仙桃市河道综合整治工程方案研究

王 萌

（济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司，济南 250000）

2015年4月，国家发布《水污染防治行动计划》，要求到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内。仙桃市北依汉水，南靠长江，是江汉平原中心城市，素有“江汉明珠”美誉，是荆楚文化的重要发祥地之一。仙桃市境内河湖密布，截至2020年，共有大小河流、沟渠1 329条，水体的保护和治理显得尤为重要。随着城市发展，在河道自身及周边地块的影响下，河道内水体生态环境逐渐遭到破坏，甚至出现黑臭水体现象，对城市环境与形象、居民生活质量与健康产生不利影响。水环境遭到破坏的河道需要进行综合治理。本文以仙桃市为例，通过实地调研，从水安全、水环境、水生态、水景观、河道改造条件等方面分析工程现状，利用综合方案对研究河道进行综合治理，以改善河道生态，提高周边居民生活质量。其间结合该河道综合整治方案的编制工作，总结工程经验，形成一种可供相关行业借鉴的河道综合整治思路体系。

1 工程现状

研究河道工程西起昌升路，东至肖杨河，全长约为2 300 m，如图1所示。从现场调查及现有资料来看，水安全方面，河面整体比较宽阔，水面（占比80%）宽大于30 m；所有桥梁均为涵洞穿越，断面宽度仅为2.4～3.9 m，流潭南路桥梁处存在建筑物侵占河道现象；河道常水位较高，距离岸顶不足2 m，过水断面较小。

图1 工程位置

水环境方面，水质较差，河道水体富营养化较为严重；沿岸污水直排河道；两处雨污混流支沟汇入河道；河道沿线存在较密集的民房建筑，零星设置简易厕所，沿线农田、楼房的面源污染无控制措施；两岸建筑垃圾堆积情况较多。水生态方面，两岸为自然生态驳岸，常水位较高，岸上树木较多，生态本底条件较好，但河道内缺乏水生植物，生物种类和生物总量较少，未形成稳定的生态系统。水景观方面，现状两岸景观效果较差，同时缺少亲水、休憩、娱乐设施。从河道改造条件来看，因本地气候及水文条件，水资源丰沛，有利于水生态修复及水景观打造；北岸建筑与河岸之间的空间较大，有利于改造，南岸紧邻建筑，改造空间较小。

2 设计总体思路

工程目标如下：水安全得到保障，水环境得到改善，水生态得到修复，水景观得到提升。工程内容如下：按照防洪除涝标准整修河道断面；实施截污管线；结合水生态修复，构建生态系统，从而提升河道自净能力，同时改善水环境。通过生态岸线及滨河绿带的建设，提升景观效果，同时控制面源污染。远期以目标为导向，河道控制线内现有建筑全部拆除，如图2所示。进行总体设计，促进城乡水系全域化畅通、综合性整治、景观式改造，构建水安、水清、水满、水灵的生态水系。近期以问题为导向，北侧拆迁至现状路，南侧仅拆迁厕所及阻水建筑物，如图3所示。结合远期目标，实施近期改造工程。

图2 远期河道横断面图

图3 近期河道横断面图

3 截污管道设计方案

首先，对现状排水管线及近期规划排水管线概况进行梳理。根据仙桃市城区污水处理专项规划，该河道属于仙下河以南片区，该片区排水体制为雨污分流制，现状已初步形成雨污分流，但也有混接情况。该河道附近污水直排河道。河道区域周围的桃花岭大道、朝阳大道、新城大道、叶王路已铺设排水管线；肖杨河两侧已铺设截污管线；北侧有支流汇入口2个，南侧有支流汇入口3个。

其次，进行截污管道方案设计。结合该河道走向以及现在污水管情况，本次设计方案拟沿河两岸敷设污水管道，如图4所示。

图4 截污管道布局

第三，进行污水流量计算和水力计算。根据仙桃市排水工程专项规划，确定该河道附近用地的比流量。根据规划用地性质和服务面积确定管道流量及管径，进而确定竖向高程，将其接入市政管网。

最后，进行管道设计。截污干管管位的合理性是截污工程设计的重点，直接影响整个工程的施工难度、进度及投资费用[1]。管道平面位置位于河道控制线范围内。管材选用高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管。

4 河道整形设计方案

河道西端现状河底标高为22.6 m，河底宽为30 m；东端现状河底标高为22.2 m，河底宽为15 m。按照规划横断面进行河道河形设计，规划蓝线宽度为30 m，规划绿线宽度为90 m。

首先，进行河道流量计算。参考仙桃市中心城区排水（雨水）防涝综合规划，汇水面积为333 hm2，经计算，设计流量为26.4 m3/s。

其次，进行河道水力计算。依据仙桃市肖杨河水位标高资料，按明渠均匀流进行水力计算，确定河道水深，考虑0.6 m安全超高，进而确定河道两岸岸顶高度。

第三，按照规划进行河道平面设计、河道纵断面设计和河道横断面设计。

第四，确定护坡类型。本方案采用生态护坡，生态护坡类型包含植物型护坡、土工材料复合种植基护坡、生态石笼护坡、植被型生态混凝土护坡、生态袋护坡、多孔结构护坡、自嵌式挡土墙护坡等。通过各类护坡优缺点的比较，确定生态护坡类型，本方案考虑河道护坡的防冲刷性，推荐土工材料复合种植基护坡或植被型生态混凝土护坡。

