德豐圍涌綜合整治工程施工

柯華斌，章文

（1.深圳市寶安區水務局，廣東 深圳 518000 ；2.深圳市寶安區城市更新和土地整備局，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

德豐圍涌位于深圳市珠江口水系最北端，流域面積2.22 km2，西海閘內部河道長度約3.41 km，河道比降約0.85 ‰。錦程路以下河流為天然狀態，由東向西流經德豐圍村。德豐圍涌屬珠江口感潮河流，排洪受珠江口潮位頂托影響，德豐圍涌入?？谖挥谖骱５滩⒃O有防潮閘。

根據大空港水系規劃，截流河建成后德豐圍涌下游約0.60 km 作為截流河的一部分，德豐圍涌下游端為與截流河交匯處。德豐圍涌上游端接市政排水箱涵，排水箱涵不屬于此工程整治內容。德豐圍涌兩側河岸區域以河道藍線為準進行設計，兩岸低洼地帶考慮法定圖則規劃和市政道路的建設，回填兩側洼地，作為公共綠地，河道治理后不存在內澇問題。由此確定德豐圍涌治理河段為從錦程路下游為起點，與截流河交匯處為終點，治理河段長度約為2.02 km。

2 河道整治工程

2.1 水面線復核計算

2.1.1 計算方法

采用MIKE11 模型中的水動力學模型計算河道水面線。該模型具有計算穩定、精度高、可靠性強等特點。

2.1.2 MIKE11基本方程

1871 年，St.Venant 首先提出了描述簡單明渠非恒定漸變流運動規律的偏微分方程，即St.Venant方程組，方程由連續方程和動量方程兩部分組成：

式中：x 為距離，t 為時間，A 為過水斷面面積，Q 為流量，h為水深，C為謝才系數，R為水力半徑，g為重力加速度。

2.2 糙率分析

參考《水力計算手冊》推薦河道糙率取值范圍，同時結合現場踏勘基本情況確定糙率。錦程路以下為天然河道，兩岸植被良好，為菜地、魚塘等，天然水面線計算河道綜合糙率取0.035。整治后的河道上游段斷面為復式斷面，下部親水平臺臨水側為直墻，上部為草皮護坡，下游河段為生態護坡，河道綜合糙率取0.03。

2.3 計算流量與起算水位

2.3.1 計算流量

根據河道整治工程要求，水面線按50 年一遇洪水標準計算，相應洪峰流量為39.20 m3/s。

2.3.2 截流河基本情況及運行規則

德豐圍涌河道綜合整治，防洪排澇需結合截流河運行調度方式，德豐圍涌截污閘為兩孔每孔凈寬8 m 平底閘，閘底高程為-1.00 m。根據《大空港新城區截流河綜合治理工程初步設計報告》中各截污閘調度運用方式，主要分為正常運行工況、防洪排澇工況（分小雨工況、大雨工況）。

2.3.2.1 正常運行工況

德豐圍涌正常水位為0.50 m，截流河正常水位為1.50 m。

2.3.2.2 排洪排澇（小雨工況）

遇到小雨工況，截流河維持水位在約1.50 m，德豐圍涌水位如低于1.50 m，則德豐圍涌蓄水；當德豐圍涌水位高于1.50 m，則開閘泄洪至截流河。

2.3.2.3 排洪排澇（大雨工況）

遇到大雨工況，截流河維持水位如大于1.50 m，德豐圍涌水位如低于截流河水位，則德豐圍涌河道蓄水；當德豐圍涌水位高于截流河水位，則開閘泄洪至截流河。大雨過后截流河水位降低至1.50 m時，德豐圍涌關閘蓄水至1.50 m。后期德豐圍涌的水根據水質情況逐漸放水至正常水位0.50 m。

