洛寧城區(qū)段河道綜合治理方案設計

劉芳芳

(洛陽水利勘測設計有限責任公司，河南 洛陽 471000)

河道是一座城市的血脈，代表這個城市的形象，是城市的名片。隨著近些年社會經濟的迅速發(fā)展，城市河道的污染也日漸嚴重，河道兩岸建筑垃圾、生活垃圾隨意傾倒，部分生活和工業(yè)污水直排造成河道水體污染，已對河道兩岸的居民生活造成了嚴重的影響，因此河道治理已經是當前城市建設中的迫在眉睫的任務之一[1- 2]。城市河道治理是一項多部門、多專業(yè)參與的綜合性系統(tǒng)工程。傳統(tǒng)的河道治理，主要是從防洪的角度，采用硬化河床、修筑漿砌石和混凝土護坡、修建堤防等工程措施，破壞了河道原有的生態(tài)環(huán)境，減少了生物的多樣性，極大的降低了河道的自凈能力，而且渠坡硬化面積大、景觀效果很差。隨著近年來河道治理工程的普遍開展，兩岸居民對河道生態(tài)景觀有了更高的要求，河道治理的理念也發(fā)生了很大的變化[3- 5]。現在河道治理不僅要滿足防洪、排水等方面的功能，還要為居民提供健身、休憩、景色優(yōu)美、錯落有致的沿河休閑場所。本文以洛河洛寧城區(qū)段河道治理工程為例，從河床整治、堤防、親水平臺及攔河橡膠壩等方面結合綠化景觀進行了相應的設計，為今后類似地區(qū)城市河道治理提供了可行的參考方案。

1 工程概況

洛河發(fā)源于陜西省洛南縣洛源鄉(xiāng)木岔溝，到偃師市楊村與伊河匯流，經鞏義市到神堤注入黃河，洛河干流長410.1km，總流域面積12037km2，洛寧縣城以上流域面積7410km2，干流長275km。洛河洛寧縣城區(qū)段河道治理工程位于洛寧縣城區(qū)洛河干流上，工程范圍從王范雙橋上游160m至王協橋下游400m，總長5.16km。洛河洛寧城區(qū)段堤防已加固治理總長6.0km，其中南堤加固長4.2km，北堤加固長1.8km。南堤堤頂寬7.0m，高3.0～4.0m；北堤堤頂寬10m，高5.5～6.5m。目前未治理段大堤不連續(xù)，堤頂寬在3～4.5m之間，高在2～4m之間，系砂壤土堆筑，堤身單薄，防洪標準不足20年一遇。該段現存堤防修建于20世紀六、七十年代，經過多年運行，年久失修，險工險段較多，安全沒有根本保證，河床內亂石密布，雜草叢生，河床寬度相對較窄。治理范圍內共布置三級水面工程，一級水面工程壩址位于河道中心線樁號Z0+617.05處；二級水面工程壩址位于河道中心線樁號Z2+724處；三級水面工程壩址位于河道中心線樁號Z4+879.03處。

2 工程任務

2.1 城市防洪

按照《防洪標準》，洛寧屬Ⅳ等重要城市，防洪標準應為50～20年一遇，洛寧縣城區(qū)段采用50年一遇防洪標準。

2.2 改善市容

洛河已成為城區(qū)內天然河流。未治理段現狀是荒漠亂灘，污水橫流，雜草叢生，與城區(qū)建設極不協調。加高加寬大堤，清除河床內阻水工程。經整治后的洛河，為復式斷面，河水歸槽，灘地平整，將使城區(qū)環(huán)境大為改善。

2.3 創(chuàng)建良好環(huán)境

規(guī)劃建設三級水面工程，以水面覆蓋洛河荒灘，改變洛河面貌，改造洛河的生態(tài)環(huán)境。規(guī)劃該段大堤北堤頂55m寬，長5099.57m，除用于交通9m(含防浪墻)，其余46m寬合面積23.46hm2做綠化林帶之用。南堤頂50m寬，長5235.32m，除用于交通9m(含防浪墻)，其余41m寬合面積21.46hm2做綠化林帶之用。洛河兩岸的綠化總面積可達45hm2，可為廣大市民提供優(yōu)美的休閑活動場所，為改革開放的洛寧縣創(chuàng)建良好的外部形象，加快洛寧縣到洛陽市沿河工業(yè)園區(qū)長廊建設步伐，促進縣域經濟快速發(fā)展。

