水系連通理念在河道治理工程中的初步探析

樊曉華 羅麗亞 岳增輝

摘 要：水系連通工程主要體現(xiàn)在河道與坑塘間水系連接。水系連通工程在坑塘取水口下游修建擋水壩，使坑塘與河道形成連通水面，利用坑塘及河道內(nèi)水面高度調(diào)節(jié)坑塘內(nèi)蓄水容量。

關(guān)鍵詞：水系連通；溢靜河；排水溝；坑塘；涵洞；擋水壩

1 工程概述

鄧州市位于河南省西南部南襄盆地中部偏西地區(qū)。南面漢水，北靠伏牛山脈，市域地形以平原為主，丘陵低山兼有。境內(nèi)河流平面上呈樹枝狀分布，河流一般上游河床坡度較陡，水流較急，下游地勢(shì)較緩，水流較慢，主要以排洪除澇為主。區(qū)域洪水多發(fā)生在6～9月份。溢靜河為嚴(yán)陵河右岸支流，發(fā)源于鎮(zhèn)平縣石佛寺一帶，于夏集鄉(xiāng)李官村北入境，向南在夏集鄉(xiāng)翟坡村南匯入嚴(yán)陵河，河流全長(zhǎng)38km，流域面積77.8km2。溢靜河流向大致為由西北流向東南。

2 河道主要問(wèn)題和整治目標(biāo)

2.1 河道現(xiàn)狀

溢靜河治理段兩岸有多條支溝匯入，支溝淤積嚴(yán)重，雜草叢生，無(wú)護(hù)砌。河道兩岸分布著坑塘9座，現(xiàn)狀均為土坑，深1.0～4.1m，開口寬約20～75m。

河道共穿越鎮(zhèn)平縣黑龍集村、鄧州市李官村、翟坡村等3個(gè)行政村、12個(gè)自然村。有多條生產(chǎn)路跨過(guò)溢靜河，其中河道兩側(cè)道路多為土路。

2.2 主要問(wèn)題

根據(jù)河道現(xiàn)狀情況，存在的主要問(wèn)題如下：河道淤積嚴(yán)重、排澇能力低；堤防標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，不能有效攔擋洪水；現(xiàn)有建筑物規(guī)模小、阻水、損毀嚴(yán)重，河道內(nèi)缺少攔蓄工程，地表水利用率低；河道險(xiǎn)工險(xiǎn)段多，缺少防護(hù)；河道內(nèi)垃圾堆放，污染水質(zhì)及周邊環(huán)境；河道管理設(shè)備維修經(jīng)費(fèi)缺乏，維修養(yǎng)護(hù)跟不上，工程不能充分發(fā)揮效益等。

2.3 成因分析

造成上述問(wèn)題的原因如下：近幾十年幾乎未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)治理，現(xiàn)狀河槽窄淺，承泄洪水能力??；另一部分河道遭采砂影響，上下游河道斷面差異巨大，行洪不暢，水位壅高；河道現(xiàn)狀部分建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、堤身填筑質(zhì)量差不能滿足防洪除澇的要求。缺乏長(zhǎng)效的管理機(jī)制，后期維護(hù)跟不上，當(dāng)?shù)厝罕娫诤拥纼?nèi)種植樹木及農(nóng)作物，甚至河槽內(nèi)蓋房，侵占河道行洪斷面；病險(xiǎn)工程得不到及時(shí)維修養(yǎng)護(hù)，長(zhǎng)期的非良性運(yùn)行，更加重了工程損壞，形成惡性循環(huán)。

2.4 河道整治的必要性

溢靜河作為河網(wǎng)水系的最基本組成部分，不僅承擔(dān)著泄洪、排澇和治污凈化的功能，也具有棲息地、水源地和景觀等綜合功能，與人民群眾生產(chǎn)生活息息相關(guān)，直接影響著群眾生活質(zhì)量和身體健康。為提高河道的防洪排澇能力，改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，對(duì)溢靜河進(jìn)行治理是非常必要的。

2.5 整治目標(biāo)

溢靜河治理后達(dá)到5年一遇除澇標(biāo)準(zhǔn)，水系基本暢通，功能健全，引得進(jìn)，排得出，可調(diào)控，使河道水系基本功能得到有效恢復(fù)。通過(guò)生態(tài)措施整治，達(dá)到地表水III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，使河道水環(huán)境向良性循環(huán)方向發(fā)展。河道綜合整治結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，恢復(fù)河道灌排功能。通過(guò)河道綜合整治，打造畔河宜居的社區(qū)環(huán)境。建立河道長(zhǎng)效管護(hù)機(jī)制，切實(shí)保障河道及配套建筑物的后期管理。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 工程總體布局

溢靜河主要治理措施是河道與兩岸的排水溝、坑塘等進(jìn)行水系連通，對(duì)河道進(jìn)行清淤清障，對(duì)河道岸坡進(jìn)行分類整治，岸坡整治分為生活區(qū)岸坡整治、生產(chǎn)區(qū)岸坡整治及險(xiǎn)工段岸坡整治，配套河道建筑物等。

