荊門市竹皮河城區段治理工程措施分析

陳江中,楊紅梅,戴貴爽

(1.湖北水總工程勘察設計有限公司，湖北 武漢 430070;2.荊門市水利勘察設計院，湖北 荊門 448000;3.荊門市水務局，湖北 荊門 448000)

1 基本情況

竹皮河流域發源于荊門市圣境山，海慧溝(西)和瀏河(北)在城區北門橋匯合成竹皮河，自荊門城西北向東南蜿蜒穿過荊門城區，經掇刀區白廟街辦、東寶區牌樓鎮、鐘祥市石牌鎮，在沙洋縣馬良鎮入漢江，全長74km，流域面積639.6km2。共有支流30條，其中荊門境內河長5km以上的支流有海慧溝、王林港、牌樓河、江灣河、楊樹港、麻城河、踏湖河等7條。

本次城區段治理起點為夏家灣污水處理廠滾水壩，樁號定為0+000，終點至襄荊高速公路，中心樁號為4+320，治理長度4.32km。防洪標準20年一遇。

2 存在問題

竹皮河流域城區段存在的主要問題是行洪不暢、防洪標準低。

2.1 河道現狀泄流能力不足

竹河城區段河道在現狀情況下，大部分河段泄流能力均不能滿足20年一遇設計洪水要求。經對河道岸線實地調查，岸線周圍有較高的山體或道路高程高于設計堤頂高程，基本能形成封閉的防洪堤防，不會危及到人民的生命及重要交通道路的安全，但通過20年一遇洪水時，淹沒農田，河道現狀過流能力不滿足標準。

2.2 局部坍塌、淤積嚴重

經實地調查，局部河段存在迎流頂沖、岸邊垮塌的情況，并有蔓延的趨勢，泥沙淤積，過水斷面向縱深發展，影響主河床的行洪能力。

竹皮河流域兩岸植被稀疏，每降暴雨，雨水夾帶泥沙直接匯入竹皮河城區段，導致竹皮河城區段含沙量大，加之河道彎曲迂回，導致河床不穩，水位起伏跌落，變化無常。竹皮河城區段位于荊門市新規劃的城區范圍內，根據荊門市城區整體規劃，需將此段進行高標準治理。

綜上所述，對竹皮河城區段河道堤防進行綜合治理，使其達到設計防洪標準，提高防洪、排澇能力，保護人民生命財產安全和保障糧食生產安全十分必要。

3 設計理念

由于夏家灣污水處理廠滾水壩至襄荊高速為城區河段，需要將其打造為城市生態景觀型河道，水利工程與環境景觀結合，治理后達到水清、水滿、水生態、成景觀的人水和諧效果。

工程總體布置的指導思想是防洪保安、美化環境、節省投資、創造人水和諧的生態環境，遵循現狀河道格局，隨彎就彎，盡量少用混凝土或漿砌石等硬質護坡，多采用生物、植物治理措施，對存在的問題進行處理，建設環境優美的河道。

4 治理措施

針對存在問題，對河道局部進行清淤疏挖及全斷面護砌，使河道達到抵御20年一遇洪水標準。左岸生態岸坡整治3.22km，右岸生態岸坡整治4.21km。

4.1 護坡方案比選

4.1.1 護砌的方案

方案1：清淤疏挖后，采用重力式擋土墻或混凝土護砌行洪河道邊坡，使其能夠滿足宣泄20年一遇設計洪水的能力。

方案2：在現狀河道斷面基礎上，進行清淤、疏挖河道，并在此基礎上對河道適當襯砌，結合生態護砌，減小河床糙率，增加過流能力，使其能夠滿足宣泄20年一遇設計洪水的能力。

方案1襯砌后河床糙率降低，有效的減少河道的沖刷、淤積，河道過流能力大為加強；但河水與河道土壤被人為隔開，破壞了水體的自凈能力；方案2不僅有效的減少了河道的沖刷、淤積，河道過流能力大為加強，更符合現代治河理念，既美化了環境，增加過流能力，又能使水體與土體的自然結合，不破壞水體的自凈能力；另外，兩種方案投資差別不大。通過綜合比選，選定方案2生態護砌方案。

