穿越城市密集建成区中小河流综合治理设计
——以上寮河为例

2021-04-12 06:40陈天驰

中国水利 2021年5期

陈天驰，郑政

（深圳市水务规划设计院股份有限公司，518001，深圳）

一、项目建设背景

深圳市治水提质工作计划（2015—2020年）提出全市在3年内主要建成区消除黑臭水体，茅洲河等重点河段主要水质指标基本达Ⅴ类，并基本消除城市内涝风险。上寮河位于深圳市宝安区新桥街道，属茅洲河二级支流，排涝河一级支流。上寮河作为桥头涝区的重要洪涝集水通道，是茅洲河流域治水提质的重要组成部分。河道起点位于屋山水库主坝下，由东南向西北穿越广深高速公路、广深公路、创新路等，于岗头调节池汇入排涝河。岗头调节池以上总集雨面积11.1 km2，河长7.24 km，平均比降2.9‰。上寮河流经城市高密度建成区，主要为街道行政中心区、居民住宅区、工业开发区，沿岸分布有黄埔、上寮和上星等社区，周边居住生活的居民约30万人。现状河道存在防洪能力低、河道两岸污水排放口多且水质差、沿河空间被建筑挤占严重等突出问题。

二、工程任务及目标

基于上层次相关规划的要求，上寮河综合治理以实现“洪畅、水清、岸绿”为目标，通过完善防洪排涝体系，改善河流水质，修复岸坡生态，将上寮河打造成宝安西部穿越密集建成区的社区亲水示范性河流，具体建设任务及目标如下：

一是确保防洪安全。结合桥头片区排涝工程，在复核现状河道过流能力的基础上，通过河道拓宽、新建及加固堤防、清淤清障等措施，重点解决上寮河的排洪能力问题，通过贯通巡河路、增设下河检修道路等手段，完善上寮河的防汛管理系统，使河道防洪标准提高到20年一遇。

二是改善河流水质。通过铺设截流管收集旱季漏排污水及一定截流倍数的雨污混流水，控制入河污染，同时采取补水措施助力河流水质达标。近期旱季污水收集率达到100%，并结合生态补水，使河道水体水质主要指标达到观赏性景观环境用水标准。远期结合片区正本清源、雨污分流制改造，进一步削减入河面源污染负荷并改善雨季河道水质，使河道水体水质达到水功能区划要求的地表水Ⅴ类水体标准。

三是提升人居环境质量。基于洪畅、水清，结合片区人居环境改善需求，对岸坡进行系统整治，以达到岸绿、景美的目的，恢复连续性的滨水“绿色走廊”，打造社区直通凤凰山郊野公园的滨河绿道。

三、技术路线

图2 水质改善工程思路

在茅洲河“流域统筹、系统治理”总体要求下，提出涵盖“防洪达标、水质改善、岸坡修复”的上寮河综合治理思路，考虑区域桥头片区排涝工程、沙井片区污水干支管网建设等工程与上寮河综合治理衔接，根据河流特点、存在问题及治理目标要求制定具体方案。

1.防洪达标

从“开源”和“限流”两个层次，提升上寮河综合治理的防洪排涝能力，按照以水定地的原则，提出河道拓宽及清淤、堤防加高加固、岸坡加固改造等工程策略，确保行洪顺畅。按照“堤库结合、蓄泄兼施”的思路，新建滞洪区，打造“渗、滞、蓄、净、用、排”有机结合的城市海绵体，通过洪水管理缓解城市内涝。防洪工程整治思路见图1。

2.水质改善

从“控源”“扩容”两个层次，提出“污染控制、生态补水”的策略，对流域地块的雨污分流管网及正本清源覆盖建设情况进行复核，并结合上寮河的污染特点，提出以完善管网为目的、兼顾沿河截污的调整意见，同步实现入河污染控制、河流水体治理的目标。在补水方案上，采用沙井厂中水回用和屋山水库基流回补的双水源保障思路，增加水环境容量，提升河流水质的保障率。水质改善工程思路见图2。

