仙桃市河道綜合整治工程方案研究

王 萌

（濟南市市政工程設計研究院（集團）有限責任公司，濟南 250000）

2015年4月，國家發布《水污染防治行動計劃》，要求到2020年，地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內。仙桃市北依漢水，南靠長江，是江漢平原中心城市，素有“江漢明珠”美譽，是荊楚文化的重要發祥地之一。仙桃市境內河湖密布，截至2020年，共有大小河流、溝渠1 329條，水體的保護和治理顯得尤為重要。隨著城市發展，在河道自身及周邊地塊的影響下，河道內水體生態環境逐漸遭到破壞，甚至出現黑臭水體現象，對城市環境與形象、居民生活質量與健康產生不利影響。水環境遭到破壞的河道需要進行綜合治理。本文以仙桃市為例，通過實地調研，從水安全、水環境、水生態、水景觀、河道改造條件等方面分析工程現狀，利用綜合方案對研究河道進行綜合治理，以改善河道生態，提高周邊居民生活質量。其間結合該河道綜合整治方案的編制工作，總結工程經驗，形成一種可供相關行業借鑒的河道綜合整治思路體系。

1 工程現狀

研究河道工程西起昌升路，東至肖楊河，全長約為2 300 m，如圖1所示。從現場調查及現有資料來看，水安全方面，河面整體比較寬闊，水面（占比80%）寬大于30 m；所有橋梁均為涵洞穿越，斷面寬度僅為2.4～3.9 m，流潭南路橋梁處存在建筑物侵占河道現象；河道常水位較高，距離岸頂不足2 m，過水斷面較小。

圖1 工程位置

水環境方面，水質較差，河道水體富營養化較為嚴重；沿岸污水直排河道；兩處雨污混流支溝匯入河道；河道沿線存在較密集的民房建筑，零星設置簡易廁所，沿線農田、樓房的面源污染無控制措施；兩岸建筑垃圾堆積情況較多。水生態方面，兩岸為自然生態駁岸，常水位較高，岸上樹木較多，生態本底條件較好，但河道內缺乏水生植物，生物種類和生物總量較少，未形成穩定的生態系統。水景觀方面，現狀兩岸景觀效果較差，同時缺少親水、休憩、娛樂設施。從河道改造條件來看，因本地氣候及水文條件，水資源豐沛，有利于水生態修復及水景觀打造；北岸建筑與河岸之間的空間較大，有利于改造，南岸緊鄰建筑，改造空間較小。

2 設計總體思路

工程目標如下：水安全得到保障，水環境得到改善，水生態得到修復，水景觀得到提升。工程內容如下：按照防洪除澇標準整修河道斷面；實施截污管線；結合水生態修復，構建生態系統，從而提升河道自凈能力，同時改善水環境。通過生態岸線及濱河綠帶的建設，提升景觀效果，同時控制面源污染。遠期以目標為導向，河道控制線內現有建筑全部拆除，如圖2所示。進行總體設計，促進城鄉水系全域化暢通、綜合性整治、景觀式改造，構建水安、水清、水滿、水靈的生態水系。近期以問題為導向，北側拆遷至現狀路，南側僅拆遷廁所及阻水建筑物，如圖3所示。結合遠期目標，實施近期改造工程。

圖2 遠期河道橫斷面圖

圖3 近期河道橫斷面圖

3 截污管道設計方案

首先，對現狀排水管線及近期規劃排水管線概況進行梳理。根據仙桃市城區污水處理專項規劃，該河道屬于仙下河以南片區，該片區排水體制為雨污分流制，現狀已初步形成雨污分流，但也有混接情況。該河道附近污水直排河道。河道區域周圍的桃花嶺大道、朝陽大道、新城大道、葉王路已鋪設排水管線；肖楊河兩側已鋪設截污管線；北側有支流匯入口2個，南側有支流匯入口3個。

其次，進行截污管道方案設計。結合該河道走向以及現在污水管情況，本次設計方案擬沿河兩岸敷設污水管道，如圖4所示。

圖4 截污管道布局

第三，進行污水流量計算和水力計算。根據仙桃市排水工程專項規劃，確定該河道附近用地的比流量。根據規劃用地性質和服務面積確定管道流量及管徑，進而確定豎向高程，將其接入市政管網。

最后，進行管道設計。截污干管管位的合理性是截污工程設計的重點，直接影響整個工程的施工難度、進度及投資費用[1]。管道平面位置位于河道控制線范圍內。管材選用高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管。

4 河道整形設計方案

河道西端現狀河底標高為22.6 m，河底寬為30 m；東端現狀河底標高為22.2 m，河底寬為15 m。按照規劃橫斷面進行河道河形設計，規劃藍線寬度為30 m，規劃綠線寬度為90 m。

首先，進行河道流量計算。參考仙桃市中心城區排水（雨水）防澇綜合規劃，匯水面積為333 hm2，經計算，設計流量為26.4 m3/s。

其次，進行河道水力計算。依據仙桃市肖楊河水位標高資料，按明渠均勻流進行水力計算，確定河道水深，考慮0.6 m安全超高，進而確定河道兩岸岸頂高度。

第三，按照規劃進行河道平面設計、河道縱斷面設計和河道橫斷面設計。

第四，確定護坡類型。本方案采用生態護坡，生態護坡類型包含植物型護坡、土工材料復合種植基護坡、生態石籠護坡、植被型生態混凝土護坡、生態袋護坡、多孔結構護坡、自嵌式擋土墻護坡等。通過各類護坡優缺點的比較，確定生態護坡類型，本方案考慮河道護坡的防沖刷性，推薦土工材料復合種植基護坡或植被型生態混凝土護坡。

