蘆葦河陽城縣義城段河道治理設(shè)計(jì)簡述

吳 桐

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

蘆葦河為沁河支流，發(fā)源于沁水縣鹿臺山下的石溝河，流經(jīng)陽城縣芹池、寺頭、町店、八甲口等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，至潤城鎮(zhèn)下河村匯入沁河，全長48.7km。治理段位于陽城縣町店鎮(zhèn)，西北起于友誼橋下游240m，東南至義城村南的鐵路橋，全長2.5km。治理段河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇洪水設(shè)計(jì)，洪峰流量805m3/s。防洪大堤按3級堤防設(shè)計(jì)，根據(jù)蓄水量確定蓄水工程等別為Ⅴ等，相應(yīng)壅水壩及次要建筑物、臨時工程按5級建筑物設(shè)計(jì)。抗震設(shè)防烈度6°。

2 工程總體布置

本河道治理采用局部河段蓄水方案，在義城煤業(yè)礦區(qū)段設(shè)壩蓄水，其他河段為濕地景觀。蓄水段長600m，設(shè)2個蓄水池。沿河道兩岸新建綠化帶下埋設(shè)截流污水總干管，將城鎮(zhèn)污水近期送至治理段下游，遠(yuǎn)期納入下游規(guī)劃的污水處理廠。

3 河道整治工程設(shè)計(jì)

3.1 整治寬度的確定

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，町店鎮(zhèn)河道治理的防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，根據(jù)河道天然縱坡及兩岸實(shí)際地形，治理段基本維持現(xiàn)狀河道寬度及河堤走向，確定主槽河道寬度30～60m，主槽滿足10年一遇的洪水。主槽右側(cè)為河灘地，寬40～80m，當(dāng)發(fā)生30年一遇大洪水時，允許河水漫灘，不會危及兩岸居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2 河道斷面型式

河道斷面型式為復(fù)式斷面，由布置在中間的主槽、右側(cè)二級平臺及防洪大堤組成，中間為不小于30m寬的行洪主槽。二級平臺位于右岸鐵路與主河槽之間的灘地上，設(shè)計(jì)為景觀綠化帶。在平臺局部淺灘處將主槽岸墻后移，形成淺水濕地，種植蘆葦。二級平臺外側(cè)鐵路路基兼作防洪大堤，滿足30年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。同時將河道向南移3～5m，在公路內(nèi)側(cè)布置3～5m寬的綠化帶，不減少河道行洪斷面。

3.2.1 防洪大堤設(shè)計(jì)

右岸大堤治理段起點(diǎn)處河道較窄，右側(cè)緊靠山體，無灘地，為銜接上游已建堤防，需進(jìn)行拓寬，并新建78m的漿砌石重力式岸墻，墻高4m，頂寬0.8m，底寬3.6m，臨水側(cè)為直立面，背水側(cè)邊坡1∶0.5，采用M7.5漿砌石砌筑。墻體預(yù)埋直徑100mm的PVC管為排水孔，孔距2m，排距2m，呈梅花型布置。為防止排水孔堵塞，在排水孔進(jìn)口處設(shè)反濾層。為防止墻體發(fā)生不均勻沉陷，堤防每隔15m設(shè)一道伸縮縫。下游河道右側(cè)灘地以外為鐵路線，其路基可作為防洪大堤，質(zhì)量較好，不需重建或加固。

左岸大堤治理段河道主槽緊靠左岸，無灘地，其防洪大堤同時為主槽岸墻，緊臨公路，現(xiàn)狀大部分為砌石直墻，部分破損嚴(yán)重。本次設(shè)計(jì)在公路迎水側(cè)設(shè)綠化帶并增設(shè)截水排污管，故新建左岸防洪大堤。為少占河道，防洪大堤采用格網(wǎng)石籠重力式岸墻。臨水側(cè)為高1m、寬0.5m的格網(wǎng)石籠錯臺，墻高3.5～5m，墻頂寬1m，底寬2.5～3.5m。北莊段公路高程較低，此段岸墻高出設(shè)計(jì)洪水位0.4m，岸墻后采用微地形處理滿足設(shè)計(jì)防洪高程。新建防洪大堤總長2547.2m。

3.2.2 主槽岸墻設(shè)計(jì)

結(jié)合工程自身特點(diǎn)，在滿足工程防洪安全的前提下，主槽右側(cè)堤岸采用既確保生態(tài)，又滿足景觀要求形式多樣的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，增加生態(tài)和園林氛圍。