2.3.3 起算水位確定

此工程起算水位根據截流河設計成果及截污閘運行方式確定。根據截流河初步設計成果，德豐圍涌流域屬于截流河北集中泵站抽排范圍，其水位受泵站控制，截流河北出口50年一遇水位為1.65 m，推算到德豐圍涌河口處截流河水位為1.66 m。由于計算工況是排洪工況，當德豐圍涌水位高于截流河水位，需開閘泄洪至截流河，截流河和德豐圍涌連通，截流河的水位與德豐圍涌水位相同，確定起算水位為1.66 m。

2.4 河道整治總體布置

河道總體布置岸線和基礎底坡調整原則：根據現狀河底高程變化趨勢，以現狀控制性跨河建筑物底板高程為控制，擬定整治河段的河底高程和坡降，使規劃河底高程最大限度地接近現狀河底高程，避免大規模開挖。

3 水質改善工程

3.1 水質改善工程整體布局

此次設計包括:截污、內源治理，河涌依靠下游截流河回灌補水。通過實施茅洲河流域（寶安片區）正本清源工程，對德豐圍涌周邊小區進行雨污分流改造；德豐圍涌左岸布設沿河截污管接至截流河箱涵，作為備用應急污水管道。內源治理，清理污染底泥，控制底泥污染釋放問題。由于補水水質滿足海水Ⅳ標準，且在各類污染源都得到有效控制的前提下，此次設計水質達到地表水Ⅴ類的目標是可以達到的。

3.2 截污工程

通過實施茅洲河流域（寶安片區）正本清源工程，對德豐圍涌周邊小區進行雨污分流改造。該工程對沿岸排放口進行溯源摸排，對原有污水口進行截流，納入正本清源施工范疇，對混流口從源頭梳理，在源頭剝離污水，只準雨水排放入河。治理范圍是德豐圍涌14 個排水小區，工程共新建雨污管網22.90 km，整治排污口117 個，完工后，河道沿岸無污水入河現象，截排污水通過正本清源新建污水管收集，匯入錦程路污水干管，最終輸送至沙井污水處理廠處理。

3.3 堤岸整治工程

河道被違建房屋覆蓋，擬拆除河道上違建房屋，河道采用復式階梯形斷面（見圖1），左右岸均采用灌注樁擋墻結構，下部親水平臺臨水側為直墻，上部為草皮護坡，坡比為1∶2。景觀水位時河道寬度為8.00 m，堤頂寬度為6.80～4.30 m。堤頂設欄桿，右岸設5.00 m寬巡河路。對河道底部清淤處理后河道底部鋪設雷諾護底，堤岸的護腳采用鋼筋混凝土結構或格賓。

圖1 河道斷面圖

現狀岸坡為天然岸坡，堤岸左岸高3.00～3.60 m，右岸高1.50～1.80 m，設計高程3.13 m，右岸需加高河岸，根據地質測繪，現狀堤岸基本穩定。

根據勘察資料，場地地層主要為素填土、淤泥、黏土和殘積土層等，其中填土層厚度0.90～1.80 m，層底高程0.38～-0.43 m；淤泥層厚度5.30～7.10 m，層底高程-5.73～-6.72 m。兩岸堤防以素填土為主，右岸房屋基礎為雜填土，松散狀為主，根據地質調查，該段河岸兩邊植被覆蓋良好，未發現塌滑現象。堤基地層主要為淤泥、黏土和殘積土，堤基結構類型為雙層結構。淤泥呈流塑～軟塑狀、松散狀，具高壓縮性，短期內無法完成固結作用，受擾動易觸變，屬于不良地層，存在堤防邊坡抗滑穩定和堤基不均勻沉降等工程地質問題；殘積土呈可塑～硬塑狀，中等壓縮性，弱透水性，可作為堤基穩定持力層。

該段左堤菜地，地勢開闊，地面建筑物較少，右岸房屋密集。左岸素填土松散狀，需清除表層耕植土層后進行壓實處理；右岸拆除房屋后將雜填土挖除，對下部素填土進行壓實處理。兩岸設計采用新建水泥土攪拌樁擋墻進行整治，地層中的雜填土、素填土、淤泥、黏土及殘積土層均適宜成孔，選擇殘積土層可作為樁端持力層。鉆孔過程中需要采取措施防止淤泥、黏土層垮塌，縮孔等問題發生。

