浅谈城市河道治理思路

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅谈城市河道治理思路

李炳

北京水务咨询有限公司北京市100000

摘要:河流是城市的重要组成部分,也是人类赖以生存、发展的必要条件,河流关系到城市的稳定、健康和持续发展。如今,河流不仅仅是‘行洪、排涝、航运’的通道,也是兼有‘景观、文化、旅游、生态’的功能性,很多河流是城市的一张名片。本文从榆武沟的设计工作中,体现城市河道设计需要注意的地方,推动城市河道设计的进步。

关键词:城市、河道、设计

引言

大自然孕育了河流,河流又哺育了城市。自古以来城市的兴起与繁华都和河流有着不解之缘。许多时候,河流就是一个城市的代名词、魂魄、母亲。随着社会经济的发展,河流在确保行洪、排涝的功能的前提下,人们赋予了河道更高的要求。

榆武沟位于北京市通州区,北起侉子店后榆林庄潮白河右岸,南至小甘棠东南入武兴沟。榆武沟于1974年开挖建成,是连通潮白河于北运河的灌排沟道,开挖最初目的是为了北运河输水,引潮白河基流灌溉周围乡镇农田及汛期的排涝。目前无水可引,丧失了灌溉功能,仅为区域内的排水河道,榆武沟长3.75公里,潮白河大堤外河道长度为3.5公里,流域面积为8.3平方公里,河道现状断面基本为梯形土渠。

1.现状存在的问题及治理的必要性

河道部分断面存在淤积、岸坡坍塌的现象;跨河构筑物的建设标准较低,过流能力不足,阻碍河道行洪,不能满足区域内排水的要求;河道现状水环境较差,两岸存在着污水入河,建筑及生活垃圾丢弃和倾倒现象。

2.治理思路

2.1治理标准

榆武沟规划功能定位为区域的内排涝河道,兼顾附近区域的生态景观功能,属于两河水网的一部分,起到水系连通的作用。榆武沟治理标准为20年一遇设计,建设区河道20年一遇洪水一般不淹没主要雨水管道出口的内顶,新建及改建河道构筑物按照构筑物的等级标准确定,但不得低于河道治理标准,新建河道构筑物要求不缩窄规划河道行洪断面,一般桥梁梁底高程应高于50年一遇规划洪水0.5m以上的。

2.2治理理念

随着时代的进步,人类赋予河道的功能也不断提升,‘河畅、水清、岸绿、景美’是城市河流治理的首要目标,通过综合治理,实现河道行洪安全,景色宜人等多重功能,

(1)安全设计

按照规划20年一遇洪水标准进行扩挖,对达不到行洪标准的断面进行扩挖,对不能进行扩挖的断面,采取必要的措施使其满足其行洪标准,如改变断面形式、增加防浪墙,对不满足设计标准的构筑物,进行拆除重建,确保河道行洪安全。

(2)景观设计

在河道综合设置涵闸、桥坝、跌水形成不同的景观水面,综合考虑不同断面采用的护岸材质,综合设置亲水平台及人们休闲娱乐等滨水景观,

3.总体设计

(1)平面设计

根据河道规划的中心线和占地红线,综合考虑河道两岸的控制性详细规划,尽量减少河道对于周围农田和建筑的侵占,同时满足河道防洪抢险和日常管理的需求。在不对影响河道周围生态景观环境的前提下,与当地的社会经济相协调,确定河道的中心线、河道下开口、河道上开口,河道绿化的边线,部分特殊的断面,在满足河道行洪的前提下,可适当调整河道的中心线,上开口和下开口。

设计时,应避免采用生硬、通直的线性,应尽可能保留和利用河流的原有形态,利用原有河流的走向和宽度,河道平面线以自然曲线为主,宜弯则弯,宜直则直,宽窄结合,形成自然蜿蜒的水流形态,为各种动植物创造良好的生存环境。在满足防洪排水的条件下,充分利用现状河道及相关设施;尽量减小拆迁,避让村庄、建筑物、树木等。

(2)纵断设计

河道纵坡设计是河道设计中关键环节,河道纵坡对回水长度、流速、护砌型式及工程量均有较大影响。设置跌水可以有效的减缓河道纵坡,使曝气增氧,改善河流水质,但过多的跌水设置使得河道沿线流态不稳定,易对河道河底及岸坡产生破坏,易对河底及岸坡产生冲刷,产生冲刷破坏,危害河道的安全。