第五，選擇駁岸類型。駁岸類型主要有自然生態駁岸、人工垂直式駁岸、半人工草坡式駁岸、半自然臺地挑臺駁岸。

第六，面源污染控制。河道岸墻外側設置植被緩沖帶，減少地面徑流帶來的面源污染。植被緩沖帶為坡度較緩的植被區，經植被攔截及土壤下滲作用減緩地表徑流流速，并去除徑流中的部分污染物，植被緩沖帶坡度一般為2%～6%，寬度不宜小于2 m。

最后，確定橋梁工程方案。現狀河道橋梁均為車行橋梁，橋梁下部均為涵洞，過水斷面小，擬拆除現狀阻水橋梁7座，如圖5所示。有5條規劃路與河道相交，應設置交通橋梁，如圖6所示。葉王路至肖楊河之間的橋梁拆除后，按照人行橋梁建設。根據需求，確定車行橋和人行橋的橋梁形式。

圖5 現狀橋梁布局

圖6 設計橋梁布局

5 水質保持及生態修復方案

要實現水質清澈、生態修復的目標，只進行控源截污是遠遠不夠的，必須推進生態修復和活水循環，構建綜合的水生態系統，恢復水體自凈能力。本方案既重視點源和面源污染的控制，又重視河道內源污染控制，以提高水體自凈能力。清淤疏浚可以減少內源污染[2]，在短期內移除大量污染物[3]，但一些河道疏浚后，良好的水質狀態不能在預期內得到保持[4]，本方案采用以微生物篩培為核心的生態系統修復技術，重構河道生態系統，同時提高水質凈化能力。

治理措施涉及3個方面。一是重構濕地型河道生境。優化河床，清理河底污泥，開展原位修復，構建生態駁岸帶，綜合運用濕地植物，如沉水植物、挺水植物和浮水植物等。二是培育生物多樣性。篩培及應用土著微生物，激活土著微生物（曝氣措施），構建生物聚集區（載體構建），調控水生植物和水生動物等，進一步研究水文學和生物群的相互作用[5]。三是系統維護與監控。持續監控污染源，持續監控河道生物多樣性，持續監控水體生化指標，做好系統運營維護。

6 綠化景觀概念方案

遵循可持續發展和以人為本理念，綠化景觀設計應堅持4項原則。一是綜合規劃、一步到位原則。本次河道治理首先考慮各種市政基礎設施的合理設計與統籌布置，提高河道的防洪排澇能力，同時增加綠化景觀，提升城市形象。二是綜合開發拉動經濟原則。在河道治理的同時，結合城市用地性質，以帶動周邊土地價值提升為目標，進行綠化景觀規劃。三是生態功能優先、提升城市功能原則。本次河道方案設計以生態綠化為主，打造一條景觀廊道。四是融入海綿城市建設理念。順應自然，保護原有生態，開展低影響開發，提高投資效益，實現人與自然和諧相處。

本方案擬設計一個以人文、運動、休閑、生態為主題的綠色生態長廊，如圖7所示。基于仙桃市歷史、文脈背景，深層次進行文化挖掘并將其運用到景觀設計中，打造城市濱水主題旅游精品，創造多層次的點、線、面相結合的現代濱水生態景觀長廊，提供完善的參與性活動形式，如運動、娛樂、健身等。

圖7 綠色景觀概念方案規劃總平面

首先，進行交通分析。河道北側現有3 m寬水泥路，可改造為4 m寬瀝青沿河觀光道路，沿河觀光道一側為2 m寬綠道。河道南側采用3 m寬綠道（彩色透水混凝土）形成環狀園路，串聯景觀節點。

其次，進行景觀分區設計和節點設計。一是悠久仙桃文脈。仙桃原名沔陽，擁有1 500多年的建制歷史，可將豐富的歷史文化滲透到城市景觀設計中。同時，景觀設計可以融入文化景墻、雕塑小品等具有標志性、展示性、認知性的元素。二是傳承運動血脈。仙桃市被國家授予“中國體操之鄉”和“世界冠軍搖籃”稱號。該河道綿延2.3 km，河兩岸寬30 m，可以形成一個絕佳的運動綠道。可充分利用現有資源，以3 m寬的綠道為主體，適當布置各種運動設施。三是休閑生態綠脈。營造人、水、綠相依相伴，和諧共生的自然生態景觀廊道，打造城市的生態綠洲。四是復享田園水脈。營造鳥類棲息繁衍、動植物和諧共生的生態環境，建設生物多樣性豐富、自然良好循環的生態長廊。

第三，進行植物設計。優先選用本土具有觀賞價值的植物，包含骨干樹種、特色樹種、水生植物等；注重植物的四季變化，種植常綠植物；種植細部設計注意利用色彩、質感，合理確定常綠植物和落葉植物的種植比例，符合相關規范要求。本方案河道綠化以鄉土物種形成基底，河道兩側分布兩種特色植被帶，即觀賞濕地植物帶和河濱生態種群帶。

最后，進行其他設計，如停車場[6]、小品、家具和燈具等。

7 結論

當前，仙桃市部分河道水環境遭到破壞，亟待進行綜合治理。本文以仙桃市為例，通過實地調研，分析水安全、水環境、水生態、水景觀和河道改造條件等工程現狀，利用綜合方案對研究河道進行綜合治理。經治理，河道生態得到改善，周邊居民生活質量得到極大的提高。其間結合該河道綜合整治方案的編制工作，總結工程經驗，提出一種包含截污、河道整形、水質保持及生態修復、綠化景觀在內的河道綜合整治思路，以加強城鎮供排水研究，提高城鎮供排水規劃、設計和工程建設運維管理水平。