3.4 污染底泥疏挖深度推算

根據德豐圍涌的底泥污染現狀及整體施工的情況，建議上游起始點至上游起始點以下800 m游河段（A-B）不需要清淤，800 ～1 200 m 河段（B-C）清淤深度為1.50 m，1 200 m 以下下游河段（C-D）清淤深度為1 m。根據河涌斷面，計算出此次德豐圍涌的清淤量為4.50 萬m3，清淤后的底泥運往大空港片區底泥處置廠處理。見圖2。

圖2 德豐圍涌清淤范圍圖

3.5 生態修復設施

大空港片區包括空港新城、機場片區，河涌綜合治理應在洪澇整治、水質提升基礎上，通過內源底泥清淤、外源低影響開發及截污納管等措施，實現河涌水廊清美，同時按照城市河道景觀構建六大原則，適當設置景觀節點和親水平臺，著力打造“水清、流暢、岸固、景美”生態景觀水網體。

景觀統一性營造：均以體現深圳植被特色進行覆蓋、抽象，形成整體特色，同時有所突出，通過沿岸深圳符號的變形，形成獨特的深圳大空港特色景觀文化。德豐圍涌右岸為綠地及茅洲河，以綠色為主色調，木棉等為點綴，營造自然濕地景觀，與田園、小漁村特色為主體；德豐圍涌左岸周邊為教育、學校，以紅色木棉為主色調，綠色等為點綴，營造文天祥等愛國文化教育景觀。

4 施工重難點及應對措施

4.1 雨季汛期施工

深圳屬南亞熱帶海洋性季風氣候，溫暖、濕潤、多雨，多年平均降雨量為1 600 mm，雨量年內分配不均，主要集中在4-9月，約占全年雨量的85%，深圳市每年4-9月為臺風、雨季頻發時段，對施工影響較大。此工程于2018 年7 月動工，工期緊張，雨季施工及安全度汛是此工程施工重點難點。

4.1.1 根據天氣預報合理安排施工

在工程施工期間，按照工程建設管理目標、施工特點和范圍，進入雨季后應由專人堅持每天記錄、收聽、收看各級天氣預報，特別是災害性警報，及時采取相應措施。

4.1.2 做好雨季、汛期施工技術準備工作

編制汛期施工方案，上報河道主管部門進行審核審批。制定雨季汛期施工方案和雨季汛期施工管理措施，制定雨季施工質量、安全控制點并加強監督和控制，依據質量、安全控制點進行技術交底，各控制點設專人負責，確保每個控制點依照既定方案執行。

4.1.3 雨季、汛期合理安排施工工序

河道整治施工主要安排在枯水期施工，工期要求緊張無法避免雨季施工時，增大圍堰高度、厚度，減少施工段長度，圍堰由200 m 一段減至100～50 m 一段突擊施工，增加排水設備。淤泥清理、河堤土方開挖、河堤護腳護底必須在汛期前完工，雨季、汛期到來時可安排岸上工作，如：護坡砌筑、生態修復、景觀綠化等工程施工。

4.2 河道清淤

河道中存在大量淤泥、建筑垃圾及生活垃圾，要將河道內的淤泥以及垃圾完全清理干凈，同時又不能對河道底部土層進行破壞，采用合理的方式對淤泥進行清理是此工程的施工重點。

4.2.1 河道清淤根據現場實際勘查情況

具體施工方法為：①河道內水位低于1.00 m的河段，采用挖機清淤方式。②水位高于1.50 m、河道寬度大于8 m的河段采用挖機與絞吸船相配合方式進行清淤。③水位在1.00～1.50 m的河段，每200 m一段設置一道圍堰，將圍堰內河水排完后，挖機下河道進行清淤作業。④工區內采取流水作業形式由上游向下游進行施工作業。

