城鎮河道防洪建設與生態治理的探索

李 力

（南部縣水務局,四川 南部 637300）

1 工程概況

本工程治理區域位于四川省南充市南部縣東壩鎮西河支流西紫河,西紫河為西河右岸一級支流,嘉陵江二級支流,河道平均比降1.6‰。工程綜合治理范圍起點位于東壩鎮圓壩寺村2#橋,終點位于東壩鎮佟家灣堰處,河道綜合治理長度7.89 km,其中西紫河治理長度為7.60 km,八爾湖支溝0.29 km。針對河底淤積嚴重,河水黑臭,河道防洪能力不足等問題,進行該區域的防洪與生態綜合治理[1],主要建設內容有新建堤防工程左右岸合計2.63 km、場鎮段堤防加固工程左右岸合計1.99 km,河道疏浚5.24 km,及新建翻板閘門一座,治理區總平面布置見圖1。

圖1 南部縣東壩鎮河道治理平面圖

2 主要問題

根據《水污染防治行動計劃》與《城市黑臭水體整治工作指南》的要求,要加快城鎮黑臭河水的治理,對年久失修、建筑老化、河水污染的河道進行生態修復,建設生態美觀的河流生態系統。

2.1 防護體系薄弱

治理河道范圍內包括城鎮住宅區河段和自然岸坡河段,住宅區河段房屋密集,水平距離最近的不足1 m,垂直方向上部分房屋地面甚至低于河道常水位水面以下,房屋地面與河道岸坡間無擋水建筑,河岸洪水來臨時存在河水倒灌危險。自然岸坡河段兩岸多為耕植土,耕植土下部為一定厚度的粉質黏土層,缺乏防護設施,岸坡易受到洪水沖刷造成土地流失,居民在河邊行走危險。

2.2 河水污染嚴重

治理范圍內的場鎮河段存在生活污水和垃圾直接排放現象,河水黑臭,河岸較窄。居民房屋地面臨水較近,河道及河岸建筑石渣堆積,局部河道中心雜草蔓延阻滯河水流通,河流水動力削弱。非場鎮河段河岸多為耕地及自然岸坡,下部為粉質黏土層,河道沿線污水管網部分岸坡襯砌老舊破損,岸坡防護薄弱。

整治工程中的一個主要問題是場鎮河堤加固方案。場鎮河段兩岸房屋密集,緊挨河道,沿河污水管網分布,局部管道傾向河道中心,管道下部碎石基礎出露松散,堤基破損,見圖2～圖3。污水管道與房屋之間地面部分水泥硬化,大多數為土石雜草覆蓋。整治區域淤泥層以下為第四系全新統沖洪積（Q4al+pl）粉質黏土,河道兩邊房屋基礎距離水面較近,因此在施工過程中必須采取適宜的方案,減少對居民房屋的擾動,避免污水管網堤基垮塌。

圖2 西紫河原始河道

圖3 西紫河場鎮段沿河污水管道

3 綜合治理措施

針對河道經過的自然岸坡防洪抗沖問題,設計修建堤壩護岸。對場鎮段河岸進行堤防加固和生態補植,城區下游繼續修建堤防至河道中心樁號K02+368.09 處修建攔河閘,攔河閘下游河道較窄進行河道疏浚處理,對八爾湖支溝河道修建生態護坡,整體河床淤泥進行清理,消除河水黑臭。至此攔河閘與上游新建堤防、已建道路、橋墩等自然銜接,新建堤防和加固堤防后將東壩鎮場鎮置于堤后保護區保護,形成防洪閉合圈。

3.1 修建堤壩護岸

工區河道地面表層多為耕植土,結構松散,下部為粉質黏土, 基巖為粉砂質泥巖及砂巖。從地質條件、工程經濟的角度考慮[2],采用下部C20 混凝土面板、上部為鋼筋混凝土框格植草的復式生態護坡,在2年一遇洪水位處設置2 m 寬的馬道,鋼筋砼框格上部設C25 混凝土人行路壓頂,位于10年一遇洪水位以上1 m 處。堤腳下部采用塊石換填擠壓處理,上部就地取材,采用料場開采的砂泥巖石渣料填筑堤身和壩坡腳。堤基、堤防內側后坡階地的粉質黏土層透水性較差,堤防內側地面低于堤頂高程存在內澇問題,需要在兩岸堤后低洼區設置排水溝,采用直徑0.6 m 的涵管排水[3]。