主槽設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，考慮到景觀水域的親水要求，右岸墻高度礦區(qū)以上不小于2.5m，礦區(qū)以下不小于2m，以斜坡式生態(tài)格網(wǎng)石籠護(hù)坡（自然草坡入水）為主，采用5m×1.5m×0.5m的格網(wǎng)石籠沿現(xiàn)有岸坡錯臺式砌筑，每級錯臺寬度不小于1.5m，墻頂寬3m，墻高2～3m，墻后采用1∶2土坡與現(xiàn)狀灘地銜接，墻前臨主槽側(cè)沿坡面回填300mm厚種植土。在淺灘蘆葦種植區(qū)或河槽較窄處岸墻布置為格網(wǎng)石籠重力式岸墻，臨水側(cè)為高1m、寬0.5m的格網(wǎng)石籠錯臺，墻高2.5～3.5m，墻頂寬1m，底寬2.5～3.0m。同時根據(jù)過河汀步或親水要求，局部岸墻設(shè)為重力式錯臺護(hù)岸。臺階式親水岸墻采用1∶3的斜坡，其結(jié)構(gòu)型式為0.3mm厚的復(fù)合土工膜（蓄水段埋設(shè)），150mm厚C15素混凝土墊層，300mm厚的漿砌條石。

主槽岸墻長5083.8m，其中格網(wǎng)石籠錯臺式貼坡護(hù)岸長1109.9m，格網(wǎng)石籠重力式岸墻長3923.9m，臺階式岸墻長50m。所有主槽岸墻的基礎(chǔ)均直接置于砂礫石層和基巖地層上，如遇人工填土層應(yīng)進(jìn)行清除換填砂礫石墊層處理。

3.2.3 堤岸防沖設(shè)計(jì)

堤防基礎(chǔ)埋深不小于2m，僅在彎道凹岸堤腳設(shè)防沖設(shè)施，采用0.5m厚的格網(wǎng)石籠護(hù)腳防護(hù)，垂直河道方向防護(hù)寬度5m，防護(hù)長度140m。

3.2.4 河底清理設(shè)計(jì)

河道斷面清淤時分兩種情況予以處理：若設(shè)計(jì)河底高程低于現(xiàn)狀河底高程時，按設(shè)計(jì)高程進(jìn)行疏浚；若設(shè)計(jì)河底高程高于現(xiàn)狀河底高程時，維持現(xiàn)狀，不再回填，并按河堤設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行防護(hù)。

4 河道蓄水段設(shè)計(jì)

4.1 蓄水段布置

工程蓄水段布置在義城煤業(yè)段，長600m，共設(shè)2座橡膠壩，每座壩壅水長度300m，蓄水深0.6～2.7m，平時立壩壅水，洪水時塌壩泄洪。

4.2 河道防滲處理設(shè)計(jì)

工程蓄水區(qū)相對不透水基巖埋深較淺，但河床基巖以上地層為砂礫卵石，且含有漂石，垂直施工難度較大，故采用水平防滲。從技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的要求分析，本蓄水池采用土工膜（兩布一膜）進(jìn)行防滲。河底采用0.3mm厚的復(fù)合土工膜（兩布一膜）進(jìn)行防滲，以下鋪設(shè)100mm厚的粗砂墊層，以上鋪設(shè)200mm厚的粗砂墊層、500mm厚的砂礫卵石過渡層（河床開挖料），表面鋪設(shè)500mm厚的格網(wǎng)石籠柔性防沖保護(hù)層。

4.3 橡膠壩設(shè)計(jì)

兩座橡膠壩分別布置于煤礦舊橋上游40m和煤礦新橋下游160m處，均采用動力充排，壩軸線垂直于河道布置，壩高2.7m，壩長分別為40m和45m。塌壩時間約1h。

4.3.1 壩袋及錨固設(shè)計(jì)

橡膠壩袋采用無搭接壩袋，材料為錦綸帆布，內(nèi)壓比為1∶1.3，防水材料采用合成氯丁膠，壩袋材料為氯磺化聚乙烯為主料的彩色橡膠壩袋。

為減少對壩袋的磨損和震動影響，設(shè)計(jì)采用雙線錨固，根據(jù)壩高、壩頂溢流、安全及施工等因素，確定使用螺栓錨固。

4.3.2 橡膠壩底板及防沖設(shè)計(jì)

橡膠壩基礎(chǔ)底板為C25鋼筋混凝土平底板，橡膠壩底板比河床高0.2m。根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)管道要求，厚度為1.0m，底板下鋪設(shè)0.1m厚的C15素混凝土墊層，上下游各設(shè)0.5m深的齒墻。順?biāo)鞣较颍鶕?jù)壩袋坍落寬度和上下游施工檢修要求確定底板長為10.2m。

