汾河干流霍州城區(qū)段蓄水美化工程設(shè)計(jì)簡述

劉春艷

（太原市水利勘測設(shè)計(jì)院，山西 太原 030002）

1 工程概況

汾河干流霍州城區(qū)段蓄水美化工程是臨汾市百千米汾河治理與生態(tài)修復(fù)工程霍州段的一部分，工程自北向南橫貫霍州主城區(qū)，是霍州市的一條主要防洪河道。截至1997年，主城區(qū)河道經(jīng)裁彎取直后，按50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)修建了約10 km的漿砌石防洪堤防，大大提高了抵御洪水災(zāi)害的能力。但仍存在河床淤積嚴(yán)重，部分河段防洪能力不足；西澗河入口下游居民生活污水直接排入汾河，嚴(yán)重污染汾河地表水，與城市建設(shè)發(fā)展極不協(xié)調(diào)；現(xiàn)有河道管理體制不健全，設(shè)施落后，缺乏有效的洪水預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)等問題，亟需對該段河道進(jìn)行整治。

2 工程建設(shè)必要性

汾河干流霍州城區(qū)段蓄水美化工程以霍州市城市總體規(guī)劃為依據(jù)，充分考慮城市今后的發(fā)展，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念，是實(shí)現(xiàn)霍州市經(jīng)濟(jì)社會與自然和諧發(fā)展，實(shí)施藍(lán)天碧水戰(zhàn)略的重點(diǎn)示范性工程。蓄水與美化相結(jié)合，不僅可以提高河道防洪能力，而且有利于當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)。項(xiàng)目實(shí)施后，可改善城市環(huán)境，提升城市形象，促進(jìn)人與自然和諧統(tǒng)一，推動經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)、健康、快速發(fā)展。

3 工程范圍與任務(wù)

該工程起點(diǎn)為姚村河入汾口上游400 m，終點(diǎn)為南澗河入汾口下游400 m，河道長4.6 km。工程建設(shè)任務(wù)是在滿足河道防洪要求的前提下，本著“以人為本、人水和諧”的設(shè)計(jì)理念，在治理段河道內(nèi)蓄水，與河道兩岸景觀綠化帶相結(jié)合，美化兩岸生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境，滿足城市發(fā)展需要。主要工程有河道疏浚整治、新建防洪大堤工程、新建蓄水堤防工程、橡膠壩工程、庫區(qū)防滲工程、排污工程、截滲工程、支溝口治理工程、灘地綠化工程及其他工程。

4 設(shè)計(jì)方案

4.1 總體布置

汾河干流霍州城區(qū)段沿河道兩岸現(xiàn)狀漿砌石堤防作為防洪大堤，全線疏浚整治，河道內(nèi)新建蓄水堤防，修建5級橡膠壩進(jìn)行蓄水美化，河道治理寬度150 m，蓄水寬度130 m，兩側(cè)各為10 m寬綠化帶。

4.2 防洪堤防工程

工程治理段現(xiàn)狀兩岸防洪堤防基本完好，可滿足河道行洪要求，僅在河道治理段終點(diǎn)上游右岸535 m無堤防處新建漿砌石重力式堤防。堤防高度5.8 m，頂寬 0.5 m，迎水面坡為 1∶0.2，背水面坡為 1∶0.3，基底放大腳寬0.8 m，基礎(chǔ)厚1.0 m，基底水平，基礎(chǔ)埋深1.5 m，基底寬度5.15 m。每隔10 m設(shè)一道伸縮縫，縫寬20 mm，縫內(nèi)填充聚乙烯閉孔泡沫板，每隔3 m設(shè)排水孔2排，排水管采用直徑100 mm的UPVC管，管口外斜3%，背水面管口設(shè)置無紡布包裹碎石反濾體。

4.3 蓄水堤防工程

現(xiàn)狀堤防不能作為蓄水堤防使用，且全斷面蓄水對防滲要求較高，設(shè)計(jì)在防洪堤內(nèi)側(cè)新建懸臂式鋼筋混凝土蓄水堤防，蓄水堤防上安裝景觀欄桿。鋼筋混凝土堤防混凝土標(biāo)號C25，墻高2.0～3.2 m。基礎(chǔ)埋深1.2 m，頂寬0.4 m，底板寬2.41～3.44 m，臨水側(cè)為直立墻，背水側(cè)坡1∶0.1，底板厚0.4～0.6 m。每10 m設(shè)一伸縮縫，縫寬20 mm，縫內(nèi)填充聚乙烯閉孔泡沫板，采用橡膠止水帶止水。

4.4 橡膠壩工程

橡膠壩工程選用充水式橡膠壩，共布置5級。1號壩高2.5 m，2—5號壩高均為3 m，壩長均為130 m。1號壩布置在姚村河入河口上游100 m處，起攔污、擋沙作用。2—5號壩根據(jù)河底縱坡和蓄水長度，并結(jié)合兩岸景觀要求布置。橡膠壩分2跨布置，每跨長64.5 m。

橡膠壩基礎(chǔ)底板為鋼筋混凝土平底板，壩底板厚1.1 m，底板下鋪設(shè)0.1 m厚的素混凝土墊層，上下游各設(shè)1.5 m深的齒墻以利抗滑穩(wěn)定。順?biāo)鞣较蜷L度：1號壩為9.0 m，2—5號壩為10.5 m。中墩、邊墩均為C25鋼筋混凝土，中墩基礎(chǔ)總寬5.0 m，厚1.0 m，墩高3.2 m。邊墩與上下游蓄水堤防相連接，邊墩厚0.6 m，基礎(chǔ)底板寬6.8 m。

