下河道采用矩形断面，两岸采用浆砌石挡墙护砌，顶部设防浪墙。河道弯道凹岸及河道窄深段（205国道上下游段）采用格宾石笼挡墙护岸，护砌至橡胶坝蓄水位水位以上20cm，其他河道扩挖段采用干砌石护砌。设计蓄水位以上三维植被网植草护坡之至设计堤顶。部分河段现有植被茂盛、堤岸稳固，保持现状不变。

3.2 橡胶坝及船闸

万博橡胶坝及船闸位于万博园附近。胶坝的作用一是营造水面景观，二是为两岸农业灌溉提供水源和补充地下水。考虑戴河以后发展旅游的需求，在橡胶坝左侧新建通航船闸一座。海口橡胶坝工程位于入海口上游930处，主要功能为挡潮蓄淡，有效防止海水入侵，可进一步开发利用戴河水资源，改善城市生态环境，完善城市防洪体系。

万博橡胶坝设计长度为50m，一跨布置，坝顶高程为3.80m，设计坝高3.5m；海口橡胶坝长度为150m，分2跨布置，单跨净长71m，中间设1.0m宽中墩1道。根据挡潮要求，海口橡胶坝坝顶高程设计为2.00m，设计坝高2.7m。海口橡胶坝左岸设5m宽鱼道放水闸1座，用于小流量调节兼做鱼道。

万博船闸布置于橡胶坝左岸，与万博橡胶坝并列式布置，采用单级单线布置。船闸闸室净宽为5m，上下游通航水位分别为3.8m和1.5m。航道设上闸首和下闸首2扇工作闸门。闸门型式为一字型闸门，启闭设备为集成式液压启闭机，一门一机布置，船闸控制室位于上游闸首左岸，设置闸门包括自动化控制系统、视频监视系统及通航指挥系统，实现船闸的智能运行与手动操作两层控制。

3.3 河道景观

戴河景观绿化工程设计方案遵循因地制宜的原则，在现有征地范围内配置工程，建设内容以沿河道路和高大乔木为重点，重点河段点缀景观节点。

景观绿化工程设计基于水利防洪结构形式、岸上原有环境、个别区段的特殊要求等综合分析将左右岸相应划分22个设计区段，使景观绿化初设与河道工程及岸上自然环境有机结合，达到简约、安全、路通、岸绿、近远结合的目的。

戴河水系夜景照明设计以戴河的“海文化”“河文化”中心，充分利用“河”、“桥梁”、“堤岸”、“绿地”及“松柳”的空间组合，营造一个大气、休闲具有极大观赏性的景观轴线，然后有选择地刻画几个重要节点，做到统一规划、突出重点。其次，综合运用各种照明方式和技术手段，点、线、面相结合形成一个明暗有序的灯光景观长廊，让游人无论是在远眺还是在广袤的夜空下都能欣赏到灯光掩映下妖娆的滨水景观。

4 新型生态护岸技术的应用

戴河综合治理工程坚持河道防洪工程与自然环境和谐相处的理念，生态优先，以人为本，综合确定本工程护砌型式。结合戴河现有护砌，充分考虑到河道两岸实际情况，本着防洪、抗冲、贴近自然的原则，正常蓄水位以下护坡型式主要采用透水的干砌石护坡和格宾石笼护岸，河堤一级马道以上内坡一般采用三维植被网植草护坡。

4.1 格宾石笼护岸技术

格宾石笼护岸是近几年广泛应用的一种生态护岸技术。格宾石笼挡墙，具有柔中带刚，导滤抗冲，护持水土，还原生态，适应变形与位移等优点。

格宾石笼挡墙利用格宾网制作成长方形箱体，内填装石料，分层堆砌，用作护岸的新技术。各箱体用扎丝连接，整体性好。当地基变形和受到超设计侧向外力时，能够很好地适应地基的变形，不会削弱整个结构，不易产生垮塌、断裂等破坏。格宾结构本身具有透水性，对地下水的自然作用及过滤作用具有较强的包容性，水中的悬移物和淤泥得以沉淀于填石缝中，从而有利于自然植物的生长，逐步恢复原有的生态环境。

格宾网笼是由经表面防蚀处理的低碳钢丝用机械编织的双铰六角形柔性金属网制成。本工程位于海滨，考虑到海水对普通钢材的腐蚀性，格宾网丝采用（锌—5%铝—稀土）合金格宾网。锌—5%铝—稀土合金格宾网是近年来国际上新兴的，用来替代高镀锌网丝的格宾网。实验证明锌—5%铝—稀土合金格宾网除具有传统镀锌格宾网的优点外，其耐腐蚀性是传统纯锌镀层的3倍以上，能够更好地满足工程结构设计寿命的要求。而且这种趋势随着时间的延长，越来越明显，其原因在于后期三氧化二铝的保护膜作用，延缓了镀层的腐蚀速度。

4.2 三维植被网护坡技术

三维植被网护坡技术是利用活性植物并结合土工合成材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。三维植被网是一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡地生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，由于植物根系可深入地表以下30～40cm，形成了一层坚固的绿色复合保护层，可经受高水位、大流速的冲刷（据有关研究数据及同类工程经验，三维植被网草皮护坡可抵御4～6m/s的流速）。

其功能主要包括：在草皮没有长成之前，由于网包的作用，能降低雨滴的冲击能量，并通过网包阻挡坡面雨水的流速，从而有效地保护土地表面免遭风雨的侵蚀，可以牢固地保持草籽均匀地分布在坡面上，免受风吹雨冲而流失；实施三维网植草后，草根生长与三维网形成地面网系，有效防止地表径流冲刷，而根系深入原状坡面深层，使坡面土层与三维网及草坪共同组成坡面防护体系，对坡面的稳定起重要作用。

5 结语

秦皇岛市北戴河区是我国著名的旅游避暑胜地。戴河是北戴河的母亲河，也是北戴河生态环境系统中重要的组成部分，其水环境的优劣和防洪能力的高低直接影响着沿海自然环境。秦皇岛市戴河河道综合治理工程的实施提高了戴河两岸的防洪标准，工程设计中采用生态护岸技术，保护和改善了河道水环境和生态环境，为当地居民提供了一个休闲娱乐的空间，同时也提升了戴河两岸的投资环境。

［1］GB50286—98，堤防工程设计规范［S］.

［2］河北省水利水电勘测设计研究院.秦皇岛市北戴河区戴河河道综合治理工程初步设计报告［R］.2010.

［3］SL252—2000，水利水电工程等级划分及洪水标准［S］.

［4］SL227—98，橡胶坝技术规范［S］.

［5］JTJ305—2001，船闸总体设计规范［S］.

［6］张松，土工织物加筋草皮在水利工程的应用［J］.浙江水利水电专科学校学报，2007（1）.

［7］北京格宾金桥科技发展有限公司.锌—5%铝—混合稀土合金镀层格宾网新产品简介［R］.2008.