3.岸坡修复

依据城市规划及用地空间，将上寮河全线划分为上游生态涵养区、中游生态覆绿区和下游滨水生活区，分别突出不同的设计主题。上游段用地较宽松，结合滞洪区建设，按源头湿地处理进行水源涵养，形成凤凰山郊野公园前的“绿色山门”。中游河段结合汇合口三角洲绿地、二级平台进行节点营造，打造自然亲水河岸。下游段城市空间集成度高，提炼传统文化要素融入滨水环境中，传承和发扬特色文化脉络。交通结合巡河道路的打通，串联沿河绿色空间，形成从社区直通郊野公园的慢行系统。

在上述工程措施基础上，按建管并重的原则提出相应的工程管理结构设置、管理调度方案、日常管理要求，确保工程治理效果的长治久清。

四、设计要点

1.以海绵城市建设理念破解拆迁实施困难

上寮河穿越城市密集城区，若全线拓宽涉及永久占地为2.25万m2，主要为河道新建挡墙和护岸占地1.47万m2，新建巡河路总占地0.75万m2，缓冲防护措施占地0.03万m2。统计需拆迁的建筑物总面积为25 751.54 m2。前期与街道社区沟通，拆迁实施难度非常大。

为了破解沿线征拆难的问题，工程按照海绵城市建设理念，结合规划绿地建设滞洪区2个，削减洪峰流量，维持下游河道现有宽度，减少拆迁面积。其中1号滞洪区位于广深公路上游凤凰水厂下游，占地0.6万m2，滞洪容积为1.74万m3，削峰流量为1.0 m3/s，削峰比例为11.7%；2号滞洪区位于广深公路下游，占地1.5万m2，最大滞洪容积为4.53万m3，削峰流量为4.18 m3/s，削峰比例为6.3%。滞洪区调蓄能力分析见表1。

滞洪区结合生态修复形成城市绿色湿地公园，不仅通过蓄滞洪水，降低了下游河道的防洪压力，避免了大量征拆引发的群体性矛盾，还给周边居民创造了漫步休闲的空间，为保障工程顺利推进明确了方向。

2.以源头治理和末端治理相结合实现河流水质改善

水质改善工程设计考虑了新建和已建管网在功能定位上的相互结合，以及出口边界的互相衔接和配合调度。沿河新建截流系统可定位为区域污水支管网，是对已有截污管网的补充、完善及提高，并考虑了一定的前瞻性。近期合流制现状下，已建、在建截污干管主要为污水处理厂的配套管网和沿河排污口的主要收集管。新建截污系统作为前者的拾遗补漏和完善，解决沿河漏排污水、雨污混流排放及部分初（小）雨水带来的面源污染问题。远期实现分流制后，已建、在建截污干管为污水处理厂的配套干管，新建截流系统重点解决建成区的初（小）雨水面源污染问题。新建截流系统和已建截污干管分工各有取舍、互不矛盾，即“近期适度重合、补充强化，远期各司其职、互不矛盾”。在正本清源改造难以显著见效的前提下，通过新建截流系统可在近期有效改善上寮河水质，同时为逐步推进流域内雨污分流制改造腾出了时间。

在水质改善工程规模的确定上，设计时要复核流域内已建、在建雨污分流管网，然后得出沿河截污工程所需要的截流规模。根据计算，上寮河仍有120个排污口尚未截污，漏排污水量为1.62万m3/d，另还有3处支渠漏排污水量共3.56万m3/d，据此计算上寮河总截流规模为5.18万m3/d。

3.以柔性生态材料使用实现有限空间内的岸坡修复

上寮河驳岸改造充分考虑防洪的特点，洪水期的流量、流速、河道断面等因素，在不同的安全等级、季节条件、防护措施下打造不同的滨水景观。主要改造措施包括：一是自然驳岸，采用石笼、仿木桩、抛石、草皮、土工网垫等柔性生态材料进行驳岸建设，结合水生植物种植，将绿色引入河道；二是垂直面绿化，结合河岸绿带，采用生态砌块挡墙处理二级跌水或增加垂直挂绿；三是复合式驳岸，在满足行洪要求的同时，局部扩大行洪断面，结合截污管建设形成二级步道，在满足防洪、水质保障等功能的同时，考虑居民亲水休闲空间的需求。自然型驳岸设计及实景见图3、图4，驳岸直立面处理设计及实景见图5、图6，复合型驳岸设计及实景见图7、图8。