汾河干流霍州城區段蓄水美化工程設計簡述

劉春艷

（太原市水利勘測設計院，山西 太原 030002）

1 工程概況

汾河干流霍州城區段蓄水美化工程是臨汾市百千米汾河治理與生態修復工程霍州段的一部分，工程自北向南橫貫霍州主城區，是霍州市的一條主要防洪河道。截至1997年，主城區河道經裁彎取直后，按50年一遇防洪標準修建了約10 km的漿砌石防洪堤防，大大提高了抵御洪水災害的能力。但仍存在河床淤積嚴重，部分河段防洪能力不足；西澗河入口下游居民生活污水直接排入汾河，嚴重污染汾河地表水，與城市建設發展極不協調；現有河道管理體制不健全，設施落后，缺乏有效的洪水預測預報系統等問題，亟需對該段河道進行整治。

2 工程建設必要性

汾河干流霍州城區段蓄水美化工程以霍州市城市總體規劃為依據，充分考慮城市今后的發展，體現以人為本的設計理念，是實現霍州市經濟社會與自然和諧發展，實施藍天碧水戰略的重點示范性工程。蓄水與美化相結合，不僅可以提高河道防洪能力，而且有利于當地自然生態環境的恢復。項目實施后，可改善城市環境，提升城市形象，促進人與自然和諧統一，推動經濟社會持續、健康、快速發展。

3 工程范圍與任務

該工程起點為姚村河入汾口上游400 m，終點為南澗河入汾口下游400 m，河道長4.6 km。工程建設任務是在滿足河道防洪要求的前提下，本著“以人為本、人水和諧”的設計理念，在治理段河道內蓄水，與河道兩岸景觀綠化帶相結合，美化兩岸生態環境和人居環境，滿足城市發展需要。主要工程有河道疏浚整治、新建防洪大堤工程、新建蓄水堤防工程、橡膠壩工程、庫區防滲工程、排污工程、截滲工程、支溝口治理工程、灘地綠化工程及其他工程。

4 設計方案

4.1 總體布置

汾河干流霍州城區段沿河道兩岸現狀漿砌石堤防作為防洪大堤，全線疏浚整治，河道內新建蓄水堤防，修建5級橡膠壩進行蓄水美化，河道治理寬度150 m，蓄水寬度130 m，兩側各為10 m寬綠化帶。

4.2 防洪堤防工程

工程治理段現狀兩岸防洪堤防基本完好，可滿足河道行洪要求，僅在河道治理段終點上游右岸535 m無堤防處新建漿砌石重力式堤防。堤防高度5.8 m，頂寬 0.5 m，迎水面坡為 1∶0.2，背水面坡為 1∶0.3，基底放大腳寬0.8 m，基礎厚1.0 m，基底水平，基礎埋深1.5 m，基底寬度5.15 m。每隔10 m設一道伸縮縫，縫寬20 mm，縫內填充聚乙烯閉孔泡沫板，每隔3 m設排水孔2排，排水管采用直徑100 mm的UPVC管，管口外斜3%，背水面管口設置無紡布包裹碎石反濾體。

4.3 蓄水堤防工程

現狀堤防不能作為蓄水堤防使用，且全斷面蓄水對防滲要求較高，設計在防洪堤內側新建懸臂式鋼筋混凝土蓄水堤防，蓄水堤防上安裝景觀欄桿。鋼筋混凝土堤防混凝土標號C25，墻高2.0～3.2 m。基礎埋深1.2 m，頂寬0.4 m，底板寬2.41～3.44 m，臨水側為直立墻，背水側坡1∶0.1，底板厚0.4～0.6 m。每10 m設一伸縮縫，縫寬20 mm，縫內填充聚乙烯閉孔泡沫板，采用橡膠止水帶止水。

4.4 橡膠壩工程

橡膠壩工程選用充水式橡膠壩，共布置5級。1號壩高2.5 m，2—5號壩高均為3 m，壩長均為130 m。1號壩布置在姚村河入河口上游100 m處，起攔污、擋沙作用。2—5號壩根據河底縱坡和蓄水長度，并結合兩岸景觀要求布置。橡膠壩分2跨布置，每跨長64.5 m。