橡膠壩采用動力充排與自排相結(jié)合的方式，控制室設(shè)在河道右岸，距堤防30～40 m。泵房長度21.8 m，寬7.7 m，層高4.5 m，基坑長17.0 m，寬7.7 m，深6.9 m，泵房全部為半地下式結(jié)構(gòu)。1號橡膠壩上游設(shè)鋼筋混凝土鋪蓋，長度為12 m，厚度0.5 m，鋪蓋下設(shè)0.1 m厚的素混凝土墊層。鋪蓋兩端各設(shè)1.5 m深齒墻。因工程蓄水庫區(qū)采用水平防滲，直接與2—5號橡膠壩底板相連，2—5號壩不另設(shè)鋪蓋。5號壩的消力池下游設(shè)45 m長的格賓石籠海漫，厚0.5～1.0 m，海漫后設(shè)長7 m、深1.5 m的堆石防沖槽。

4.5 庫區(qū)防滲工程

根據(jù)地質(zhì)資料，建筑物基礎(chǔ)面以下平均約21 m處均為砂卵石層，滲透系數(shù)較大，達(dá)到0.003～0.06 cm/s，如不采取防滲措施，滲漏損失量很大。蓄水滲漏不僅使蓄水庫區(qū)達(dá)不到所要求的蓄水效果，而且對兩岸產(chǎn)生浸沒影響，因此必須對蓄水庫區(qū)進(jìn)行防滲處理。

通過綜合比較工程投資、水量損失、施工質(zhì)量、施工難易程度等，本次設(shè)計(jì)選定水平防滲方案。

河道經(jīng)整平碾壓后，鋪設(shè)復(fù)合土工膜，為保護(hù)土工膜不被硬物扎壞和洪水沖刷，其上設(shè)0.1 m粗砂墊層，再鋪設(shè)0.2 m鋼筋混凝土防沖面板，板中配直徑8 mm，間隔250 mm的構(gòu)造筋。防沖面板20 mm寬的伸縮縫間嵌聚乙烯閉孔泡沫板，防沖面板在保護(hù)土工膜不被水流沖刷破壞的同時(shí)，降低河槽糙率，以利于泄洪與排沙。

4.6 排污工程

整治河段左岸現(xiàn)狀有排污設(shè)施，為了排放治理段右岸生活污水，設(shè)計(jì)在右岸現(xiàn)狀防洪堤外側(cè)埋設(shè)直徑400 mm的HDPE雙壁波紋管，并與現(xiàn)有城市污水管網(wǎng)銜接。從右岸西澗河入汾口下游處至汾河家具城，與現(xiàn)有污水管銜接；汾河大橋下游，右岸居民區(qū)終點(diǎn)埋設(shè)污水管由南至北至汾河大橋處，與上游污水管匯合穿越汾河，至左岸污水管網(wǎng)。兩岸污水管匯合后，排放污水至下游污水處理廠。

工程埋設(shè)排污管總長1 333 m。為便于檢修，排污管沿線每隔50 m設(shè)檢查井1座，井徑1 500 mm，井深5 m，共27座。排污工程施工完畢后，對現(xiàn)狀路面進(jìn)行恢復(fù)。

4.7 截滲管工程

為了減少兩岸滲水對堤防的破壞，在兩側(cè)灘槽下埋設(shè)直徑200 mm的混凝土濾水管截滲，管中心距離堤腳2 m，與堤腳平行布設(shè)。管外側(cè)包裹無紡布，回填300 m厚粗砂。沿線布設(shè)截滲管井8座。每根截滲管距離內(nèi)堤15 m，在2根縱向截滲管中間位置埋設(shè)1根橫向截滲管，使2根縱向截滲管相連，把地下水排入下游河道。

4.8 支溝口工程

東岸的姚村河及西岸的西澗河入河口位于工程蓄水段內(nèi)，蓄水工程完工后，姚村河、西澗河入汾河口處回水長度分別為入河口上游100 m，180 m處，工程設(shè)計(jì)對2條支溝口進(jìn)行清淤疏浚，新建兩岸蓄水堤防，河底水平防滲。其中姚村河入口堤高2.0 m，堤防長度225 m，西澗河入河口堤高2～2.7 m，堤防長度380 m。

4.9 灘地綠化工程

工程設(shè)計(jì)治理段內(nèi)左岸灘地寬10～20 m，右岸灘地寬10 m，在兩側(cè)灘地臨河側(cè)均布設(shè)2 m寬人行道，總長8.02 km，其余灘地進(jìn)行綠化，綠化面積9.04萬m2，在汾河兩岸形成綠色長廊，美化周邊環(huán)境。

5 結(jié)語

汾河干流霍州城區(qū)段蓄水美化工程的實(shí)施，提高了河道的防洪能力，徹底改變了河道“臟、亂、差”的現(xiàn)狀，改善了周圍生態(tài)環(huán)境，極大提高了城市品位，為當(dāng)?shù)氐穆糜问聵I(yè)創(chuàng)造了條件。