基于生态景观理念的城市河道疏浚防洪设计综合治理实践

林荣新

(圳市利源水务设计咨询有限公司,广东 深圳 518000)

在经济发展背景下，城镇化建设速度加快，给城市生态环境带来巨大负担，城市水生态环境治理压力巨大。

大康河为龙岗河上游右岸支流，发源于园山，流域面积25.63km2。干流河道全长9.8km，平均比降0.013。大康河共有3条支流，分别是新塘排洪渠、福田河及简龙河。本文以大康河综合治理工程为背景，探查河道目前的问题现状，提出综合整治方案，探求城市河道水体综合治理和生态景观建设的思路和经验。

1 河道现状及问题

1.1 河道现状

目前大康河雨季防洪标准差，截污管网建设相对滞后，水体黑臭，河道及岸坡生态环境差，影响周边人民的生活环境和生活品质。大康河现状水质同“水十条”要求相距甚远，被深圳市列为建成区黑臭水体之一。解决河道黑臭等问题，推进其综合整治势在必行。

治理的范围涉及大康河干流5.11km(包括樟树河，干流扣除阿波罗工业区段1.4km)，支流新塘排洪渠0.45km，福田河0.63km，河道综合整治总长度6.19km。需要实现包括防洪达标、水质改善及生态绿化3大治理目标。

1.2 工程地质评价

1.2.1大康河干流河道整治

该段堤防直立挡墙完整，分布地层主要为堤岸填筑土，河床粉细砂、淤泥质粉细砂、砂砾卵石层、残积土及全风化砂岩。堤岸填土为碎石土，松散—稍密状；河床分布的粉细砂含淤泥质土，承载力低。

1.2.2福田河防洪段

沿线地层主要为素填土、粉质粘土、粉细砂、砂砾卵石层以及风化岩层。粉质粘土、细砂层的物理力学性质一般，局部分布，可根据计算需要选做持力层。砂砾卵石层、风化岩层的物理力学性质较好，可作为基础的持力层。

1.2.3简龙河截流部分段

沿线地层主要为素填土(局部为杂填土)、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砂砾卵石层以及风化岩层。粉质粘土、粉细砂局部分布，厚度一般较薄。砂砾卵石层、风化岩层的物理力学性质较好，可作为基础的持力层。

1.2.4干流截流管段

沿线分布地层主要为堤身素填土、粉细砂、淤泥质粘土、中粗砂、砂卵砾石、残积土及风化岩土，河床内粉细砂、淤泥质粘土薄层分布，不连续，力学性质低，其他地层物理力学性质较好，可作为管道基础地层。

2 综合治理思路

2.1 整治原则

针对大康河目前的问题现状，总体要实现防洪标准提升，改善水质和生态修复绿化的3大目标，具体是：工程整治后大康河干流满足50年一遇防洪标准，支流满足20年一遇防洪标准；旱季通过对大康河干、支流漏排污水的100%截流，实现河道不黑不臭，雨季实现初(小)雨的截流，削减入河污染；远期待片区内雨污分流完善后，河道水质主要指标达到地表水Ⅳ类标准；通过巡河路的贯通，栏杆的设置，景观植物的覆绿，将大康河打造成安全、绿色、生态、健康的河流。

2.2 治理思路

2.2.1防洪整治

打通干流防洪瓶颈段，部分堤岸加固及改造，拓宽整治新塘排洪渠及福田河，改造阻水桥涵，贯通巡河道路。具体规划：①新塘排洪渠下游明渠段拓宽；②福田河进行拓宽整治进行拓宽。

2.2.2水质改善工程

新塘排洪渠上游、樟树河上游、简龙河实施总口截流，新塘排洪渠整治段单侧敷设截流管，樟树两侧敷设截流管，福田河两侧敷设截流管，大康河干流单侧敷设截流管，具体规划：①新塘排洪渠沿拓宽左岸敷设截流管；②福田河两侧敷设截流管；③樟树两侧敷设截流管；④干流主截流管，上游段沿左岸敷设，福田河口至河口沿右岸敷设；⑤从横岗污水厂二期尾水取水对大康河进行生态补水。治理方案总平面图如图1所示。

