百花涌黑臭河涌整治方案研究

孟憲剛

（廣東華迪工程管理有限公司，廣東 廣州510500）

百花涌為增城區(qū)中心的主要水體，現(xiàn)狀未整治河涌段，河道狹窄，河水發(fā)臭，局部“臟亂差”，該河段已經(jīng)成為排洪渠的瓶頸，是排洪安全的一大隱患。影響了增城區(qū)經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展需要，需要采取措施進行治理。

1 工程概況

廣州市增城區(qū)百花涌上接百花林水庫溢洪道出口，下接附城河段至增江河口，排洪渠總長約6.5 km，是百花林水庫唯一的泄洪通道，自2002年至今，已完成長約4.2 km的河道拓寬整治。本項目為該排洪渠未完部分的整治工程。工程范圍為從百花林水庫下游溢洪道護坦出口起至百姓陂止，長約2.306 km。采用中心城區(qū)20年一遇24小時設(shè)計暴雨不成災(zāi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)，工程等別為III等，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，臨時建筑物為5級。

2 河涌現(xiàn)狀

百花涌又稱附城河、百花水，位于增城中心城區(qū)，是增江一級支流，起源于百花林水庫，在雁塔匯入增江，總長約6.5 km。百花涌為增城區(qū)中心的主要水體，現(xiàn)狀未整治河涌段，因缺乏管理和專門的整治，河道狹窄，河水發(fā)臭，局部“臟亂差”，群眾意見很大，不符合城市發(fā)展需要。百花涌是百花林水庫和該片區(qū)的唯一泄洪通道，對保證防洪排澇安全起決定性的作用。整條百花涌未整治的最末尾的一段，現(xiàn)狀河床淤積嚴(yán)重，局部河道狹窄曲折、雜草叢生，位于村居河段兩岸亂搭、亂建現(xiàn)象嚴(yán)重，河面被收窄，過水面積遠不滿足排洪要求，該河段已經(jīng)成為排洪渠的頸瓶，是排洪安全的一大隱患。

3 河涌治理設(shè)計

本項目工程范圍是從百花林水庫下游溢洪道護坦出口起至百姓陂全長約2.306 km，其中樁號1+004.6～1+537.4段為在建明渠，故河涌整治分為兩段，分別是：（1）上游段，樁號0+000～1+004.6，長約1004.6 m；（2）下游段，樁號1+537.4～2+306.3，長約768.9 m。為節(jié)省用地，減少工程投資，工程位置基本按現(xiàn)狀河涌布置，故軸線基本位于現(xiàn)狀河涌。

3.1 工程總布置

本工程中段樁號1+004.6～1+537.9的明渠為在建段，上游段需和該段連接，下游段樁號1+537.9～2+348.4段穿過村居和耕地，根據(jù)用地情況及整治原則，河涌整治只能按照現(xiàn)有河道走向進行布置。上游0+000～1+004.6段為果林耕地，場地較為開闊，現(xiàn)有河道較為彎曲，河道走向可通過兩方案進行比選。

方案一：順直布置方案，渠線順直，該河段僅一個彎道，水流較為平順，但需要征用兩個較大的魚塘，征地拆遷費用較高。

方案二：渠線基本沿現(xiàn)有河道布置，有多處拐彎，水流不太順暢，但土方開挖及征地均較省。

該渠段位置場地較為開闊，河涌底寬度為18 m，且該渠段位于起始段，流量相對較小，故多個拐彎，對水流影響相對較小。此外，本渠段的河岸景觀以自然為主，結(jié)合現(xiàn)有河道的走向，配合現(xiàn)有兩岸的生態(tài)景觀，保留適當(dāng)?shù)膹澋里@得更為自然，而不呆板。因此在滿足過水能力的前提下，方案二盡量利用了現(xiàn)有河道，在局部位置裁彎取直，能大大減少開挖回填土方的工程量，還可以避免沿途較大魚塘的征用，減少征地拆遷費用，實施難度較小，總工程造價也較方案一小。綜合以上分析，并經(jīng)與各方協(xié)商，本階段擬推薦采用方案二。

3.2 渠道設(shè)計

排洪渠斷面型式根據(jù)排洪要求、地形、工程造價、征地等因素選定，分別為以下幾種類型：

1）0+000～1+004.6段，梯形斷面

兩岸場地寬闊，多為山林、魚塘或果園，征地較容易，適合采用放坡的梯形斷面，梯形斷面渠岸結(jié)構(gòu)簡單，單位渠段長造價低，親水性強，且顯得自然、生態(tài)，景觀效果好。本段設(shè)計排水流量100 m3/s～114.2 m3/s，最大流速達到2.69 m/s，在設(shè)計洪水位以下斜坡需要護坡防沖，以上斜坡采用植草護坡。常用護坡形式見表1。

表1 常用的護坡形式

本地區(qū)卵石料不豐富，故不考慮施工復(fù)雜、造價高的卵石護坡。根據(jù)整治原則，本段排洪渠有一定的生態(tài)景觀要求，所以水下選擇防沖能力較強、具有理想的生態(tài)建設(shè)和生態(tài)修復(fù)功能、生態(tài)景觀效果好、價格較經(jīng)濟、施工方便的雷諾護墊護坡，渠底兩側(cè)各3 m范圍設(shè)500 mm厚格賓護底防沖刷。按照設(shè)計規(guī)模，渠底寬14 m，1∶2放坡，距渠底2.5 m，高程設(shè)置寬3 m的親水綠化帶，兩岸頂各設(shè)寬6 m的防汛搶險通道。

