基于海绵城市理念下的黄沙河流域综合整治方案

谢 归

（广东东水工程项目管理有限公司,广东 东莞 523109）

海绵城市是统筹城市水问题的重要理念与方式,在流域水环境整治方面具有系统化、体系化等优势[1]。海绵城市以强化水源的“渗、滞、蓄”为手段,完善河流水体整治方案以实现城市的“净、用、排”功能,同时以城市小流域为单元统筹推进海绵城市建设。

黄沙河的设计目标是通过河道的综合治理,落实海绵城市建设理念,为黄沙河流域海绵城市建设打下基础,以期建设成为黄沙河流域海绵城市示范项目。黄沙河流域综合整治方案以主要水系为治理主线,以水融城,结合城市相关生态元素,率先建成国内“山、水、林、田、湖”统筹规划示范区；同时,重塑黄沙河滨水廊道,贯通流域内的产业、居住、文化休闲、公共服务和自然生态空间,最终建设成为一条生态和谐、生产协调和生活惬意的东莞标志性生态景观河。

1 流域概况

黄沙河为寒溪水左岸一级支流,发源于大岭山,流经寮步、茶山、东城,于温塘汇入寒溪水,河道全长34.90 km,流域面积197.60 km2。流域中游有同沙水库,总库容6220 万m3,坝址控制流域面积98.80 km2。本项目为黄沙河流域海绵城市建设示范项目东城段河道整治,工程位于同沙水库下游,项目范围包括黄沙河上游同沙段、下游段,及其支流横竹支流、上埔支流、下埔支流及筷子河,河道总长度约9.5 km。

2 河道整治

通过在河道整治中落实海绵城市建设理念,为黄沙河流域海绵城市建设打下基础；通过河道清淤、堤防达标整治,使河道满足100 年一遇防洪标准；通过上游截污工程,消除点源污染,削减建成区面源污染；通过河道堤防覆绿及河流生态修复,以“构建水生态廊道”为核心,营造城市滨水公共空间走廊、打造沿河景观彩带。整治内容主要包括：堤防工程、清淤及淤泥处置工程、截污工程及生态景观工程四部分。

2.1 海绵体设计规模

黄沙河“海绵体”的建设根据“海绵城市”中“生态性”和“低影响开发”的理念,对河流形态进行塑造,恢复多样性形态结构,有利于稳定、消能、净化水质以及生物多样性的保护；因地制宜地布置小规模雨水截留和净化设施,如透水铺装、下沉式绿地（生物滞留设施、湿塘、雨水湿地）、植草沟、植被缓冲带等,实现对降雨的降峰减流和雨水净化。

海绵体设计包含黄沙河上游同沙段和黄沙河下游段两个部分。黄沙河上游同沙段主要经济技术指标为透水铺装面积15219 m2,下沉绿地面积2800 m2,植草沟1000 m2,植被缓冲带6500 m2,水质监测1处,驳岸生态化改造长度2050 m。黄沙河下游段主要经济技术指标为透水铺装面积21801.6 m2,下沉绿地面积8280 m2,植草沟9400 m2,植被缓冲带14180 m2,水质监测1处,驳岸生态化改造长度1377 m。

2.2 防洪工程

通过对两岸堤防进行加固,对岸坡进行生态修复,使黄沙河东城段达到100年一遇的防洪标准。

2.2.1 河道堤线布置

根据行政区划特点,本次黄沙河东城段河道整治工程共分为黄沙河上游同沙段、黄沙河下游段（黄沙河支流横竹河东城段～黄沙河河口）、下埔支流（拟建桑茶快速路箱涵出口～下埔排站,含筷子河温塘段）、上埔支流（温增路～上围排站）。整治后河道总体走向基本保持现状河道走向,仅根据河道防洪需要进行适当平顺及拓宽调整。治理干流河道长度为7.8 km,支流河道1.68 km。

2.2.2 河道纵断面设计

现状上游同沙段河道于2006 年整治完成,迄今已10 年,期间河道未进行清淤。经现场踏勘,河道有一定的淤积,特别是河道跨河桥梁上下游、涵洞进出口处。本次结合上游河道岸坡改造,对现状河道进行清淤。河道设计纵坡与2006 年整治时一致,平均纵坡1‰；为保障上游河道形成景观水面,在桩号G9+850 及桩号G11+000 处设置高1.5 m气盾坝。

现状黄沙河下游段河道为分属两个镇区,河道左岸归属东城街道,河道右岸归属茶山镇。近年来河道两岸均根据相关防洪规划对堤防进行了培高加固,但未对河道进行清淤。根据现场踏勘,河道淤积较为严重。本次下游段河道对河道进行清淤,保障河道行洪要求,设计平均纵坡0.45‰。