根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范，考慮防沖要求，消力池池長15m，池深0.85m，底板厚0.8m。在鋪蓋、橡膠壩底板、消力池之間采用橡膠止水帶止水。2號橡膠壩消力池下游設(shè)20m長格網(wǎng)石籠海漫，厚0.5～1.0m；防沖槽寬 6.0m，深 1.5m，上、下游邊坡 1∶2.0，底寬 2.0m。

4.3.3 泵房設(shè)計(jì)

1號橡膠壩泵房布設(shè)在八芹公路左側(cè)綠化帶上，緊臨公路。2號壩泵房布置在河道右岸二級平臺，距岸墻堤15m左右。橡膠壩泵房長12m，寬6.9m，層高6.1m。泵坑長12.7m，寬7.4m，深5.95m，泵房全部為半地下式結(jié)構(gòu)。

5 截污設(shè)計(jì)

規(guī)劃污水管道采用截流布置方式，左岸沿河道在新建綠化帶下埋設(shè)截流污水總干管，右岸自煤炭深加工及物流園區(qū)處在二級平臺上埋設(shè)截流污水總干管，管道均采用直徑1000mm的鋼筋混凝土管，設(shè)計(jì)縱坡與設(shè)計(jì)河底縱坡一致，管道為直埋，采用C15素混凝土基礎(chǔ)。管道沿線每隔約50m及污水接入口處均布設(shè)一個檢查井，全線共布設(shè)81個。

6 景觀綠化設(shè)計(jì)

河道景觀設(shè)計(jì)采用自然形式，以植物造景為主，娛樂為輔。其中義城煤業(yè)辦公區(qū)段設(shè)計(jì)以休閑、娛樂為主，滿足礦區(qū)的功能性要求，設(shè)停車場、籃球場，休閑娛樂公園、健身活動場地等。義城煤礦下游河道右岸設(shè)農(nóng)業(yè)觀光區(qū)，以果蔬采摘園和采桑養(yǎng)蠶為主。

兩岸綠化應(yīng)用植物生態(tài)學(xué)原理，從生態(tài)角度考慮植物配植，實(shí)現(xiàn)植物的多樣性，從而構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境，并且能豐富植物景觀。整體造景以常綠和落葉相結(jié)合，突顯空間和層次感。建設(shè)內(nèi)容包括植物綠化、澆灌管網(wǎng)、園區(qū)內(nèi)交通和休閑設(shè)施等。

6.1 植物配植

樹木選擇以鄉(xiāng)土樹種為主。仿自然群落式種植，喬木、灌木、整形植物、地被植物相結(jié)合，力求營造豐富的植物層次。河道右側(cè)淺灘上種植蘆葦，義城煤業(yè)辦公區(qū)處休閑娛樂公園設(shè)園林水景，種植荷花等觀賞性水生植物。

6.2 休閑娛樂設(shè)施

休閑娛樂設(shè)施包括休息坐凳、涼亭、花架、廣場等，主要布置于河道左岸綠化帶人流密集區(qū)，右岸僅布置簡單的休息坐凳，供游人休息。

6.3 交通設(shè)施

八芹公路左側(cè)路邊以規(guī)則式的花池為主，每25m設(shè)一出入口，游園內(nèi)以一條1.5m為主園路貫穿東西，采用青石板路面。另以1m的次園路連通休息坐凳、涼亭、廣場，采用嵌草磚等生態(tài)路面。

6.4 澆灌給水管網(wǎng)

綠化帶內(nèi)設(shè)澆灌管網(wǎng)，采用淺層地下水（砂礫卵石覆蓋層水）打井解決。在北莊上游河道兩岸綠化帶內(nèi)各布設(shè)一淺水井，經(jīng)井泵加壓后進(jìn)行澆灌。給水管主管道為直徑150mm和90mm的PE管，長分別為2.1km，1.6km，布置于兩岸綠化帶內(nèi)。沿主管道每50m設(shè)一直徑50mm的給水栓（消火栓），再自行接軟管澆灌，在最低點(diǎn)設(shè)置放空井，以防冬季管網(wǎng)冰凍。

7 結(jié)語

蘆葦河陽城縣義城段河道治理工程具有顯著的防洪、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會效益。工程實(shí)施后，必將帶動沿河兩岸經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為兩岸群眾創(chuàng)造一個優(yōu)美的居住環(huán)境，同時使町店鎮(zhèn)成為一個天藍(lán)、水清、地綠、景美、人與自然和諧發(fā)展，宜商、宜居的生態(tài)化城鎮(zhèn)。