劉國軍,廖 榮
(1.北京市水務局,100021,北京;2.北京市水利規(guī)劃設計研究院,100048,北京)
北京市地處華北平原,主要河道永定河、潮白河由北向東南穿越北京市,該兩大流域內(nèi)分布有眾多支流,形成北京市主要水網(wǎng)。北京市在遭受“7·21”暴雨洪水后,暴露出各區(qū)縣及流域中小河道排水能力過低、河道淤積嚴重的問題。為解決上述問題,近年北京市分批開展對中小河道的治理。在治理過程中,發(fā)現(xiàn)中小河道存在規(guī)劃滯后、部分河道被擠占為建設用地、規(guī)劃河道用地和建設用地矛盾、拆遷無法落實等問題。
本文以清河支流東小口溝治理工程為例,分析治理方案實施過程中各階段存在的問題,并提出解決的思路。
北京市城鄉(xiāng)接合部規(guī)劃面積1 220 km2,包含10個區(qū)縣,120個鄉(xiāng)鎮(zhèn) (街道),571個行政村,涉及北運河、永定河、大清河三大水系,51條中小河道,河道總長390 km。其中,北運河水系包括昌平、朝陽、豐臺、海淀、順義、通州、大興7個區(qū)縣的30條河,其中已治理10條;永定河水系包括位于門頭溝、豐臺河西、石景山區(qū)3個區(qū)縣的11條河,其中已治理6條;大清河水系包括豐臺河東、房山2個區(qū)縣10條河,其中已治理6條。

東小口溝為清河一級支流,流經(jīng)海淀區(qū)、昌平區(qū)、朝陽區(qū),全長約5 km,過去主要為農(nóng)田排水渠道,近年由于上游地區(qū)城鎮(zhèn)的快速發(fā)展,已成為該地區(qū)的主要城市排水河道,承擔流域面積約23.3 km2,其支流主要為天通河。天通河長約5.6km,流域面積為8.7 km2,原有河道流經(jīng)居民居住區(qū)后直接進入清河,但由于該居民區(qū)在規(guī)劃建設期間對該河道進行改線、明渠改暗涵等調(diào)整,導致該段河道斷面不一,過流能力小,且沒有保留相關改線資料,每年汛期,在暗涵入口處極易發(fā)生河道排水不暢、漫溢等情況。規(guī)劃天通河由暗涵入口處改線匯入東小口溝,成為東小口溝支流,如圖1所示。
東小口溝及其規(guī)劃支流天通河作為兩個獨立項目開展前期工作。東小口溝橫跨海淀、昌平、朝陽3個區(qū),整體又劃分為3個獨立項目,項目從2012年開始實施,計劃2013年年底完工。經(jīng)前期規(guī)劃、設計等工作,上游的海淀段、昌平段河道均已進入施工階段,而下游朝陽區(qū)在準備施工時,遭到周邊小區(qū)居民強烈反對而暫停,導致上游河道治理完畢但洪水無處下泄的局面。在后期方案調(diào)整階段,發(fā)現(xiàn)存在以下問題:
①河道規(guī)劃實施滯后,導致預留規(guī)劃空間被擠占。隨著近年城市建設的快速發(fā)展,大量基礎設施、房地產(chǎn)等建設項目實施完成,建設用地已被各類項目占用。在東小口溝治理項目中,原規(guī)劃建設路由已經(jīng)建有地鐵五號線、立水橋公園、小區(qū)下沉廣場等設施。因此,河道實施過程中不可避免發(fā)生距離地鐵、居民樓較近和小區(qū)截污管線、自來水管線、電力等各類管線交叉等問題。
②由于歷史問題,規(guī)劃河道流域面積增加,河道洪峰流量加大。由于天通河下游無排水路由,規(guī)劃天通河作為東小口溝支流,增加了洪峰流量,使得河道斷面加大,增加了實施難度。
③其他建設項目過程中沒有對防洪排水給予足夠重視。東小口溝及現(xiàn)狀天通河下游段均已建成房地產(chǎn)項目,在進行河道資料收集及調(diào)查時,發(fā)現(xiàn)小區(qū)在建設過程中對河道進行多處改線,并且改線存在隨意性,斷面大小不一,沒有保留相關規(guī)劃建設資料,導致明渠改暗涵河段現(xiàn)狀路由不清晰,涵體結(jié)構(gòu)不符合水利工程建設標準,存在滲透、坍塌等情況,進一步加劇了排水的困難。
④從產(chǎn)流比例來看,東小口溝主要解決上游海淀區(qū)及昌平區(qū)的排水,朝陽區(qū)流域面積僅為0.36 km2,且在朝陽段為方涵。由于規(guī)劃調(diào)整,上游流量加大,下游河道需進行拓寬,加劇了河道末端所處朝陽區(qū)的用地矛盾。