4.1.2 生態護砌的型式比選

格賓墊護砌：格賓是由機編雙絞合六邊形金屬網面構成的箱型構件，其厚度30cm。格賓在施工現場經石頭填充，構成具有柔性、透水性及整體性的結構，廣泛應用于河道襯砌、塘堰等支護與防護沖刷工程。格賓由間隔1m的隔板分成若干單元格，為了加強格賓結構的強度，所有的面板邊端均采用直徑更大的鋼絲。格賓墊護砌既可防止河岸遭水流、風浪侵襲而破壞，又實現了水體與坡下土體間的自然對流交換功能，達到生態平衡。

反濾植生高強生態混凝土護坡：它是將混凝土粗骨料、水泥、水及添加劑進行適當的配比、攪拌，然后澆筑及自然保養后，形成有空隙的多孔隙混凝土，可植生態綠化。反濾混凝土厚度12m，下鋪10cm的碎石墊層。相對普通混凝土，具有良好的透水、透氣性能，水分和空氣可以在外界與被護體之間進行自由交換和流通，反濾效果好，不會發生沖刷、管涌及土沙等顆粒流失現象，而且還可有效地提高水質的自然凈化能力。

以上兩種型式的生態護砌均能達到護岸防沖刷的生態效果，但反濾植生高強生態混凝土護砌的單價略高于格賓墊護砌，且施工程序復雜，工期長。因此竹皮河城區段岸坡護砌選擇格賓墊。

4.2 生態護坡設計

對于城市規劃區域內(0+000～4+320)河段，由于城市規劃范圍內為生態景觀帶、水環境重點治理段，故常水位以下采用石籠固腳或拋石護腳，常水位以上至設計洪水位加0.5m，采用生態護坡。具體設計：護砌主要采用石籠和拋石護腳，兩岸設生態步道及格賓墊護坡或混凝土框格草皮護坡，岸頂設4m寬的混凝土防汛通道。具體措施見表1。

表1 竹皮河城區段治理措施明細表

4.3 格賓石籠施工

格賓網和石籠網從生產廠家定制，質量和規格須符合相關規范要求。格賓網和石籠網運至施工場地后，先將石籠網鋪到規定位置，由挖掘機向籠內裝填塊石，塊石粒徑在10～25cm之間，裝填完畢后，蓋上頂蓋；格賓網可采用相同的施工方案。

5 工程效益分析

5.1 經濟效益

本工程對區域內的防洪效益主要通過“有無對比”來確定，體現在減少因洪澇造成的工商業停產停業、交通中斷、財產毀壞等的損失及淹沒耕地上。根據防洪風險圖分析，項目實施后，可年均減少城區受災人口1.99萬人，減少淹沒耕地1.1萬畝，保護100多家工廠企業不因洪澇造成停產停業。采用SL72- 2013《水利建設項目經濟評價規范》推薦的減免洪災損失法計算，工程年平均經濟效益5156萬元。

5.2 社會效益

工程實施以防洪為主，結合排污排澇、改善水環境、跨境通行的要求，可美化環境，改善區域環境和衛生條件，有利于當地居民的安居樂業，有利于人民生活水平和整體素質的提高，對社會的穩定和發展將發揮重要作用。

6 結語

竹皮河城區段治理于2013年底完成方案設計，2015年項目實施完成。工程的實施，不僅較好的解決了竹皮河行洪不暢、防洪標準低的問題，而且由于規劃、建設中突出生態治水理念，使河道的資源、環境和生態功能得到了有效地發揮，水環境及水景觀得到顯著改善，實現了防洪保安和環境保護的雙重目的。治理后的河道真正達到了水清、水滿、水生態、成景觀的人水和諧效果，為實現沿河兩岸地區經濟可持續發展奠定了良好的基礎。特別是2016年汛期，竹皮河城區治理段無一處漫堤潰口，有效保障了兩岸人民生命財產安全。

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