2.2.3 河道横断面设计

现状上游同沙段河道坡面为C20素砼护坡,坡比1∶1.5,坡脚为C20砼护脚,为传统防洪型河道整治型式。此种河道型式与人们对生态美的需求、对自然的亲近、对环境的高品质及相关设施的需求相去甚远。因此,本次设计结合周边上层次规划,对同沙段河道岸坡从坡面型式、坡面材料、坡面形状等方面进行生态化改造。对同沙段G9+850～G11+900河道岸坡混凝土面破除改造,通过石笼、自嵌式生态挡墙、生态袋等多种生态护岸方式塑造生态岸坡；通过微地形岸坡的塑造,使得河道坡面多样化；通过对现状较陡岸坡进行削坡放缓,使得沿河空间开放化；通过汀步、滨水栈道、跨河人行桥的建设,使得滨水慢行系统沟通化。

2.3 河道清淤疏浚

本项目清淤疏浚范围主要是黄沙河干流同沙段2.8 km及下游段（黄沙河支流横竹河东城段～黄沙河河口）共5.0 km河道（其中黄沙河干流4.25 km,支流横竹河0.75 km）,清障范围为工程整治范围内干流及支流河道。

根据地勘资料底泥检测结果表明,黄沙河下游段底泥pH值偏低,本清淤段下游铜含量超标,其余各项污染物浓度均可达到国家《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）三级标准,本次固化过程中添加的药剂置换了土壤中的重金属铜,降低了土壤的重金属含量,进行了无害化处理,满足国家环境质量要求后再进行弃置。

对于污泥处理要求应遵循减量化、无害化、稳定化、资源化的原则。针对河底淤泥有机质含量高、含水率高的特点,为了避免淤泥运输过程中对环境的二次污染,本工程污泥处理方案采用胶凝材料固化的方法,淤泥处置在弃渣场实施。通过化学药剂的固化处理,使淤泥高含水率、低强度的特性得以有效改善,固化产物可作为土工回填材料代替砂石和粘土在工作建设、筑堤或堤防以及道路工程中使用。

2.4 截污工程

黄沙河东城段河道整治工程截污设计以上层位相关规划成果为指导依据,针对干流现状水环境存在的问题,按“近远期结合、干支流衔接、突出重点”的原则,注重同规划及在建项目的衔接,充分发挥已建及拟建工程的最大效益,在此基础上进行深化、补充、完善、提高,实现本次整治目标。

2.4.1 截污方案

拟通过设置截流井及截流支管,对漏排的混流污水进行截污,截流的污水输送至东城东部污水处理项目中所设置的沿河污水干管,通过同沙污水泵站（待建）进入污水厂进行处理。本次总共对19个排放口进行接驳完善,其中13个混流排放口,共计约1.20 万m3/d混流污水。

2.4.2 截污规模

结合目前的实际情况,东莞市截流倍数采用n0=1,远期力争做到n0=2。根据《室外排水设计规范（2014年版）》截流倍数n0提高为2～5。综合考虑,本工程截流倍数采用n0=2。

经过现场调查成果入河污水量约为1.20万m3/d混流污水,截流倍数取n0=2,截流规模为3.6万m3/d。

2.5 生态河岸景观工程

2.5.1 生态河岸景观工程定位

落实“海绵城市”中“生态性”和“低影响开发”的理念,重塑黄沙河滨水廊道,贯通流域内的产业、居住、文化休闲、公共服务和自然生态空间,建成一条生态和谐、生产协调和生活惬意的东莞标志性生态景观河。

2.5.2 总体布局

黄沙河的水系景观总体规划布局采用“以线串点,以点带面”的策略。黄沙河景观包含黄沙河同沙段和黄沙河下游段两个部分。

同沙段分为两个主题功能片区,分别为水库生态区和城市休闲区。景观经济技术指标为,硬地透水铺装面积22838 m2,绿地面积74496 m2,湿地栈道面积432 m2,景观人行桥152 m2,景观地埋式补水泵房1座规模70 m3/h。

下游段为郊野观光区,包含了黄沙河干流、上埔和下埔（含筷子河温塘段）两条支流。干流景观经济技术指标为硬地透水铺装面积25979 m2,绿地面积143655 m2,景观人行桥202 m2。上埔支流硬地透水铺装面积1203 m2,绿地面积15022 m2,湿地栈道面积4373 m2,景观人行桥201 m2。下埔支流（含筷子河温塘段）硬地透水铺装面积1523 m2,绿地面积87966 m2。

3 结语

黄沙河流域整治工程以“海绵城市”中“生态性”和“低影响开发”为理念,以河岸生态化改造、清淤疏浚、增强行洪、截流入河污水为主要目的,以清淤疏浚和生态岸坡、景观绿化为主要整治措施,清除河道内源污染,同时增大河道过流断面,增强其防洪排涝能力,配合生态岸坡工程,营造良好水环境。河道清淤、岸坡整治是净化城市河道的基础,可显著恢复河道功能,改善环境。本工程实施后,既可提升区域行洪安全,又可有效截流旱季污水且改善河道生态环境,使之成为城市的滨水廊道,助力城市产业发展。