4.2.2 淤泥脫水分離

將淤泥脫水分離，并對淤泥成分進行檢測，無污染的可進行處理用作種植土，有污染的通過實施超聲波和空壓噴射清洗處理，降低污染程度，并送至大空港片區底泥處置廠處理。

4.3 避免底泥二次污染

此工程淤泥總量約4.50萬m3，在2018年底需消除黑臭，清淤量大、時間短、強度高，施工設備眾多，施工過程中，船體與設備的移動、絞刀頭的作業等，難以避免對水體及底泥造成擾動，釋放異味，因此避免清淤過程中二次污染是此工程施工的難點。

4.3.1 防細顆粒擴散

底泥疏挖過程中，選擇專用的環保疏浚設備，采用環保絞刀頭；優化疏浚施工工藝，當疏浚浮泥層時，采取只吸不挖的方法；利用泥漿泵直接吸取浮泥，可減小挖掘頭的擾動作用；對于較厚的泥層，采取分層挖的方法，減小一次挖泥厚度，避免過多被攪起的底泥不能完全被挖泥船泵吸走而引起擴散；在清淤作業中，由設計挖泥標高的高處向低處施工。

4.3.2 清淤過程中的防臭

在清淤底泥輸送過程中，全程封閉，采用壓力管道密閉輸送，同時，可考慮在管道中投加強氧化劑，在密閉管道中進行混合反應，將還原態臭味物質氧化去除，達到完全或者部分消除臭味的效果。不采取脫水固化的底泥，其堆場的選擇應遠離居民區，同時堆場的設計考慮多組并行，盡量減少底泥與外界大氣環境的接觸面積和接觸時間，同時可摻加固化劑，盡快將底泥固化并采取覆蓋措施。

4.3.3 臨時堆放和轉運措施

河道清淤底泥原則上直接運輸至大空港底泥處置場。鑒于項目工作范圍廣、作業面多、作業條件復雜以及底泥處置場的處理能力有限（1 200 m3/d），為滿足項目實施過程中的銜接，應考慮清淤底泥的臨時堆放和轉運場所。

臨時堆放場地考慮底泥處置廠址選址現狀用地，臨時堆放場區在施工過程中做好環境管理和臨時覆蓋措施，同時底泥處置廠圍堰防側漏，采取構筑黏土夾心墻、鋪設土工膜等措施。

為保障環境整潔，運輸過程中路面無散落，避免施工作業和運輸過程對周邊和沿線環境造成干擾，擬采用罐式密封自卸運輸車作為項目施工工區至淤泥處置場的淤泥運輸載具。

4.3.4 施工中加強人員環保意識和責任教育

必須實施嚴格的施工管理，加強對操作人員的技術培訓，強化員工的環保意識，落實崗位責任制，避免發生清淤底泥二次污染事件。

4.3.5 加強施工監測

施工期間對水質、清淤作業污染、底泥回淤、水生生物、排放水量及水質、滲漏及地下水污染、空氣惡臭、底泥主要污染物含量等指標進行監控監測。

5 結語

德豐圍涌綜合整治工程施工線路長，工程內容呈片狀、線狀分布廣，專業復雜且多，占地范圍廣，施工過程中所涉及協調的單位或部門較多，拆遷區域較分散，但工期緊張，施工任務難度較大。此工程混凝土澆筑量0.94 萬m3，土石方開挖9.60 萬m3，底泥清淤4.50萬m3，回填量6.05萬m3；實施灌注樁6 540.60 m，水泥攪拌樁6 297根；高壓旋噴樁376根，擋墻727.50 m。此工程施工以機械化為主，人工為輔。德豐圍涌綜合整治工程實施后，河道整治效果明顯，生態環境有較大改善，社會效益顯著。綜上所述，實施德豐圍涌綜合整治工程，是項目區居民提高生活品質的需要，將更好地為地區經濟發展和人民生活服務，是非常必要而緊迫的。