對天然岸坡河段采用生態復式護坡,采用塊石擠壓換填提高河床底土層強度,河道兩邊回填塊碎石約兩米深對堤腳進行防沖刷保護,同時對上部堤身起到一定的抗滑穩定作用。工區經過東壩鎮居民住宅區沿線污水管道堤基礎存在一定程度破損,管道局部有向河道中心內側傾倒趨勢,綜合當地居民房屋、污水管道與河道的空間地理關系,為了減少對房屋建筑和污水管道的擾動,河道內采用小型器械和人工方式整平,坡腳采用生態石籠或者回填碎塊石進行保護,岸邊至房屋段岸坡分具體情況采用草皮護坡和掛網噴射混凝土兩種護岸方式。

3.2 河道疏浚

針對河道過水斷面較窄,影響河流行洪問題,河床淤泥過厚導致河水黑臭,水體自凈能力削弱。因此對局部河道進行拓寬疏浚,清除河道中第四系全新統沖洪積（Q4al+pl）粉質黏土及少量淤泥質粘土,淤質底泥和建筑垃圾按要求運輸到指定區域規范處理,部分黏土石渣可用作回填土綠化[4-5]。城區河段雜草影響河水循環流通,根據設計坡比對清淤后的河底進行采用碎塊石擠壓回填,為了減小對岸線房屋、道路、橋墩基礎等的擾動,防止污水管道在施工過程中受到破壞,采用小型壓實設備和人工壓實的方式進行施工,并且在距離污水管道一定保護距離（30 cm～50 cm 左右）進行施工。

3.3 修建攔河閘

城區下游河道有彭家堰壩身老舊（見圖4）,壩前淤泥堆積,壩身只有一個管口泄水,不利于上游河水流通,泄洪能力受阻,因此在主河道中心（樁號K2+368.09）修建泄洪建筑物液壓攔河閘。兩岸邊墩與防洪堤相接,采用重力擋墻形式,壩頂高程289.80 m。

圖4 東壩鎮彭家堰

經水力及結構計算,共布設3 孔泄洪沖沙閘,總長度為24 m。設計洪水為10年一遇,校核洪水20年一遇。閘門底部設溢流堰,正常蓄水位289.00 m,堰頂高程285.00 m。攔河閘底板順水流向長8.0 m,支墩上安裝液壓啟閉設備。支墩下游設液壓油管預留槽至河右岸泵房。攔河壩下游側布設10 m長消力池,根據計算,消力池段長10 m,池深1.0 m,池底部位設置DN50P 排水孔,采用梅花形布置。消力池末端設置消力坎,每8 m 設置分縫,消力池后接護坦,長度5.0 m。

3.4 生態治理

工程在滿足防洪要求的基礎上,從控制污染源、河道清淤、濱水景觀設計、河流生態文化建設四個方面進行河道生態修復。

（1）河道主要的污染來源于居民住宅生活廢水和垃圾直接排放及雨污入河,應加大監管力度,規范垃圾存放點,禁止垃圾直接入河,全面控制污染源。

（2）建筑垃圾擠占河道,黏土層上雜草蔓延,減小了行洪斷面,需采用小型設備挖除。

（3）部分河道較寬,在河岸線補植水生美人蕉、鳶尾草、菖蒲等挺水植物,部分裸土出露岸坡種植杜鵑花、雀舌黃楊、紅葉石楠、梔子花矮小灌木叢,修建臺階式花壇,種植草皮護坡。增加植物可凈化水體,發揮阻滯洪水的作用,兼顧河道親水性及可觀賞性,見圖5。

圖5 東壩鎮曙光橋河道斷面

（4）從建設河流生態文明建設層面,沿河岸線設置一定數量的愛護環境的花草河湖宣傳牌,提醒居民活動注意愛護河流生態環境,創建生態文明城市。

4 結論

本文從河道本身問題出發,分析河道污染原因,綜合實地情況和工程經濟,結合工程手段和生態措施改善城區河道的生態水環境,為中小河流的綜合治理提供參考。

（1）河道河床淤堵,岸坡多為自然松散土坡,城區河道兩岸房屋地面距離水面較近,受洪水影響嚴重。本文采用修建閘壩及堤防、河岸加固和工程清淤等工程措施,將河段兩岸的防洪能力提高到10年一遇的防洪標準。

（2）河道淤泥堆積,重金屬和有機物含量增加,原河道攔河壩阻斷河流連通性,河水黑臭問題影響居民生產生活。通過控制河水污染源排放,修建生態護岸代替硬化工程,補充水生植物增加河流生態系統的多樣性和洪水阻滯能力,設計濱水景觀,加強河流生態文明建設,改善水體污染問題。