2）1+537.4～1+592.8段，擋墻式矩形斷面支護樁

本段兩岸場地較狹窄、征地難度大。采用矩形斷面能減少拆遷和征地。為與完成整治的渠段（樁號0+1004.6～1+537.4段）協(xié)調(diào)統(tǒng)一，渠斷面型式與明渠相同，渠頂高程以下兩岸均采用重力式擋墻護岸，矩形斷面渠底寬14 m。重力式擋墻采用C25砼墻身，臨水面干掛花崗巖火燒面麻石，兩岸設(shè)3 m寬人行道，渠底為漿砌石護底。

3）1+592.8～2+101.3段，支護樁直墻式矩形斷面

本段兩岸場地狹窄，最窄處不足10 m。兩岸多為違建建筑，部分房屋達到六、七層樓高，基坑開挖、征地拆遷難度非常大，經(jīng)水文計算，本段河涌寬度最小為12 m方能滿足過流要求，過流斷面為矩形斷面。矩形斷面可采用擋墻斷面、U型槽斷面和支護樁斷面，以下分別按照三種斷面進行經(jīng)濟技術(shù)等比較。

方案A，擋墻斷面：懸臂式鋼筋砼擋墻，需要臨時按1∶2邊坡開挖，底板設(shè)砼護坡，經(jīng)計算，懸臂式擋墻穩(wěn)定滿足要求。懸臂式擋墻底寬4 m，臨時開挖占用較大范圍，需要拆遷多座建筑，而且基坑邊民房基礎(chǔ)型式不明朗，臨時邊坡開挖有較大的安全隱患。

方案B，U型槽斷面：鋼筋砼結(jié)構(gòu)的U型槽斷面，可以減少兩邊底板占地，但基坑開挖需要使用鋼板樁做臨時支護，根據(jù)地質(zhì)鉆孔揭露，本段基礎(chǔ)有淤泥質(zhì)土層，鋼板樁最長僅能達到12 m，且無法有效嵌入強風(fēng)化層，經(jīng)計算，鋼板樁施工工況下，整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=0.769，不滿足穩(wěn)定安全要求；而且，鋼板樁的打拔，會產(chǎn)生較大振動，容易對兩岸密集的建筑產(chǎn)生不利影響。

方案C，鉆孔樁斷面：兩岸設(shè)鉆孔樁連續(xù)墻，樁底嵌入強風(fēng)化巖層，樁體直接擋土，無需額外開挖和太多的占地。經(jīng)計算，鉆孔樁連續(xù)墻樁頂最大水平位移1.7 mm，整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=3.997，抗傾覆安全系數(shù)Ks=1.813≥1.250，坑底抗隆起穩(wěn)定系數(shù)Ks=7.843≥2.200，各安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。

各方案比較見表2。

表2 方案比較表

經(jīng)過以上比較：1）方案B“U”型槽方案，雖然總費用最小，但施工工況臨時支護穩(wěn)定性不滿足安全要求，從技術(shù)角度考慮不能采用；2）方案A擋墻方案，臨時占地最大，需要大量征地拆遷，總費用也最大，此外，該項目一直未能實施的原因主要是征地拆遷，而本段排洪渠征地拆遷問題最突出，故采用方案A實施難度最大，不宜考慮采用；3）方案C鉆孔樁連續(xù)墻方案，工程占地最小，對周邊建筑物影響最小，經(jīng)計算，安全穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，施工難度也不大，即使工程造價最高，但大大節(jié)省了征地拆遷費用，所以現(xiàn)階段推薦采用方案C即采用鉆孔樁連續(xù)墻方案。

根據(jù)河涌規(guī)模及整治原則，鉆孔支護樁凈寬12 m，使用D1000鉆孔樁支護，樁間距1.1 m。樁頂設(shè)砼梁，臨水面設(shè)150 mm厚砼護壁。渠頂兩側(cè)根據(jù)現(xiàn)場房屋位置設(shè)1 m寬以上人行道，并設(shè)仿木欄桿。渠底采用300 mm厚干砌石護底，每隔3 m設(shè)一道砼底撐梁。

4）2+101.3～2+306.3段，復(fù)式斷面

本河段接已建的下游段，考慮景觀連貫性及工程造價因素，斷面型式同下游已建段，即在設(shè)計洪水位以下采用直墻斷面，以上采用斜坡式斷面，直墻與斜坡之間設(shè)親水平臺。渠底凈寬18 m，渠底兩側(cè)各3 m范圍設(shè)800 mm厚漿砌石防沖刷護底。墻頂按1∶2放坡，坡面用環(huán)保磚植草護坡。兩岸設(shè)3 m寬生態(tài)綠道。直斜結(jié)合復(fù)式斷面具有過水?dāng)嗝孑^大，墻身每延米渠段工程量及造價適中，墻底應(yīng)力較小，堤岸結(jié)構(gòu)親水性較強，且平臺以上可植草綠化，盡可能增大了綠化面積，既親水又符合生態(tài)，適合城市居民休閑生活的需要和人們親水要求等優(yōu)點。

4 結(jié)論

百花涌為增城區(qū)中心的主要水體，現(xiàn)狀未整治河涌段，河道狹窄，河水發(fā)臭，局部“臟亂差”，該河段已經(jīng)成為排洪渠的瓶頸，是排洪安全的一大隱患。對河涌治理設(shè)計，從百花林水庫下游溢洪道護坦出口起至百姓陂止，長約2.306 km。采用中心城區(qū)20年一遇24小時設(shè)計暴雨不成災(zāi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)，排洪渠斷面型式根據(jù)排洪要求、地形、工程造價、征地等因素選定，分別采用梯形斷面、擋墻式矩形斷面支護樁、直墻式矩形斷面、復(fù)式斷面等形式。工程建成后，提高了區(qū)域的排洪澇能力，提升了當(dāng)?shù)厮h(huán)境，為區(qū)域的經(jīng)濟生產(chǎn)活動提供安全保障。