溢靜河治理長(zhǎng)度10.2km，治理范圍為夏集鄉(xiāng)李官村至梅張村，河道清淤疏浚10.2km，清障14處，生活區(qū)岸坡整治3.58km，生產(chǎn)區(qū)岸坡整治16.75km，險(xiǎn)工段護(hù)岸0.51km，支溝口護(hù)砌0.73km，重建橋梁8座、擋水壩4座；水系連通工程排水溝整治3條2.111km，坑塘清淤、整治9處，重建涵洞12座。

3.2 主要工程措施

1）岸坡整治工程設(shè)計(jì)：岸坡整治工程是對(duì)岸坡防護(hù)處理，主要是解決沖刷破壞的同時(shí)，兼顧生活區(qū)河岸美觀的需求，采取一些護(hù)岸措施。本項(xiàng)目區(qū)岸坡整治分為生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和彎道段。生活區(qū)岸坡采用聯(lián)鎖式護(hù)土磚護(hù)坡，生產(chǎn)區(qū)岸坡采用撒草籽防護(hù)型式，險(xiǎn)工段岸坡采用C20砼護(hù)坡。

2）水系連通工程：本項(xiàng)目水系連通工程主要體現(xiàn)在河道與坑塘間水系連接?？犹燎逵僦猎O(shè)計(jì)高程，采用單式、復(fù)式斷面進(jìn)行護(hù)砌，護(hù)坡采用C25砼聯(lián)鎖護(hù)土磚護(hù)砌。排水溝清淤，邊坡岸頂開挖至現(xiàn)狀高度，兩岸岸坡采用撒播草籽護(hù)坡。重建涵洞下部采用C20砼擋墻，上部為C25鋼筋砼蓋板，涵洞進(jìn)出口設(shè)置C20砼八字墻。

3）生態(tài)修復(fù)工程：適當(dāng)零散種植一些蘆葦?shù)犬?dāng)?shù)厮参铮梢詢艋|(zhì)，改善河道內(nèi)的水生動(dòng)植物環(huán)境和區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。

4）建筑物工程：溢靜河拆除重建橋梁8座、新建擋水壩4座。

4 溢靜河水系連通工程設(shè)計(jì)

4.1 水系連通概況

水系連通工程是指通過(guò)工程措施溝通水系，使得水流暢通，改善水質(zhì)和提高防洪排澇能力。根據(jù)水系的自然狀況和水資源條件，河道功能定位和水系布局，在有條件地方溝通河道，增強(qiáng)河道之間的水力聯(lián)系，改善水動(dòng)力條件。

對(duì)存在水體淤滯和引排水河道卡口段的河道，應(yīng)通過(guò)拆除堰壩、拓寬河道卡口段、增大過(guò)水涵洞、新增引排水河道等措施，促進(jìn)水體流動(dòng)。并注重與土地利用規(guī)劃，鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)等相關(guān)規(guī)范相銜接，盡量少占土地。

鄧州市境內(nèi)有占地面積較大的坑塘167座，分布于村落田間，本次規(guī)劃將距離河道較近、淤積嚴(yán)重、對(duì)群眾生產(chǎn)生活影響較大的坑塘進(jìn)行疏浚整治，并將坑塘與附近河道連通。

4.2 溢靜河水系連通工程設(shè)計(jì)方案

4.2.1坑塘

1）水源條件

水系連通工程在坑塘取水口下游修建擋水壩，使坑塘與河道形成連通水面，利用坑塘及河道內(nèi)水面高度調(diào)節(jié)坑塘內(nèi)蓄水容量。

本項(xiàng)目水系連通工程主要體現(xiàn)在河道與坑塘間水系連接。本項(xiàng)目區(qū)溢靜河共有9座坑塘，樁號(hào)0+200處1#、2#坑塘與溢靜河水系連通；樁號(hào)4+166處3#坑塘與溢靜河水系連通，樁號(hào)5+160處樁號(hào)4#坑塘與溢靜河水系連通；樁號(hào)5+267處樁號(hào)5#、6#、7#、8#坑塘與溢靜河水系連通。樁號(hào)6+860處9#坑塘與溢靜河水系連通?？犹林饕性谝珈o河樁號(hào)6+860上游，該段75%的年來(lái)水量可查《河南省水資源》（2007年）及《河南省地表水資源附圖》（1984年）等資料，由此計(jì)算得75%年份多年平均徑流量為799萬(wàn)m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于塘壩的可蓄水量4.35萬(wàn)m3，水源保證率較高。

溢靜河樁號(hào)0+215.7處為現(xiàn)狀攔蓄建筑物，路面頂高程為128.50m，蓄水位為127.80m；1#、2#坑塘利用現(xiàn)狀攔蓄建筑物蓄積上游洪水抬高水位，使河道內(nèi)水位與1#、2#坑塘內(nèi)水位形成落差，通過(guò)1#排水溝引水。

溢靜河樁號(hào)4+200處重建擋水壩1座， 3#坑塘利用1#擋水壩蓄積上游洪水抬高水位壩頂高程120.30m，蓄水位119.90m，使河道內(nèi)水位與3#坑塘內(nèi)水位形成落差，通過(guò)2#排水溝引水。