3 工程方案設計

工程范圍從王范雙橋上游160m至王協橋下游400m，河道中心線長5.16km，南堤治理長5235.32m，北堤治理長5099.57m。南堤堤頂寬50m；北堤堤頂寬55m；堤防標準均為50年一遇，大堤內、外邊坡均為1∶2。

3.1 河床整治工程

整治范圍內河床由于挖砂和水流沖淤等因素，使該河段現狀坑挖不平，雜草叢生，荒灘裸露，一片荒蕪景象，不但嚴重影響泄洪，而且影響市容環(huán)境，就河道治理工程設計全線而言挖方數量基本等于填筑數量，但對局部河段而言，填筑方量不等于開挖方量，因而需對河床進行整治，河床整治包括兩部分:一是開挖主河槽，目的使中小水歸槽避免枝叉亂流，并為填筑堤防取料，主河槽底縱坡采用1/400，主河槽寬采用380m；二是灘地平整，河槽臨近迎水坡30m左右范圍內屬筑堤采料禁挖區(qū)，待大堤填筑基本完成后，要對這部分灘地整平削坡，從而使河床成為規(guī)則復式斷面，兩者之間以1∶3邊坡連接。河床整治主要是將主河槽內較高河床砂卵石挖運填筑大堤，然后對兩岸親水平臺坡腳50m以內按設計高程進行整平，主河槽內高于設計高程部分進行整平。島嶼填筑：為節(jié)省投資、美化環(huán)境，河道治理多余土方填筑島嶼，共規(guī)劃5座島嶼，位于王協橋上、下游。島嶼岸坡采用格賓石籠護腳，生態(tài)混凝土聯鎖塊護坡的防護方案(如圖1所示)，鄰水側種植蘆葦、菖蒲等水生植物，岸坡扦插楊柳、楷樹活枝等植物。島內可根據整體景觀規(guī)劃種植喬木、灌木、花草等，可根據當地的氣候特點選擇適宜的植物種類。

圖1 島嶼護岸設計方案示意圖

3.2 堤防工程設計

3.2.1 大堤填筑工程

現有老堤除表面垃圾雜物需清除外，新加堤身采用河槽開挖的土砂卵石填筑，分層碾壓密實，粘性土壓實度不小于0.93，無粘性土相對密度不小于0.65。大堤兩側邊坡采用1∶2，經計算邊坡穩(wěn)定系數大于1.15。設計堤頂以下1.0m范圍內填筑種植土，以利于堤頂綠化。

3.2.2 大堤護坡工程

大堤迎、背水坡設計邊坡均采用1∶2，迎水坡采用預制混凝土聯鎖塊和預制混凝土草皮磚護坡，厚度均為0.10m，預制C20混凝土草皮磚護砌高度為堤頂高程以下2.6m范圍，混凝土草皮磚下設5cm后粗砂墊層，預制C20混凝土預制塊護砌高度為草皮磚護砌高程以下至堤腳，混凝土預制塊采用砂漿砌筑，下設3cm厚M10水泥砂漿墊層，每5m設2cm寬瀝青砂漿縫一道。堤腳設1.0m深齒墻，齒墻頂寬0.4m，底寬0.5m，齒墻每5m設一道伸縮縫，縫寬2cm縫內填瀝青杉板；南、北大堤背水坡均采用草皮護坡。迎水坡可撒種假儉草、狗牙根等草種，背水坡也可選用假儉草、狗牙根或其他草種，并可根據景觀規(guī)劃適當布置喬木、低矮灌木、花草等形成景觀效果。南、北大堤護坡每200m設下河踏步一處，寬3m，兩側設路緣，寬0.3m，踏步基礎采用C20混凝土，厚0.3m，踏步尺寸b×h=0.3×0.15m，踏步及路緣采用C20混凝土。大堤迎水坡堤腳設齒墻，深1.5m，頂寬0.8m，底寬0.6m，采用C20混凝土。