图1 治理方案总平面图

3 河道防洪整治

大康河治理后干流河道防洪标准达到50年一遇、支流标准达到20年一遇。本次整治段大康河干流堤防工程级别为2级，安全超高取0.40m；大康河支流堤防工程级别取4级，安全加高取0.30m，不考虑风浪爬高对堤顶高程的影响，地震设防烈度为6级。

3.1 护脚及护岸设计

河道行洪中流速一般为2～4m/s，百年大洪水流速最大为4.2m/s，远大于土质、砾沙质河床允许不冲流速，为减轻河道冲刷，防止水土流失，须对岸坡及坡脚采取工程措施予以防冲保护[1]。河道护脚块石的粒径需要10～30cm。在实际采用护坡材料中，按照石笼材料进行防护时，由于石笼为大体积复合整体结构，有效当量粒径远远超过计算粒径，石笼内的块石粒径可不受计算粒径限制，需要根据石笼技术实施要求进行石料选择，或者采用砼进行防护。

3.1.1大康河干流

(1)河口(GL0+000)—沙荷路桥下游(GL0+400)右岸。该段河道桩号范围为GL0+000～GL0+400，总长约400m。河道现状左岸为干砌石放坡驳岸形式，右岸为浆砌石挡墙结构，河底为浆砌石护底。本段改造在河道右岸敷设DN1800截流管，截流管敷设结合二级平台建设，采用块石护脚及混凝土中空预制块保护截流管。河道左岸护坡不改造，护脚及护岸维持现状，敷设DN800截流支管，素混凝土包封[2]。河道护底维持现状。

(2)其他干流河段。本设计保留现状河道挡墙，截流管埋设在挡墙坡脚，截流管敷设结合二级平台建设，采用混凝土包封和抛石护脚。根据河道凹岸和凸岸，设置不同厚度的护脚深度[3]。

3.1.2新塘排洪渠

该段河道桩号范围为XT0+000～XT0+450，总长450m。河道现状两岸为浆砌石挡墙结构，河底为硬质护底。按照防洪要求，对河道进行拓宽整治，截流管为单侧布置在河道左岸。XT0+000～XT0+074河段，河道拓宽采取右岸拓宽，拓宽幅度3.0m，左岸DN800置于现状挡墙底脚，采用素混凝土包封保护截流管[3]。河道挡墙采用放坡开挖，辅以土钉支护；左岸维持现状挡墙。XT0+074～XT0+450河段，河道拓宽采取左岸拓宽，拓宽幅度3.0m，左岸DN800截流管结合河道拓宽敷设，河道挡墙采用放坡开挖，辅以土钉或微型桩进行支护[4]；右岸维持现状挡墙。

3.1.3福田河

该段河道桩号范围为FT0+000～GL0+630，总长630m。河道现状两岸为浆砌石挡墙结构，河底为硬质护底。按照防洪要求，对河道进行拓宽整治，截流管结合拓宽整治敷设。FT0+350～FT0+630河段，河道拓宽采取左岸拓宽，拓宽幅度2.0m，左岸DN500截流管结合河道拓宽敷设，河道挡墙采用放坡开挖，辅以土钉或微型桩进行支护；右岸截流管置于现状挡墙底脚，采用素混凝土包封及抛石护脚保护截流管。FT0+000～FT0+350河段，河道采取右岸拓宽，拓宽幅度2.0m，右岸DN500截流管结合河道拓宽敷设，河道挡墙采用放坡开挖，辅以土钉或微型桩进行支护。左岸截流管置于现状挡墙底脚，采用素混凝土包封及抛石护脚保护截流管。

