北京市朝陽區孫河組團調水工程規模分析

王巖波

（河北供水有限責任公司，石家莊 050000）

1 孫河組團項目區概況

1.1 項目緣由

孫河組團位于北京市朝陽區孫河鄉中部，東北五環路以外，溫榆河南岸，處于中心城第二道綠化隔離帶內。 東臨京順路，南臨機場南線路，北臨現狀順黃路，總用地面積約283.7hm2。 孫河組團是集高端商業休閑服務設施、特色度假酒店群、高品質居住社區為一體的生態環境優美，地區特色鮮明，可持續發展的生態建設示范區。 規劃控制居住人口約1.3萬人。

為升城市生態水平和城市生態品質，以及提升市民的生活空間和休閑空間， 擬實施孫河組團調水工程。孫河組團調水工程涉及人工濕地1個，河渠5條，分別為西干溝、沈干七支渠、北甸溝、孫河干溝和聯通渠。 調水工程設計將人工湖布置于孫河組團中心區域，位于居住區和商業區的中心，起到了分割“鬧”與“靜”的重要作用，是整個孫河組團的綠肺所在。 通過西干溝從溫榆河調水，開挖孫河干溝聯通渠，通過水泵、閘門等建筑物將西干溝、沈干七支、人工湖、孫河干溝和北甸溝聯通起來，形成完整的聯通水系。

1.2 湖渠設計概況

孫河組團調水工程涉及人工濕地1個，河渠5條，分別為西干溝、沈干七支渠、北甸溝、孫河干溝和聯通渠，主要承擔該地區重要的防洪排水任務。通過調水，將人工湖及幾條渠道聯通起來，形成一個聯通水系，人工湖及溝渠工程布置如圖1。

圖1 人工湖及溝渠工程布置

1.2.1 人工濕地

人工湖為濕地構建， 設計水域面積為3.13萬m2，蓄水容積約3萬m3，建設內容如下：①擴挖人工湖，建立河湖連通水系， 實現雨洪資源利用， 提升景觀效果；②對濕地周邊河道沿線、人工湖周邊進行綠化，構建沿河、湖生態體系，充分發揮河、湖生態與景觀功能。 ③設置部分鋪裝廣場、 親水園路及木棧道設置，同時設置照明系統及小品。

1.2.2 西干溝

溫榆河至順白路段維持現狀上開口不變， 在規劃中調整了斷面尺寸和縱坡，以保證雨、洪水達標排泄；順白路至溫榆河段，根據兩岸建設用地和道路情況，向一岸或兩岸適當拓寬，拓寬范圍1.5～2m，總的河道平面走向沿現狀基本不變。設計縱斷指標如表1，設計橫斷指標如表2。

表1 西干溝縱斷面設計參數

表2 河道橫斷面參數（已治理段） 單位：m

1.2.3 沈干七支渠

河道治理起點位于機場南線， 終點為西干溝入河口，全長704m。 設計縱坡為0.1%。

渠道設計橫斷為梯型斷面，設計渠底寬2m，邊坡比為1∶2。樁號0+000～0+658河道上開口20～23m，護坡和護底采用生態植被網墊防護，樁號0+000～0+050段0+658～0+704段為漿砌石護坡和護底。

1.2.4 孫河干溝

工程治理的起點為機場南線，終點為北甸溝，治理河道總長約1994m。 設計縱坡為0.1%～0.3%。 治理工程共設置跌水4座、橋涵2座、截污坎1座、下河臺階13座、垃圾清運平臺1座。

樁號S0+000～S1+400段河道斷面采用梯型復式斷面，設計渠底寬8m，從下往上一級主槽邊坡比為1∶2，護坡高度4.5m；一級平臺寬度2m；二級護坡采用貼坡式漿砌石擋土墻結構，護砌高度2m，漿砌石護坡邊坡比為1∶0.8，二級平臺寬度為1.1m，向上與渠頂路自然銜接。