橡膠壩基礎底板為鋼筋混凝土平底板，壩底板厚1.1 m，底板下鋪設0.1 m厚的素混凝土墊層，上下游各設1.5 m深的齒墻以利抗滑穩定。順水流方向長度：1號壩為9.0 m，2—5號壩為10.5 m。中墩、邊墩均為C25鋼筋混凝土，中墩基礎總寬5.0 m，厚1.0 m，墩高3.2 m。邊墩與上下游蓄水堤防相連接，邊墩厚0.6 m，基礎底板寬6.8 m。

橡膠壩采用動力充排與自排相結合的方式，控制室設在河道右岸，距堤防30～40 m。泵房長度21.8 m，寬7.7 m，層高4.5 m，基坑長17.0 m，寬7.7 m，深6.9 m，泵房全部為半地下式結構。1號橡膠壩上游設鋼筋混凝土鋪蓋，長度為12 m，厚度0.5 m，鋪蓋下設0.1 m厚的素混凝土墊層。鋪蓋兩端各設1.5 m深齒墻。因工程蓄水庫區采用水平防滲，直接與2—5號橡膠壩底板相連，2—5號壩不另設鋪蓋。5號壩的消力池下游設45 m長的格賓石籠海漫，厚0.5～1.0 m，海漫后設長7 m、深1.5 m的堆石防沖槽。

4.5 庫區防滲工程

根據地質資料，建筑物基礎面以下平均約21 m處均為砂卵石層，滲透系數較大，達到0.003～0.06 cm/s，如不采取防滲措施，滲漏損失量很大。蓄水滲漏不僅使蓄水庫區達不到所要求的蓄水效果，而且對兩岸產生浸沒影響，因此必須對蓄水庫區進行防滲處理。

通過綜合比較工程投資、水量損失、施工質量、施工難易程度等，本次設計選定水平防滲方案。

河道經整平碾壓后，鋪設復合土工膜，為保護土工膜不被硬物扎壞和洪水沖刷，其上設0.1 m粗砂墊層，再鋪設0.2 m鋼筋混凝土防沖面板，板中配直徑8 mm，間隔250 mm的構造筋。防沖面板20 mm寬的伸縮縫間嵌聚乙烯閉孔泡沫板，防沖面板在保護土工膜不被水流沖刷破壞的同時，降低河槽糙率，以利于泄洪與排沙。

4.6 排污工程

整治河段左岸現狀有排污設施，為了排放治理段右岸生活污水，設計在右岸現狀防洪堤外側埋設直徑400 mm的HDPE雙壁波紋管，并與現有城市污水管網銜接。從右岸西澗河入汾口下游處至汾河家具城，與現有污水管銜接；汾河大橋下游，右岸居民區終點埋設污水管由南至北至汾河大橋處，與上游污水管匯合穿越汾河，至左岸污水管網。兩岸污水管匯合后，排放污水至下游污水處理廠。

工程埋設排污管總長1 333 m。為便于檢修，排污管沿線每隔50 m設檢查井1座，井徑1 500 mm，井深5 m，共27座。排污工程施工完畢后，對現狀路面進行恢復。

4.7 截滲管工程

為了減少兩岸滲水對堤防的破壞，在兩側灘槽下埋設直徑200 mm的混凝土濾水管截滲，管中心距離堤腳2 m，與堤腳平行布設。管外側包裹無紡布，回填300 m厚粗砂。沿線布設截滲管井8座。每根截滲管距離內堤15 m，在2根縱向截滲管中間位置埋設1根橫向截滲管，使2根縱向截滲管相連，把地下水排入下游河道。

4.8 支溝口工程

東岸的姚村河及西岸的西澗河入河口位于工程蓄水段內，蓄水工程完工后，姚村河、西澗河入汾河口處回水長度分別為入河口上游100 m，180 m處，工程設計對2條支溝口進行清淤疏浚，新建兩岸蓄水堤防，河底水平防滲。其中姚村河入口堤高2.0 m，堤防長度225 m，西澗河入河口堤高2～2.7 m，堤防長度380 m。

4.9 灘地綠化工程

工程設計治理段內左岸灘地寬10～20 m，右岸灘地寬10 m，在兩側灘地臨河側均布設2 m寬人行道，總長8.02 km，其余灘地進行綠化，綠化面積9.04萬m2，在汾河兩岸形成綠色長廊，美化周邊環境。

5 結語

汾河干流霍州城區段蓄水美化工程的實施，提高了河道的防洪能力，徹底改變了河道“臟、亂、差”的現狀，改善了周圍生態環境，極大提高了城市品位，為當地的旅游事業創造了條件。