秦皇島經濟技術開發區深河綜合治理工程綜述

齊 靜，胡羽成

（1.海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170；2.天津市水務局海河管理處，天津 300141）

1 工程背景及工程基本條件

1.1 工程背景

秦皇島市北戴河是我國著名的旅游避暑勝地，素有“夏都”之稱。深河發源于撫寧縣北坊子村，是戴河的一條主要支流。深河治理段是秦皇島經濟技術開發區生態環境系統的重要組成部分，其水環境的優劣和防洪能力的高低直接影響著本區域及沿海自然環境。近年來，隨著深河兩岸經濟社會發展，一些地段水土流失嚴重，造成深河河道淤積、水質惡化，河道行洪能力大大降低，每遇較大洪水便會泛濫成災。另外，該河段多年來一直未治理，河道處于自然原生狀態，由于兩岸村民沿河而居，穿村河道或者河道在村莊附近通過段兩岸堆放的垃圾污染了河道水質。遇到洪水年份，垃圾被洪水沖走，或淤積河道，或流到下游，嚴重破壞了生態環境。

1.2 工程基本條件

深河流經秦皇島市經濟技術開發區，在小米河頭村南入戴河干流，之后流經北戴河區后入渤海，河道全長約16 km，流域面積約46 km2，河道比降為2.4‰。

深河無實測徑流資料，本次設計主要通過對流域實測暴雨分析，計算流域設計暴雨，再通過產匯流分析推算設計洪水，分別采用推理公式和多因子公式2 種方法計算產流和匯流，經綜合分析確定深河20年一遇標準設計洪水流量為174～231 m3/s。

根據地表查勘及地質勘察揭露地層情況，在鉆探深度范圍內，本場區揭露地層為第四系松散沉積物和太古界火成巖。地質測繪及鉆孔揭露的地層巖性主要有：第四系全新統人工堆積（mQ4）素填土、雜填土，沖洪積（Qa1+p1 4）黏土、壤土、砂壤土、細砂、中砂、粗砂，湖沼相沉積（Q1+f 4）壤土，太古界遷西群拉馬溝組（Ar1）花崗巖、片麻巖。本區大部分地表被第四系覆蓋，在地質測繪及鉆探中未發現大的構造。

2 工程規劃

2.1 工程任務

本次治理段河道位于秦皇島經濟技術開發區數據園區內，工程起點為京秦鐵路橋以北約500 m，樁號為0+000，終點至G102國道以北約350 m，樁號為4+580，全長約4.58 km。

深河（開發區數據園區段）綜合治理工程的主要任務是：通過對深河約4.58 km河道實施清淤清污及修建護岸堤防工程，結合新建攔河蓄水閘等建筑物工程，改善河道自身水環境及本區域水生態系統，保證下泄入渤海水質達標，提高河道防洪能力，恢復河系健康生態系統，優化河系環境，形成連續水面，美化本地區環境，支持區域經濟社會的可持續發展。主要工程項目包括河道清淤清污、修建護岸堤防、新建下傾式平板鋼閘門蓄水閘、擋水堰等。

本次治理主要考慮景觀蓄水位以下部分的擋墻護岸工程及河道清淤疏浚、擴挖、堤岸開挖和土方回填，河道堤防工程主要依據后期的景觀工程，通過景

觀微地形來實現河道堤防的行洪要求，微地形高程不低于河道設計洪水位+安全超高。

2.2 工程規模

根據文獻[1]并考慮該工程的重要性，確定該工程等別為Ⅳ等。根據文獻[2]，堤防工程的級別為4級，下傾式平板鋼閘門蓄水閘、擋水堰等主要建筑物為4級建筑物。

3 河道治理布置原則

為達到徹底清污的目的，基于本地區防洪安全問題，根據河道現狀情況并結合實際地形條件及河道景觀規劃要求，綜合考慮與開發區總體規劃相協調，依據文獻[3]，確定以下河道治理布置原則。

（1）徹底清污，避免二次污染。為防止污水處理廠達標水被河道污水污染，需對河道水徹底清淤清污。

（2）突出重點，統籌兼顧。分析上下游、左右岸、干支流情況及防洪工程體系存在的問題，突出重點、統籌兼顧，以確定工程布局。

（3）立足現狀，兼顧長遠。在完善河道防洪工程體系的基礎上，為城區綜合開發搭建平臺。

（4）滿足功能，節省投資。在滿足防洪設計功能及規模要求的基礎上，盡量節省工程投資。

（5）技術可靠，改善生態。在技術可靠的前提下，不干擾或盡量少干擾社會經濟環境等，改善周邊生態環境，達到社會滿意的效果。

4 工程設計

4.1 河道治理工程設計

本次河道治理工程起點為京秦鐵路橋以北約500 m，終點為G102 國道以北約350 m，治理段河道全長約4.58 km。

通過對河底污泥進行厚度勘察，全線河底污染層厚約0.5～1.5 m，按照以上控制高程及縱坡進行河道清淤，多數河段能夠保證清污徹底。對于局部不能徹底清污的河段，施工過程中根據現場情況以徹底清除河底污泥為標準適當增加清污厚度。

圖1 深河治理段典型斷面示意

（1）河道治理縱斷面設計。本次河道治理段現狀河底高程約15.5～27.8 m，縱斷設計充分結合原河道縱坡走勢，同時考慮治理段與上下游的銜接以及河道周邊地形地貌、建筑物布置、河道土方開挖、河道景觀規劃，整體采用2.0‰。