樁號S1+400～ S1+994該段河道設計斷面采用矩型斷面，設計底寬8m，設計矩槽深3m。 兩側為重力式擋土墻防護，擋墻頂部設置砌塊擋墻。

1.2.5 北甸溝

北甸溝河道新建、改建總長度為1557m，設計縱坡為0～0.1%，其中樁號0+000～0+635段為復式斷面；0+635～1+378為矩型斷面；1+378～1+454.86段為鋼筋混凝土暗涵結構。設跌水5座，間距120m，樁號分別為0+120，0+240，0+400，0+480，0+600；過路涵1座，樁號為0+670。

1.2.6 聯通渠

項目新挖聯通渠548m， 設計縱坡為平坡，設計斷面為復式斷面，設計渠底寬4m。

2 需水量分析

2.1 蓄水量分析

根據人工湖及各渠道設計斷面等情況， 按地面以下0.5m控制蓄水高程，估算各河道景觀需水量。 河道蓄水量如表3。

表3 河道蓄水量

2.2 蒸發滲漏量

2.2.1 蒸發量

根據相關資料， 北京朝陽地區年蒸發量約1800mm，依據SL/T 278—2020《水利水電工程水文計算規范》［1］， 參考相近地區的蒸發月分配資料表，蒸發量最大的月份為6月， 折算后蒸發量為195.30mm，計算單日蒸發量約0.16萬m3，單日蒸發量成果如表4。

表4 單日蒸發量

2.2.2 滲漏量

根據地質勘察相關報告， 計算項目區人工湖和各渠道的滲漏量，計算單日滲漏量為0.08萬m3，如表5。

表5 單日滲漏量

3 調水水源

目前朝陽區主要河道水源分為兩類，一類通過市政再生水管線補給， 按照市場價格交納水費；另一類為污水處理廠退水（一般為一級B）［2］。 孫河組團調水工程水源為通過溫榆河和現狀污水處理廠退水水量充沛。 溫榆河位于北京市境內，屬海河流域北運河水系。 北運河發源于北京市境內軍都山南麓，自西北而東南，于通州區牛牧屯流出北京市界后，經河北省香河縣至天津市紅橋區匯入海河。 北運河干流長142.7km，總流域面積6051km2。 北京市界內河道長度89.1km。

為維護蓄洪濕地水環境，實現濕地補水或換水，滿足水質維護需求， 濕地日常補水計劃由現狀污水處理廠供水，濕地換水汛期利用雨洪資源，非汛期由污水處理廠提供水源。 工程擬在北甸污水處理廠附近新建中水深度處理工程、 加壓泵站工程和再生水管道供水工程。為保證濕地的水質，通過北甸溝及下游加壓泵站可實現湖水自循環， 使原本不流動的湖水流動起來， 同時在北甸溝內種植水生植物凈化湖水水質。

4 調度方案及調水規模

根據GB/T18921—2019《城市污水再生利用景觀環境用水水質》［3］，“完全使用再生水，水體溫度大于25℃時， 景觀湖泊類水體水力停留時間不宜大于10d”。 本項目水源均采用再生水，考慮本地水源情況和水質保障等要求，結合項目區配套設施等情況，確定本項目水體水力停留時間采用8.5d， 折算總需水量60.11萬m3，如表6。

表6 總需水量

綜上，根據總需水量和水體水力停留時間，得出項目區單日調水規模不小于7萬m3/d。

5 結語

（1）孫和組團位于北京市朝陽區孫河鄉，北京市第二道綠化隔離帶之內。 實施孫河組團實施調水工程，在推進城市修補和生態修復的同時，提升城市品質和生態水平，增強人民群眾幸福感。調水工程單日規模不小于7萬m3/d，為了保障工程的實施，根據現狀工程地質條件等，擬實施人工湖擴挖、周邊相關溝渠的治理及相關建筑物工程建設［4］。

（2）建議工程實施后，加強水資源監測與管理，建立科學、穩定的監測網絡，完善水量監測體系，統籌考慮監測手段和管理方法［5］。