3.2.3 堤頂工程

北堤堤頂總寬55m，布置由迎水面至背水面(由南向北)依次為:臨迎水坡設置高為0.5m的防浪墻，人行道2.5m(含防浪墻)，綠化帶43m，防汛道路6.5m，綠化帶3.0m。南堤堤頂總寬50m，布置由迎水面至背水面(由北向南)依次為:臨迎水坡設置高為1.0m的防浪墻，人行道2.5m(含防浪墻)，綠化帶38m，防汛道路6.5m，綠化帶3.0m。防浪墻高0.5m，厚20cm，基礎寬50cm，深50cm，每12m設一0.4m×0.4m立柱，防浪墻采用C20現澆混凝土，每6m設伸縮縫一道，縫內填塞瀝青麻絲，迎水面瀝青油膏嵌縫。防浪墻內側外露部分及墻頂采用斬假石飾面。堤頂綠化帶可種植櫻花、石榴、西府海棠、紫薇、香樟、水杉、櫸樹、苦楝、碧桃、梔子等喬灌木，并根據規(guī)劃適當種植花草，打造濱河景觀廊道(圖2)。

圖2 綠化帶景觀效果

3.3 親水平臺工程

大堤河道內設親水平臺，親水平臺與主河槽以1∶3坡度與主河槽相接，平臺填筑應分層碾壓密實，填筑料為壤土時壓實度不小于0.90，填筑料為砂卵石時相對密度不小于0.60。二級灘地以下護坡采用15cm厚現澆混凝土板護砌，堤腳設2.0m深齒墻，齒墻頂寬0.5m，底寬0.6m，齒墻和混凝土板每5m設一道伸縮縫，縫寬2cm，縫內設651型止水帶，填縫材料采用瀝青杉板。二級灘地臨水側設預制混凝土欄桿，欄桿高0.90m，厚22cm，基礎部分高20cm，欄桿每1.25m設一立柱，立柱斷面尺寸為22cm×22cm。根據河流的水深條件不同選擇種植不同種類的水生植物。如長柄水蕹、睡蓮、水劍葉、蘆葦、茭白、睡菜、澤瀉、沼芋、水芋、水芙蓉、鴨舌草、蘆荻、菖蒲、荷花等。

3.4 橡膠壩設計

橡膠壩具有一定的攔蓄水能力，在枯水期也可以使其上游河面形成波光粼粼的人工湖景觀，為城市居民提供了水上娛樂的活動場所，當水流較大溢流時，會在下游形成瀑布景觀(圖3)，當汛期洪水來臨時，又可以快速塌壩放水，利于泄洪。一級水面工程攔河橡膠壩共布置4跨，壩高3.0m，每跨長87m，兩邊墩厚1.0m，中墩厚為1.4m，橡膠壩段總長(包括中、邊墩)354.2m。南岸溢流寬頂堰寬20m，北岸溢流寬頂堰寬40m，壩底板高程310.65m；二級水面工程攔河橡膠壩共布置5跨，壩高5.0m，每跨長71m，兩邊墩厚1.0m，中墩厚為1.4m，橡膠壩段總長(包括中、邊墩)362.6m。北岸溢流寬頂堰寬20m，南岸邊墩與電站廠房相接，壩底板高程305.39m；三級水面工程攔河橡膠壩共布置5跨，壩高5.0m，每跨長65m，兩邊墩厚1.0m，中墩厚為1.4m，橡膠壩段總長(包括中、邊墩)332.6m。北岸溢流寬頂堰寬20m，南岸邊墩與電站廠房相接，壩底板高程300.00m。

圖3 橡膠壩及其景觀效果

4 結論

通過對洛河洛寧城區(qū)段河道進行加高加寬大堤，清除河床內阻水工程，河道斷面整治為復式斷面，河水歸槽，灘地平整、設置親水平臺及建設三級攔河橡膠壩水面工程等治理方案，并結合綠化景觀設計，改變了洛河面貌，改造了洛河的生態(tài)環(huán)境，使城區(qū)段環(huán)境大為改善，為廣大市民提供優(yōu)美的休閑活動場所，為今后類似地區(qū)城市河道治理提供了可行的參考方案。

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