通州区凤港减河治理设计思路探析论文_刘远哲,刘林,史雪涛

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摘要:本文以通州区凤港减河治理为例,对现状河道存在的问题、治理难点等进行了分析,提出了相对应的治理思路。在治理工程中提出了对通州区凤港减河中河道设计理念及河道生态治理的具体设计方案,为今后中小河道治理提供参考和实践基础。

关键字:凤港减河 河道治理 设计 生态护岸

1 河道概况

凤港减河位于北京市东南郊,是在1960年人工开挖的一条排水河道。凤港减河属于北运河水系,起源于大兴区老观里村,上游与凤河相连,向东流经大兴区青云店镇、长子营镇,通州区马驹桥镇、于家务乡、漷县镇和永乐店镇,然后出北京市界于河北省安平镇入北运河,总流域面积223km2,河道全长41km,其中北京境内长约38km,流域面积205km2。现状凤港减河为一条防洪排水河道,主要承担周边地区防洪排水任务。

凤港减河位于通州新城外,但六支渠以上河段承担亦庄新城排涝任务,下段承担重点镇漷县镇的排涝任务【1】。

2存在问题

2.1防洪排水能力不足

现状河道淤积严重,岸坡崩塌,跨河建筑物矮小,不能满足防洪排水要求;受河道周边建设发展,农田变为建设区,地表不透水面积迅速扩大,受下垫面影响,降水形成洪峰历时减小,洪峰流量增大,加剧河道排水压力,见图2-1和图2-2。

图2-1 河道断面不足 图2-2 河道淤积严重

2.2 河道水环境差

凤港减河两岸雨水口较多,雨污共用,致使生产、生活污水未经任何处理排入河道,河道水体受到污染,发臭、变色,气味刺鼻,已然成为一条排污河道,不见水生植物生长,河道内及两岸生态环境极差。

2.3侵占河道现象严重

凤港减河沿岸私搭乱建,致使河道被侵占、挤占,致使河道断面缩窄,部分河段建筑、生活垃圾随意堆放,岸坡种植农作物挤占、侵犯河道用地。

3 治理思路

3.1 治理标准

根据相关资料,通州区凤港减河河道防洪排水标准为20年一遇,满足20年一遇洪水基本不淹没城市主要雨水管道出口内顶,跨河桥梁梁低高程应超过50年洪水水位0.5m【2】。

3.2 治理理念

(1) 方案设计以防洪安全为主线,结合河道生态保护及修复,局部设置环境景观;

(2) 河道设计因地制宜,在满足防洪排水的前提下,充分利用现状河道及相关设施,减少拆迁,减少土方开挖与回填等,河道线型宜弯则弯,线形优美;

(3) 根据河道流量变化及地形特征等分段设计,确定较为经济合理可行的方案。

(4) 坚持以人为本、人水和谐的治水思路,正确处理资源、环境、防洪、社会、经济之间的协调关系。

4 总体设计

4.1 平面布置

在满足防洪排水的条件下,河道线型基本不改变现状河道走向,设计河道中心线与现状河道基本保持一致,现状断面不满足防洪要求时,在现状河道的基础上向两侧拓宽,需要拆迁的部分按照规划实现拆迁,局部河段拆迁不能同步实现,在满足河道防洪条件下,适当调整河道中心线或局部改变河坡形式,让河道实现满足防洪排水兼顾生态的目标。

 

凤港减河堤顶高程依据《堤防工程设计规范》确定,安全加高按照不允许越浪的4级堤防取0.6m。设计河道两岸高程按不低于20年一遇洪水位加超高控制。

4.3 横断面布置

根据设计河道纵坡、河底高程及水位控制要求,结合规划、河道功能和两岸用地及空间,进行河道横断面布置。横向布置考虑常水位和洪水位的美观和防冲要求,根据河道水流条件、周边环境等选定适用的防护型式。一般采用的防护型式有浆砌石、铅丝石笼、生态植草砖、土石笼袋等;在河道比较顺直,纵坡较缓,水流条件较好处,采用生态护岸材料,在弯道、桥区及跌水等水流条件不好处,采用硬质护砌材料,如浆砌石和混凝土【5】。凤港减河采用自然型护岸【6】,坡脚护砌采用高镀锌铅丝石笼和镀锌铅丝土工袋,岸坡种植植被,实行乔灌结合,固岸护堤,型式见图4-1。

图4-1 护岸型式

5 关键节点探讨与思考

5.1合理的河道中心导线及河道纵坡

河道中心导线和河道纵坡在河道设计至关重要,平滑的河道中心导线是减少水流对河道边坡的冲刷及减小河道的淤积及侵蚀的关键,河道线型应沿用现状河道走向,宜弯则弯,线型流畅。河道纵段对水位,流速,河坡护砌影响较大,所以合理的河道纵坡更能减轻河流对河道边坡的破坏。

5.2 防洪与生态结合

河道采用护砌材料为高镀锌铅丝石笼和高镀锌铅丝土工袋,坡面采用植草固坡,恢复河中动植物的生长,利用自身的功能净化水体,同时不同种类生态护坡还可以促进地表和地下水的交换,滞洪补枯,调节水位。

5.3合理的横断面设计

城市河道拆迁难度大,合理的横断面设计对规避拆迁、减少拆迁费用尤其重要,同时城市河道设计元素较多,河道两岸的雨水口的汇入,污水口的规避,地下管线的改移,与跨河桥梁及水闸的结合,都与合理的横断面设计密不可分,此外合理的横断面设计还有利于河道巡河路的布置,对日后河道的维护及管理大有益处。

6 结语

(1)界河治理切忌我行我素,独断专行,各自为战,应依据、遵循河道规划,界河双方要积极沟通、积极协调,就河道走向及两岸占地达成一致,确实保证治理目标的实现。

(2)在河道治理中采用并落实生态治河理念,用生态办法解决生态问题,要充分重视河道及周边生态环境,尽量利用现有材料及本地植物,建成符合排洪要求的生态型河道。

参考文献:

[1] 北京市水利规划设计研究院《通州区防洪排涝规划》[M].2014

[2]北京市水利规划设计研究院《通州区凤港减河(通大交界~市界)治理工程实施方案》[R].2015.

[3]李炜.水力计算手册[M].武汉:中国水利水电出版社,2006.

[4]US Army Corps of Engineers Institute for Water Resources Hydrologic Engineering Center.HEC-RAS River Analysis System USER’s Manual[M]2002:102-104.

[5] 焦彩虹,潘海林,北京市门头沟新城河道综合治理的探讨[J].水利规划与设计2017(05).

[6] 何赢,北刺猬河治理(二期)景观生态修复设计[J].北京水务2011(03).

论文作者:刘远哲,刘林,史雪涛

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/8

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