溢靜河樁號(hào)5+400處重建擋水壩1座，壩頂高程118.68m，蓄水位118.68m。樁號(hào)5+160處4#坑塘和樁號(hào)5+267處樁號(hào)5#、6#、7#、8#坑塘全部在河道左岸通過(guò)涵洞或溝口從河道內(nèi)引水。

樁號(hào)6+860處9#坑塘通過(guò)涵洞直接與河道連接，形成連通器直接從河道內(nèi)部引水及排水。利用涵洞底部進(jìn)水高程高于坑塘底部高程及河道底部高程來(lái)調(diào)節(jié)坑塘蓄水。9#坑塘處11#涵底部高程為116.50m，坑塘底部高程及河道底部高程均為114.50m，河道內(nèi)水深高于進(jìn)口高程116.50m，坑塘內(nèi)水位低于進(jìn)口高程116.50m，坑塘引水，反之坑塘泄水。

2）引水流量。項(xiàng)目區(qū)按照“5年一遇，一日暴雨一日排出”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。坑塘引水時(shí)間為1天，根據(jù)坑塘的容積計(jì)算得出飲水流量?？犹恋娜莘e及引水水深按照擋水壩設(shè)計(jì)水位相應(yīng)容積及水深計(jì)算。

3）坑塘設(shè)計(jì)?？犹燎逵僦猎O(shè)計(jì)高程，采用單式、復(fù)式斷面進(jìn)行護(hù)砌，坡度1∶1.5，護(hù)坡采用C25砼聯(lián)鎖護(hù)土磚護(hù)砌。

4.2.2排水溝

溢靜河樁號(hào)0+200處1#、2#坑塘通過(guò)趙莊1#排水溝與溢靜河連通；樁號(hào)4+166處3#坑塘通過(guò)在解放村2#排水溝與溢靜河連通，樁號(hào)7+800處3#排水溝與椒子河水系連通，其它坑塘均分布在河道岸頂附近，直接采用方涵或支溝與河道連接。

1）排水溝流量。排水溝流量根據(jù)坑塘引水流量選取，溢靜河樁號(hào)0+200處趙莊1#排水溝設(shè)計(jì)流量為0.05m3/s；樁號(hào)4+166處解放村2#排水溝設(shè)計(jì)流量為0.17m3/s。樁號(hào)7+800處3#排水溝與椒子河水系連通設(shè)計(jì)流量根據(jù)已實(shí)施實(shí)施土地整治重大項(xiàng)目查的流量為1.87m3/s。

2）排水溝橫斷面設(shè)計(jì)。排水溝均采用梯形土質(zhì)斷面。

3）排水溝設(shè)計(jì)。結(jié)合排水溝現(xiàn)狀及坑塘設(shè)計(jì)高程對(duì)排水溝進(jìn)行清淤，縱向坡度1∶1000，邊坡岸頂按照1∶1坡度開挖至現(xiàn)狀高程，排水溝兩岸岸坡采用撒播草籽護(hù)坡。

4.2.3涵洞

溢靜河重建涵洞12座，溢靜河趙莊1#排水溝5座涵洞；解放村2#排水溝2座涵洞；坑塘與河道間水系連通涵4座，入渠涵1座。

1）工程現(xiàn)狀。排水涵洞進(jìn)出口雜草叢生，淤堵嚴(yán)重，涵洞洞身為磚砌結(jié)構(gòu)，勾縫砂漿脫落嚴(yán)重，洞身淤積，當(dāng)排水溝達(dá)到設(shè)計(jì)流量時(shí)，涵洞過(guò)水受阻，無(wú)法滿足過(guò)流要求，工程對(duì)涵洞拆除重建。

2）工程設(shè)計(jì)。涵洞是為田間道、生產(chǎn)路跨越排水溝而設(shè)。采用鋼筋砼蓋板方涵，下部為C20砼擋墻，上部為C25鋼筋砼蓋板，兩側(cè)設(shè)C25鋼筋砼護(hù)欄，方涵兩側(cè)設(shè)置C20砼耳墻。

參考文獻(xiàn)：

[1] 水利部、財(cái)政部關(guān)于印發(fā)《全國(guó)中小河流治理重點(diǎn)縣綜合整治和水系連通試點(diǎn)規(guī)劃》的通知（水規(guī)計(jì)[2013]307號(hào)）.

[2] 《河南省水利廳、財(cái)政廳關(guān)于臨潁縣等8個(gè)縣（市）中小河流治理重點(diǎn)縣綜合整治和水系連通試點(diǎn)規(guī)劃的批復(fù)》.

[3] 《鄧州市中小河流治理重點(diǎn)縣綜合整治及水系連通試點(diǎn)規(guī)劃》（河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，2013年5月）.

[4] 《鄧州市長(zhǎng)江流域重點(diǎn)地區(qū)中小河流整治規(guī)劃》.

[5] 《鄧州市水資源綜合規(guī)劃》（2010-2030）.