基于海綿城市理念下的黃沙河流域綜合整治方案

謝 歸

（廣東東水工程項目管理有限公司,廣東 東莞 523109）

海綿城市是統籌城市水問題的重要理念與方式,在流域水環境整治方面具有系統化、體系化等優勢[1]。海綿城市以強化水源的“滲、滯、蓄”為手段,完善河流水體整治方案以實現城市的“凈、用、排”功能,同時以城市小流域為單元統籌推進海綿城市建設。

黃沙河的設計目標是通過河道的綜合治理,落實海綿城市建設理念,為黃沙河流域海綿城市建設打下基礎,以期建設成為黃沙河流域海綿城市示范項目。黃沙河流域綜合整治方案以主要水系為治理主線,以水融城,結合城市相關生態元素,率先建成國內“山、水、林、田、湖”統籌規劃示范區；同時,重塑黃沙河濱水廊道,貫通流域內的產業、居住、文化休閑、公共服務和自然生態空間,最終建設成為一條生態和諧、生產協調和生活愜意的東莞標志性生態景觀河。

1 流域概況

黃沙河為寒溪水左岸一級支流,發源于大嶺山,流經寮步、茶山、東城,于溫塘匯入寒溪水,河道全長34.90 km,流域面積197.60 km2。流域中游有同沙水庫,總庫容6220 萬m3,壩址控制流域面積98.80 km2。本項目為黃沙河流域海綿城市建設示范項目東城段河道整治,工程位于同沙水庫下游,項目范圍包括黃沙河上游同沙段、下游段,及其支流橫竹支流、上埔支流、下埔支流及筷子河,河道總長度約9.5 km。

2 河道整治

通過在河道整治中落實海綿城市建設理念,為黃沙河流域海綿城市建設打下基礎；通過河道清淤、堤防達標整治,使河道滿足100 年一遇防洪標準；通過上游截污工程,消除點源污染,削減建成區面源污染；通過河道堤防覆綠及河流生態修復,以“構建水生態廊道”為核心,營造城市濱水公共空間走廊、打造沿河景觀彩帶。整治內容主要包括：堤防工程、清淤及淤泥處置工程、截污工程及生態景觀工程四部分。

2.1 海綿體設計規模

黃沙河“海綿體”的建設根據“海綿城市”中“生態性”和“低影響開發”的理念,對河流形態進行塑造,恢復多樣性形態結構,有利于穩定、消能、凈化水質以及生物多樣性的保護；因地制宜地布置小規模雨水截留和凈化設施,如透水鋪裝、下沉式綠地（生物滯留設施、濕塘、雨水濕地）、植草溝、植被緩沖帶等,實現對降雨的降峰減流和雨水凈化。

海綿體設計包含黃沙河上游同沙段和黃沙河下游段兩個部分。黃沙河上游同沙段主要經濟技術指標為透水鋪裝面積15219 m2,下沉綠地面積2800 m2,植草溝1000 m2,植被緩沖帶6500 m2,水質監測1處,駁岸生態化改造長度2050 m。黃沙河下游段主要經濟技術指標為透水鋪裝面積21801.6 m2,下沉綠地面積8280 m2,植草溝9400 m2,植被緩沖帶14180 m2,水質監測1處,駁岸生態化改造長度1377 m。

2.2 防洪工程

通過對兩岸堤防進行加固,對岸坡進行生態修復,使黃沙河東城段達到100年一遇的防洪標準。

2.2.1 河道堤線布置

根據行政區劃特點,本次黃沙河東城段河道整治工程共分為黃沙河上游同沙段、黃沙河下游段（黃沙河支流橫竹河東城段～黃沙河河口）、下埔支流（擬建桑茶快速路箱涵出口～下埔排站,含筷子河溫塘段）、上埔支流（溫增路～上圍排站）。整治后河道總體走向基本保持現狀河道走向,僅根據河道防洪需要進行適當平順及拓寬調整。治理干流河道長度為7.8 km,支流河道1.68 km。

2.2.2 河道縱斷面設計

現狀上游同沙段河道于2006 年整治完成,迄今已10 年,期間河道未進行清淤。經現場踏勘,河道有一定的淤積,特別是河道跨河橋梁上下游、涵洞進出口處。本次結合上游河道岸坡改造,對現狀河道進行清淤。河道設計縱坡與2006 年整治時一致,平均縱坡1‰；為保障上游河道形成景觀水面,在樁號G9+850 及樁號G11+000 處設置高1.5 m氣盾壩。

現狀黃沙河下游段河道為分屬兩個鎮區,河道左岸歸屬東城街道,河道右岸歸屬茶山鎮。近年來河道兩岸均根據相關防洪規劃對堤防進行了培高加固,但未對河道進行清淤。根據現場踏勘,河道淤積較為嚴重。本次下游段河道對河道進行清淤,保障河道行洪要求,設計平均縱坡0.45‰。