起始點控制性設計河底高程主要依據河道走勢、地形地貌、河道清污治理要求以及與上下游的銜接關系，確定本次深河治理段樁號0+000 處設計河底高程為15.0 m，1～6 號水閘處控制性河底高程分別為15.0、17.9、19.5、23.5、24.5、26.3 m，終點樁號4+580處設計河底高程為26.8 m。

（2）河道治理橫斷面設計。該段河道現狀主河槽開口寬約20～50 m，兩側灘地寬度不等，最寬處可達百米。若同時考慮主槽及河灘地，則現狀河道開口寬可達50～320 m。

為適應秦皇島市經濟技術開發區整體發展規劃需要及數據園區的建設規劃，需對本段河道進行景觀規劃設計，由中國城市建設研究院浙江分院設計完成。根據開發區土地利用總體規劃，由于現狀河道灘地較寬，因此景觀地形及景觀建筑物主要考慮通過占壓部分河道灘地來實現。本次深河河道橫斷面設計主要依據為：在滿足河道行洪安全前提下，充分結合景觀設計，且盡量不縮窄河道行洪寬度。

結合河道景觀設計方案，本段河道確定2 種方案進行比選。其中，方案1為：結合現狀河道地形地貌，河道底寬采用28～60 m，平均底寬47 m，局部段結合河道灘地底寬加大至80～113 m。河道斷面形式為復式斷面，下部為漿砌石擋墻矩形槽，擋墻高度結合蓄水閘景觀蓄水位確定，墻頂高程為景觀蓄水位以下0.4 m，以利于墻頂淺水區水生植物生長及水景觀效果，墻高為1～2.9 m，墻頂設5 m 寬馬道；擋墻以上布置景觀地形，為保證岸坡穩定，邊坡不陡于1∶3，河道外側景觀微地形高程不低于20年一遇洪水位+設計超高。方案2 為：河道底寬采用18～30 m，平均底寬25 m，局部段結合河道灘地底寬加大至60～90 m。河道斷面形式同方案1。斷面形式示意，如圖1所示。

上述2種方案主要依據現狀河道地形，結合河道景觀規劃設計要求，通過河道清淤擴挖及筑堤工程，使河道達到20年一遇防洪標準，并實現良好的水景觀、水生態效果。方案1盡量利用現狀行洪河道，使擋墻及堤防工程減少對河道的占壓，筑堤量減少，避免了縮窄河道行洪寬度。方案2較方案1對河道底寬進行不同程度縮窄，壓縮了河道行洪斷面，形成明顯阻水，不利于洪水安全下泄；此外，由于河道較窄，形成的河道水景觀效果相對較差，不能完全滿足經濟技術開發區未來規劃建設、發展對河流水景觀、水生態效果的要求。綜合考慮河道行洪、排澇要求以及區域水景觀、水生態效果，該段河道設計推薦采用方案1。

4.2 新建攔河蓄水閘設計

為滿足營造河道水面景觀的要求，在本次深河治理范圍內需新建6座蓄水性建筑物。綜合考慮新建蓄水建筑物既能達到河道生態景觀效果要求又必須滿足汛期河道行洪的要求，本次蓄水建筑物采用閘門為下傾式平板鋼閘門的攔河蓄水閘。采用無需設置排架的下傾式平板鋼閘門蓄水閘既便于在非汛期時攔截水流，在閘墩頂部修建景觀亭廊，形成河道景觀；又便于在汛期迅速通過水閘液壓啟閉系統將下傾式平板鋼閘門推平至與河底高程齊平的位置，達到開閘泄洪的目的。

結合深河兩岸規劃，本著蓄水閘宜選擇在河段相對順直、水流流態平順及岸坡穩定的河段以及便于與兩岸布置相協調的原則，新建6座攔河蓄水閘，閘室軸線樁號分別確定為0+078、1+374、1+845、3+030、3+750和4+322。這樣，既可蓄水滿足兩岸用水需要，又能美化環境，工程投資相對較省。另外，由于3號攔河蓄水閘所處河段較寬，為達到營造曲折水面、在較寬河道上攔河蓄水的同時仍可向下游排砂減淤的目的，在攔河蓄水閘上游樁號1+866處新建擋水堰1座，擋水堰通過其右岸擋墻與3號攔河蓄水閘相接，從而達到閘堰聯合蓄水的目的。同時，擋水堰設3個沖砂閘，可滿足上游河道向下游河道排砂的要求。

5 結語

深河綜合治理工程使其防洪效益和生態環境得到很大提升和改善。隨著經濟發展、人口增加、財富積累，經濟社會對防洪安全提出了更高的要求，深河綜合治理工程可提高其防洪標準，更好地保護人民群眾的生命及財產安全。污染治理設施的建設運行，能夠保證入海水源的清潔，保護環渤海地區的生態環境，改善渤海水質，促進生態環境發展。

[1]SL252-2000，水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].

[2]GB50286-1998，堤防工程設計規范[S].

[3]GB50288-1999，灌溉與排水工程設計規范[S].

[4]DL 5077-1997，水工建筑物荷載設計規范[S].

[5]SL/T191-2008，水工混凝土結構設計規范[S].

[6]DL5073-2000，水工建筑物抗震設計規范[S].

[7]JTJ319-99，疏浚工程技術規范[S].

[8]GB50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[9]SL285-2003，水利水電工程進出口設計規范[S].

[10]SL171—1996，堤防工程管理設計規范[S].