第五，选择驳岸类型。驳岸类型主要有自然生态驳岸、人工垂直式驳岸、半人工草坡式驳岸、半自然台地挑台驳岸。

第六，面源污染控制。河道岸墙外侧设置植被缓冲带，减少地面径流带来的面源污染。植被缓冲带为坡度较缓的植被区，经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速，并去除径流中的部分污染物，植被缓冲带坡度一般为2%～6%，宽度不宜小于2 m。

最后，确定桥梁工程方案。现状河道桥梁均为车行桥梁，桥梁下部均为涵洞，过水断面小，拟拆除现状阻水桥梁7座，如图5所示。有5条规划路与河道相交，应设置交通桥梁，如图6所示。叶王路至肖杨河之间的桥梁拆除后，按照人行桥梁建设。根据需求，确定车行桥和人行桥的桥梁形式。

图5 现状桥梁布局

图6 设计桥梁布局

5 水质保持及生态修复方案

要实现水质清澈、生态修复的目标，只进行控源截污是远远不够的，必须推进生态修复和活水循环，构建综合的水生态系统，恢复水体自净能力。本方案既重视点源和面源污染的控制，又重视河道内源污染控制，以提高水体自净能力。清淤疏浚可以减少内源污染[2]，在短期内移除大量污染物[3]，但一些河道疏浚后，良好的水质状态不能在预期内得到保持[4]，本方案采用以微生物筛培为核心的生态系统修复技术，重构河道生态系统，同时提高水质净化能力。

治理措施涉及3个方面。一是重构湿地型河道生境。优化河床，清理河底污泥，开展原位修复，构建生态驳岸带，综合运用湿地植物，如沉水植物、挺水植物和浮水植物等。二是培育生物多样性。筛培及应用土著微生物，激活土著微生物（曝气措施），构建生物聚集区（载体构建），调控水生植物和水生动物等，进一步研究水文学和生物群的相互作用[5]。三是系统维护与监控。持续监控污染源，持续监控河道生物多样性，持续监控水体生化指标，做好系统运营维护。

6 绿化景观概念方案

遵循可持续发展和以人为本理念，绿化景观设计应坚持4项原则。一是综合规划、一步到位原则。本次河道治理首先考虑各种市政基础设施的合理设计与统筹布置，提高河道的防洪排涝能力，同时增加绿化景观，提升城市形象。二是综合开发拉动经济原则。在河道治理的同时，结合城市用地性质，以带动周边土地价值提升为目标，进行绿化景观规划。三是生态功能优先、提升城市功能原则。本次河道方案设计以生态绿化为主，打造一条景观廊道。四是融入海绵城市建设理念。顺应自然，保护原有生态，开展低影响开发，提高投资效益，实现人与自然和谐相处。

本方案拟设计一个以人文、运动、休闲、生态为主题的绿色生态长廊，如图7所示。基于仙桃市历史、文脉背景，深层次进行文化挖掘并将其运用到景观设计中，打造城市滨水主题旅游精品，创造多层次的点、线、面相结合的现代滨水生态景观长廊，提供完善的参与性活动形式，如运动、娱乐、健身等。

图7 绿色景观概念方案规划总平面

首先，进行交通分析。河道北侧现有3 m宽水泥路，可改造为4 m宽沥青沿河观光道路，沿河观光道一侧为2 m宽绿道。河道南侧采用3 m宽绿道（彩色透水混凝土）形成环状园路，串联景观节点。

其次，进行景观分区设计和节点设计。一是悠久仙桃文脉。仙桃原名沔阳，拥有1 500多年的建制历史，可将丰富的历史文化渗透到城市景观设计中。同时，景观设计可以融入文化景墙、雕塑小品等具有标志性、展示性、认知性的元素。二是传承运动血脉。仙桃市被国家授予“中国体操之乡”和“世界冠军摇篮”称号。该河道绵延2.3 km，河两岸宽30 m，可以形成一个绝佳的运动绿道。可充分利用现有资源，以3 m宽的绿道为主体，适当布置各种运动设施。三是休闲生态绿脉。营造人、水、绿相依相伴，和谐共生的自然生态景观廊道，打造城市的生态绿洲。四是复享田园水脉。营造鸟类栖息繁衍、动植物和谐共生的生态环境，建设生物多样性丰富、自然良好循环的生态长廊。

第三，进行植物设计。优先选用本土具有观赏价值的植物，包含骨干树种、特色树种、水生植物等；注重植物的四季变化，种植常绿植物；种植细部设计注意利用色彩、质感，合理确定常绿植物和落叶植物的种植比例，符合相关规范要求。本方案河道绿化以乡土物种形成基底，河道两侧分布两种特色植被带，即观赏湿地植物带和河滨生态种群带。

最后，进行其他设计，如停车场[6]、小品、家具和灯具等。

7 结论

当前，仙桃市部分河道水环境遭到破坏，亟待进行综合治理。本文以仙桃市为例，通过实地调研，分析水安全、水环境、水生态、水景观和河道改造条件等工程现状，利用综合方案对研究河道进行综合治理。经治理，河道生态得到改善，周边居民生活质量得到极大的提高。其间结合该河道综合整治方案的编制工作，总结工程经验，提出一种包含截污、河道整形、水质保持及生态修复、绿化景观在内的河道综合整治思路，以加强城镇供排水研究，提高城镇供排水规划、设计和工程建设运维管理水平。