3.1.4樟树河

保留现状河道挡墙，截流管敷设在挡墙底脚，采用素混凝土包封及抛石护脚保护截流管。根据上述计算结果确定截流管及河道驳岸基础的抗冲刷结构设计。对干流截流管基础的抗冲刷设计，在河道直线段，洪水冲刷深度在0.46～0.73m之间，河道弯段局部冲刷深度为0.81～2.72m。因此，需按照计算结果对干流截流系统基础进行防护，平直段防护深度0.80m，弯段防护深度0.80～2.0m。对于新塘排洪渠、福田河、樟树河冲刷深度为0.49～0.72m，根据计算，防护深度取0.80m。

3.2 挡墙设计

工程河道挡墙主要为大康河支流新塘排洪渠及福田河拓宽后新建挡墙，其中新塘排洪渠挡墙采用混凝土结构，高度在2.5～4.0m之间，挡墙形式采用重力式及仰斜式；福田河挡墙采用混凝土结构，高度在3.5～4.5m之间，挡墙形式采用重力式及衡重式[5]。

3.3 桥涵改造

本工程改造桥涵5座，其中干流3座，福田河1座，樟树河1座。

3.3.1干流万凤路桥改造(GL4+070)

现状万凤路桥2孔桥涵，根据防洪计算，该桥在河道整治前后均阻水严重，严重影响上游防洪安全，因此需对其进行拆除重建。

拓宽桥涵卡口段，顺直河道，将万凤路桥改造为3孔桥涵，解决上游雍水引起的防洪问题。桥涵跨度16.1m，桥宽10.0m，分3孔，每孔净宽4.70m，净高4.70m，能满足行洪及设计净空要求。

3.3.2樟树河福坑路桥(GL6+850)

现状福坑路桥轴线同河道轴线严重偏离，影响河道行洪，因此需对其进行拆除重建。

为保障河道行洪安全，本工程拓宽桥涵卡口段，将福坑路桥改造为2孔桥涵，解决轴线偏移影响防洪问题。桥涵跨度12.1m，桥宽10.2m，分2孔，每孔净宽5.30m，净高3.00m，同两侧驳岸衔接，满足行洪及设计净空要求。

3.3.3福田河奔康路桥改造(FT0+340)

根据现状防洪复核，福田河行洪能力不足，需对其行拓宽整治，结合河道拓宽，改造福田河奔康路桥。现状桥涵为2孔桥涵，设计桥涵为3孔，跨度17.9m，桥宽14m，设计水位分别为53.50m，桥涵内顶标高分别为54.00m，能满足行洪及设计净空要求。

4 水质改善治理

截流部分主要按照以下原则：①减小工程实施难度、节约工程投资、充分发挥建设工程最大效益；②与上游已建截流系统相衔接、运行维护管理方便、与整体景观相协。

采用截流井与截流管衔接，结合河道岸坡改造，考虑清梳维护的便利性，对竖向与沿河截流箱涵不冲突的排放口，截流井就近设置在沿河道路靠近河道侧边，便于施工和减少开挖量[6]；对竖向与沿河截流箱涵冲突的排放口，截流井设置与河道稍远距离，同时对截流井下游段原排水管渠进行改造或恢复，在确保过流能力不变的基础上实现有效截流。

4.1 干流截流部分

具体干流截流系统可分成4段：

第1段(新塘排洪渠河口—福田河口左岸)：截流系统沿大康河干流左岸敷设，起端接纳新塘排洪渠及樟树河截流系统的来水，沿线截流漏排污水及初(小)雨；右岸排放口可通过分段截流管截流，利用过河管接入左岸新建截流系统中。

第2段(福田河口—横坪公路高架桥)：同第1段末端截流管衔接，在福田河口处过河。该段截流系统主要沿大康河干流右岸敷设，起端接纳福田河截流污水，并同上游截流系统衔接，沿线截流漏排污水及初(小)雨[7]。该段内容不放在本次工程中实施。

第3段(横坪公路高架桥—大康河河口右岸)：该段截流系统上游同第2段末端衔接，沿大康河干流右岸敷设，中间接纳简龙河总口截流污水，并同上游截流系统衔接，沿线截流漏排污水及初(小)雨，末端同现状总口截流闸截流井衔接进入龙岗河已建干流箱涵[8]。