圖2 東小口溝洪水過程曲線

圖3 東小口溝蓄滯-削峰關系曲線
東小口溝下游段治理工程無法實施引起了相關部門的高度重視,多次組織當?shù)厮块T技術人員深入現(xiàn)場實地考察,尋找解決流域洪水的辦法。解決思路主要是尋找分流路由及蓄滯區(qū)。根據(jù)整個東小口溝流域特點,對解決其排洪問題形成以下思路:
①由于城市建設的快速發(fā)展,道路、廣場、小區(qū)等大量非滲透性鋪裝地面改變了流域的下墊面,增加了徑流系數(shù),加大了洪峰流量,提高了工程建設標準和難度。因此,河道所流經(jīng)的各個行政區(qū)域應結(jié)合雨洪相關規(guī)定對新增洪量進行消化、蓄滯,對所述流域內(nèi)的新建小區(qū)要同步實施相應規(guī)模的蓄水池,充分利用綠地加大雨水下滲,從根源上減少流域產(chǎn)流。
②根據(jù)東小口溝和清河的位置關系,在上游新增進入清河的路由,將一部分雨水直接分流至清河,減少下游河道防洪壓力。
③充分利用沿線公園地形條件進行蓄滯。通過蓄滯,可有效降低洪峰流量。東小口溝中段在上游分流后,其20年一遇洪峰流量為42m3/s,而下游河道現(xiàn)狀過流能力僅為16m3/s,需在本段內(nèi)蓄滯削峰26 m3/s,需蓄滯洪量為25萬m3。從蓄滯的效果上看,由于河道設計過流能力為洪水過程曲線的最大值,可以以較小的蓄滯量較大程度降低洪峰流量。本段河道總洪量為110萬m3,蓄滯0.75萬m3便可削減洪峰5 m3/s,蓄滯6.81萬m3可削峰15 m3/s,如圖2、圖3所示。
由圖2、圖3可以看出,洪峰出現(xiàn)時間占的比例很小,由其產(chǎn)生的洪量也比較少,如果對該部分洪量進行蓄滯,則削峰效果很明顯。由此也可以看出,如果在流域內(nèi)增加雨洪利用設施,利用綠地、溝坑進行蓄滯,對錯峰匯流及減少河道洪峰流量起到很大作用。河道洪峰流量的削減,可以減小河道行洪斷面,減小占地,同時也可以增加生態(tài)、景觀等治理措施。此外,通過蓄滯也可以在一定時間內(nèi)調(diào)配雨水,使河道長時間有水,避免陡升驟降,利于河道保持生態(tài)及邊坡穩(wěn)定。同時也可以利用蓄滯雨水回滲,補充地下水。
中小河道在整個水網(wǎng)中是上游,對其進行治理十分必要。同時,由于河道規(guī)模較小,河道邊界不清晰,被占用現(xiàn)象相當普遍。通過東小口溝治理工程的實施,在中小河道治理過程中,應對其所處流域狀況,干支流關系等進行深入了解,因地制宜,發(fā)揮流域內(nèi)地形特點,堅持滲、滯、蓄、排,最大化蓄滯洪水,減小洪峰流量。
通過研究得出:在汛期,利用公園坑塘對東小口溝進行調(diào)蓄,溝通河流水系,減輕下游河道排洪壓力;在非汛期,對東小口溝進行補給,滿足河道生態(tài)蓄水,實現(xiàn)水資源的優(yōu)化調(diào)度。流域內(nèi)的雨洪利用工程還保護涵養(yǎng)了地下水資源,減少了徑流排泄,回補了地下水,抬高了地下水水位,實現(xiàn)了資源轉(zhuǎn)化。
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