2.2.3 河道橫斷面設計

現狀上游同沙段河道坡面為C20素砼護坡,坡比1∶1.5,坡腳為C20砼護腳,為傳統防洪型河道整治型式。此種河道型式與人們對生態美的需求、對自然的親近、對環境的高品質及相關設施的需求相去甚遠。因此,本次設計結合周邊上層次規劃,對同沙段河道岸坡從坡面型式、坡面材料、坡面形狀等方面進行生態化改造。對同沙段G9+850～G11+900河道岸坡混凝土面破除改造,通過石籠、自嵌式生態擋墻、生態袋等多種生態護岸方式塑造生態岸坡；通過微地形岸坡的塑造,使得河道坡面多樣化；通過對現狀較陡岸坡進行削坡放緩,使得沿河空間開放化；通過汀步、濱水棧道、跨河人行橋的建設,使得濱水慢行系統溝通化。

2.3 河道清淤疏浚

本項目清淤疏浚范圍主要是黃沙河干流同沙段2.8 km及下游段（黃沙河支流橫竹河東城段～黃沙河河口）共5.0 km河道（其中黃沙河干流4.25 km,支流橫竹河0.75 km）,清障范圍為工程整治范圍內干流及支流河道。

根據地勘資料底泥檢測結果表明,黃沙河下游段底泥pH值偏低,本清淤段下游銅含量超標,其余各項污染物濃度均可達到國家《土壤環境質量標準》（GB 15618-1995）三級標準,本次固化過程中添加的藥劑置換了土壤中的重金屬銅,降低了土壤的重金屬含量,進行了無害化處理,滿足國家環境質量要求后再進行棄置。

對于污泥處理要求應遵循減量化、無害化、穩定化、資源化的原則。針對河底淤泥有機質含量高、含水率高的特點,為了避免淤泥運輸過程中對環境的二次污染,本工程污泥處理方案采用膠凝材料固化的方法,淤泥處置在棄渣場實施。通過化學藥劑的固化處理,使淤泥高含水率、低強度的特性得以有效改善,固化產物可作為土工回填材料代替砂石和粘土在工作建設、筑堤或堤防以及道路工程中使用。

2.4 截污工程

黃沙河東城段河道整治工程截污設計以上層位相關規劃成果為指導依據,針對干流現狀水環境存在的問題,按“近遠期結合、干支流銜接、突出重點”的原則,注重同規劃及在建項目的銜接,充分發揮已建及擬建工程的最大效益,在此基礎上進行深化、補充、完善、提高,實現本次整治目標。

2.4.1 截污方案

擬通過設置截流井及截流支管,對漏排的混流污水進行截污,截流的污水輸送至東城東部污水處理項目中所設置的沿河污水干管,通過同沙污水泵站（待建）進入污水廠進行處理。本次總共對19個排放口進行接駁完善,其中13個混流排放口,共計約1.20 萬m3/d混流污水。

2.4.2 截污規模

結合目前的實際情況,東莞市截流倍數采用n0=1,遠期力爭做到n0=2。根據《室外排水設計規范（2014年版）》截流倍數n0提高為2～5。綜合考慮,本工程截流倍數采用n0=2。

經過現場調查成果入河污水量約為1.20萬m3/d混流污水,截流倍數取n0=2,截流規模為3.6萬m3/d。

2.5 生態河岸景觀工程

2.5.1 生態河岸景觀工程定位

落實“海綿城市”中“生態性”和“低影響開發”的理念,重塑黃沙河濱水廊道,貫通流域內的產業、居住、文化休閑、公共服務和自然生態空間,建成一條生態和諧、生產協調和生活愜意的東莞標志性生態景觀河。

2.5.2 總體布局

黃沙河的水系景觀總體規劃布局采用“以線串點,以點帶面”的策略。黃沙河景觀包含黃沙河同沙段和黃沙河下游段兩個部分。

同沙段分為兩個主題功能片區,分別為水庫生態區和城市休閑區。景觀經濟技術指標為,硬地透水鋪裝面積22838 m2,綠地面積74496 m2,濕地棧道面積432 m2,景觀人行橋152 m2,景觀地埋式補水泵房1座規模70 m3/h。

下游段為郊野觀光區,包含了黃沙河干流、上埔和下埔（含筷子河溫塘段）兩條支流。干流景觀經濟技術指標為硬地透水鋪裝面積25979 m2,綠地面積143655 m2,景觀人行橋202 m2。上埔支流硬地透水鋪裝面積1203 m2,綠地面積15022 m2,濕地棧道面積4373 m2,景觀人行橋201 m2。下埔支流（含筷子河溫塘段）硬地透水鋪裝面積1523 m2,綠地面積87966 m2。

3 結語

黃沙河流域整治工程以“海綿城市”中“生態性”和“低影響開發”為理念,以河岸生態化改造、清淤疏浚、增強行洪、截流入河污水為主要目的,以清淤疏浚和生態岸坡、景觀綠化為主要整治措施,清除河道內源污染,同時增大河道過流斷面,增強其防洪排澇能力,配合生態岸坡工程,營造良好水環境。河道清淤、岸坡整治是凈化城市河道的基礎,可顯著恢復河道功能,改善環境。本工程實施后,既可提升區域行洪安全,又可有效截流旱季污水且改善河道生態環境,使之成為城市的濱水廊道,助力城市產業發展。