现状河道淤积严重,造成过流不畅,通过对现状渠道按照原设计断面、原输水流量进行复核。纵断设计的原则为满足河道的行洪要求,基本维持现状河道纵坡,本次设计按照治理标准的过洪流量水位进行清淤、将其疏挖整理,归顺河槽。

(3)横断设计

横断面设计必须满足生态型、安全性、美观性、可游行、及经济性。一般河流横断面主要有矩形断面、梯形断面、复式断面和其他类型断面。

①矩形断面:矩形断面占地比较少,多用于占地比较紧张的城镇河道当中,两侧的护岸多用比较传统的、生硬的砖石立式驳岸、浆砌石驳岸、混凝土块驳岸等传统式护岸形式,但是也存在一定负面的影响,一、破坏河岸生物赖以生存的环境,阻碍了河道与河畔植被的水、气循环,恶化了路上的植被的生存空间,使动植物失去了良好的栖息环境,河道缺乏美感,不利于水生动植物的生存,生物多样性比较差。二、扩宽了河道,固化了河道,导致水流加速,导致下游存在下游大量泥沙沉积和淤积;

②梯形断面:梯形断面和矩形断面基本差别不大,但梯形断面较矩形断面的护砌形式有所改变,因此生物多样性比矩形要好。

③复式断面:复式断面占地比较大,适用于两侧用地比较富裕的地方,平时河道来水通过下面的子槽通过,两次滩地均为绿化植被;雨洪时节全段面过流,此断面有利于河流水生动植物的栖息和生长,是比较生态的断面,著名的有北京的永定河、韩国首尔的清溪川。

④除上述驳岸形式外,还有比较出名的双层断面形式,此断面形式多数使用钢筋混凝土结构,下面一层属于暗渠箱涵结构,平时来水或者污水通过下面一层向下游输送;上面一层仅保留景观水体,雨洪时节全断面泄洪,但此断面结构形式比较复杂,投资水平比较高。

现在设计多采用生态驳岸,生态驳岸是指恢复自然河道‘可渗透性’的人工驳岸,是基于对生态系统的认知和保证生物多样性的延续,而采取以生态为基础、安全为导向的工程方法,减少人为对河流自然环境的破坏。

设计河道横断面为梯形断面,河底宽为10米,边坡系数1:25,糙率为0.025,河底纵坡为0.0002,设计河深约为40米,设计河道上口宽约30米。设计该段河道20年一遇均匀流洪水深为1.75米,流速为0.67米/秒,50年一遇均匀流洪水深为1.92米,流速为0.71米/秒。本次设计河道采用生态驳岸,在建设区采用生态衬砌河道边坡及两岸巡河路进行植草种树绿化等。

河道构筑物:本次设计榆武沟(潮白河一武兴沟)治理长度为3500米,河道上有现状桥梁4座,分别为现状桥1、现状桥2、现状桥3和现状桥4。经核算,现状桥均无法满足设计要求,设计对其进行改建。

4.反思和总结

河道的防洪设计是进行景观生态设计的基础,也是保证城市正常生活的基础,以下几点应该要避免:

滨水植物:滨水植物选择是应尽量选择无毒、无害的乡土树种为宜,可以避免后期游客在游玩中发生危险。植物搭配中应做到草灌乔结合、三季有花、四季有绿,避免树下无草,草上无树。

跌水:跌水应选择河道顺直段布置,避开弯道,布置在弯道时,应加强凸岸坡脚防护,防止水流淘刷。

糙率:河床糙率是影响河道水位计算的一个重要因素,参照《水力计算手册》中天然河道糙率表,综合考虑工程景观种植、岸坡树木等情况,同时结合现场实际情况。

其他:出于管理或者安全的目的,河道附近可能需要修建一些管理房或河道构筑物,但不能使构筑物过于突兀,尽量和周围的风景融为一体。

结束语

河道设计是最重要的就是让河流恢复到自然生态环境,改善水质,恢复水生态环境,保证河道的生态性,打造;‘水清、岸绿、景美、生态、安全’的城市通道,为人与自然、人与生物之间建立一条和谐共存的生态走廊。河道设计要根据现状出发,协调周围占地等的关系,做出最优的方案,还要加强后期管理,避免前期建设,后期由于管理不当导致项目丧失其效果。