第4段(横坪公路高架桥—大康河口左岸)：该河段左岸排放口较少，且分布较集中，根据沿河排放口分布情况沿左岸分段敷设截流管。第1段截流管起点位于GL2+360，在终点GL1+830(沙荷路涵前)处过河，同右岸截流系统衔接，实现该河段排放口初(小)雨截流；第2段截流管起点位于GL0+920，终点同大康河河口橡胶坝进水口衔接，实现该河段排放口初(小)雨的截流。

4.2 支流截流部分

(1)新塘排洪渠截流系统，截流管敷设于河道左岸，结合河道拓宽一并实施。河口同干流截流系统衔接。

(2)樟树河截流系统，截流管敷设河道两侧，沿河截流漏排污水及初(小)雨，河口同干流截流管衔接。

(3)福田河截流系统，截流管敷设于河道两侧，一侧结合河道驳岸拓宽敷设，另一侧敷设于现状挡墙底脚，河口同干流截流管衔接。

(4)简龙河截流系统，对简龙河进行总口截污，汇入干流截污系统。

4.3 补水系统

为保障旱季大康河景观水量，于大康河河口、龙岗河右岸(近横岗二期)新建补水泵房，补水规模3万m3/d。补水水源为横岗二期一级A尾水，补水点位于福田河河口。

(1)泵房进水管布置。取水点位于横岗污水厂二期尾水排放渠，取水点处底标高38.00m，管道敷设在龙岗河巡河路旁，坡度2‰，在横岗污水厂二期南侧围墙外进入泵房，此处进水管管底标高36.80m。

(2)补水泵房，补水泵房布置在龙岗河干流右岸，横岗污水厂二期南侧三角地带，出水管管径DN600，管材采用PE管。

(3)补水出水管设计。龙岗河干流段，沿干流右岸敷设；干流(GL1+750～GL2+220)过沙荷路段，沿沙荷路敷设，采用二程式拖拉法的施工方式，布设在河道右岸，在福田河口处补水，补给大康河干流景观水量，本次工程补水管仅施工至横坪公路高架桥。

5 景观绿化规划

针对大康河干流河口(GL0+000)—沙荷路桥下游(GL0+400)左右岸及其他建设人行步道和巡河路段。因此，本景观绿化设计分干流驳岸改造段、干支流巡河路建设段进行景观绿化工程设计。

(1)干流驳岸改造段。该段主要包括范围为大康河河口(GL0+000)—沙荷路桥下游(GL0+400)。该段河道景观设计主要是选用大枝干的乔木做行道树，让整个河道包围在绿化中，能达到美化河道及调节生态的效果。岸坡上种植草皮及耐水性地被植物，由岸上至河床呈现出不同的景观层次，实现两岸景观的自然过渡。

(2)干支流巡河路景观提升。干流建设巡河路河段，主要对巡河路两侧进行绿化提升改造，对两岸植被进行梳理，使河道和岸坡能够很好地结合在一起，一方面增强了河道两侧生态系统的连续性，一方面提高了河道的观赏性[8]，对城区的空气净化及环境改善也能起到一定作用。

由于福田河和新塘排洪渠支流贯穿人口密集的建成区，建筑、人口密集，没有足够的空间做河道景观打造，景观设计主要结合新建巡河路，种植行道树，对新旧河道挡墙进行美化处理。同时，对现状干流挡墙景观差的河段和敷设已建截污管河段进行景观美化提升，弱化其对河道景观的影响。

6 结语

本文以大康河综合治理工程为研究对象，对其进行全面综合的生态治理。河道防洪方面，对干流部分河道进行驳岸改造，实现全河段防洪达标；对支流福田河部分河段、新塘排洪渠进行拓宽整治。水质改善方面，对樟树河进行沿河截流；结合福田河、新塘排洪渠防洪拓宽整治，增设截流管；对简龙河进行总口截污；新建补水泵房对河道进行补水。景观绿化方面，打通巡河路，并结合河道整治进行景观驳岸绿化，提升河道生态环境。该工程实现了综合治理目标，使城市生态水景观有了很大提升。