水系連通理念在河道治理工程中的初步探析

樊曉華 羅麗亞 岳增輝

摘 要：水系連通工程主要體現在河道與坑塘間水系連接。水系連通工程在坑塘取水口下游修建擋水壩，使坑塘與河道形成連通水面，利用坑塘及河道內水面高度調節坑塘內蓄水容量。

關鍵詞：水系連通；溢靜河；排水溝；坑塘；涵洞；擋水壩

1 工程概述

鄧州市位于河南省西南部南襄盆地中部偏西地區。南面漢水，北靠伏牛山脈，市域地形以平原為主，丘陵低山兼有。境內河流平面上呈樹枝狀分布，河流一般上游河床坡度較陡，水流較急，下游地勢較緩，水流較慢，主要以排洪除澇為主。區域洪水多發生在6～9月份。溢靜河為嚴陵河右岸支流，發源于鎮平縣石佛寺一帶，于夏集鄉李官村北入境，向南在夏集鄉翟坡村南匯入嚴陵河，河流全長38km，流域面積77.8km2。溢靜河流向大致為由西北流向東南。

2 河道主要問題和整治目標

2.1 河道現狀

溢靜河治理段兩岸有多條支溝匯入，支溝淤積嚴重，雜草叢生，無護砌。河道兩岸分布著坑塘9座，現狀均為土坑，深1.0～4.1m，開口寬約20～75m。

河道共穿越鎮平縣黑龍集村、鄧州市李官村、翟坡村等3個行政村、12個自然村。有多條生產路跨過溢靜河，其中河道兩側道路多為土路。

2.2 主要問題

根據河道現狀情況，存在的主要問題如下：河道淤積嚴重、排澇能力低；堤防標準低、質量差，不能有效攔擋洪水；現有建筑物規模小、阻水、損毀嚴重，河道內缺少攔蓄工程，地表水利用率低；河道險工險段多，缺少防護；河道內垃圾堆放，污染水質及周邊環境；河道管理設備維修經費缺乏，維修養護跟不上，工程不能充分發揮效益等。

2.3 成因分析

造成上述問題的原因如下：近幾十年幾乎未進行過系統治理，現狀河槽窄淺，承泄洪水能力小；另一部分河道遭采砂影響，上下游河道斷面差異巨大，行洪不暢，水位壅高；河道現狀部分建筑物設計標準低、堤身填筑質量差不能滿足防洪除澇的要求。缺乏長效的管理機制，后期維護跟不上，當地群眾在河道內種植樹木及農作物，甚至河槽內蓋房，侵占河道行洪斷面；病險工程得不到及時維修養護，長期的非良性運行，更加重了工程損壞，形成惡性循環。

2.4 河道整治的必要性

溢靜河作為河網水系的最基本組成部分，不僅承擔著泄洪、排澇和治污凈化的功能，也具有棲息地、水源地和景觀等綜合功能，與人民群眾生產生活息息相關，直接影響著群眾生活質量和身體健康。為提高河道的防洪排澇能力，改善項目區生態環境，促進區域經濟社會發展，對溢靜河進行治理是非常必要的。

2.5 整治目標

溢靜河治理后達到5年一遇除澇標準，水系基本暢通，功能健全，引得進，排得出，可調控，使河道水系基本功能得到有效恢復。通過生態措施整治，達到地表水III類水質標準，使河道水環境向良性循環方向發展。河道綜合整治結合農業發展需要，恢復河道灌排功能。通過河道綜合整治，打造畔河宜居的社區環境。建立河道長效管護機制，切實保障河道及配套建筑物的后期管理。

3 工程設計

3.1 工程總體布局

溢靜河主要治理措施是河道與兩岸的排水溝、坑塘等進行水系連通，對河道進行清淤清障，對河道岸坡進行分類整治，岸坡整治分為生活區岸坡整治、生產區岸坡整治及險工段岸坡整治，配套河道建筑物等。

溢靜河治理長度10.2km，治理范圍為夏集鄉李官村至梅張村，河道清淤疏浚10.2km，清障14處，生活區岸坡整治3.58km，生產區岸坡整治16.75km，險工段護岸0.51km，支溝口護砌0.73km，重建橋梁8座、擋水壩4座；水系連通工程排水溝整治3條2.111km，坑塘清淤、整治9處，重建涵洞12座。

3.2 主要工程措施

1）岸坡整治工程設計：岸坡整治工程是對岸坡防護處理，主要是解決沖刷破壞的同時，兼顧生活區河岸美觀的需求，采取一些護岸措施。本項目區岸坡整治分為生活區、生產區和彎道段。生活區岸坡采用聯鎖式護土磚護坡，生產區岸坡采用撒草籽防護型式，險工段岸坡采用C20砼護坡。

2）水系連通工程：本項目水系連通工程主要體現在河道與坑塘間水系連接。坑塘清淤至設計高程，采用單式、復式斷面進行護砌，護坡采用C25砼聯鎖護土磚護砌。排水溝清淤，邊坡岸頂開挖至現狀高度，兩岸岸坡采用撒播草籽護坡。重建涵洞下部采用C20砼擋墻，上部為C25鋼筋砼蓋板，涵洞進出口設置C20砼八字墻。

3）生態修復工程：適當零散種植一些蘆葦等當地水生植物，可以凈化水質，改善河道內的水生動植物環境和區域的生態環境。

4）建筑物工程：溢靜河拆除重建橋梁8座、新建擋水壩4座。

4 溢靜河水系連通工程設計

4.1 水系連通概況

水系連通工程是指通過工程措施溝通水系，使得水流暢通，改善水質和提高防洪排澇能力。根據水系的自然狀況和水資源條件，河道功能定位和水系布局，在有條件地方溝通河道，增強河道之間的水力聯系，改善水動力條件。

對存在水體淤滯和引排水河道卡口段的河道，應通過拆除堰壩、拓寬河道卡口段、增大過水涵洞、新增引排水河道等措施，促進水體流動。并注重與土地利用規劃，鄉鎮建設等相關規范相銜接，盡量少占土地。

鄧州市境內有占地面積較大的坑塘167座，分布于村落田間，本次規劃將距離河道較近、淤積嚴重、對群眾生產生活影響較大的坑塘進行疏浚整治，并將坑塘與附近河道連通。

4.2 溢靜河水系連通工程設計方案

4.2.1坑塘

1）水源條件

水系連通工程在坑塘取水口下游修建擋水壩，使坑塘與河道形成連通水面，利用坑塘及河道內水面高度調節坑塘內蓄水容量。

本項目水系連通工程主要體現在河道與坑塘間水系連接。本項目區溢靜河共有9座坑塘，樁號0+200處1#、2#坑塘與溢靜河水系連通；樁號4+166處3#坑塘與溢靜河水系連通，樁號5+160處樁號4#坑塘與溢靜河水系連通；樁號5+267處樁號5#、6#、7#、8#坑塘與溢靜河水系連通。樁號6+860處9#坑塘與溢靜河水系連通。坑塘主要集中在溢靜河樁號6+860上游，該段75%的年來水量可查《河南省水資源》（2007年）及《河南省地表水資源附圖》（1984年）等資料，由此計算得75%年份多年平均徑流量為799萬m3，遠遠大于塘壩的可蓄水量4.35萬m3，水源保證率較高。

溢靜河樁號0+215.7處為現狀攔蓄建筑物，路面頂高程為128.50m，蓄水位為127.80m；1#、2#坑塘利用現狀攔蓄建筑物蓄積上游洪水抬高水位，使河道內水位與1#、2#坑塘內水位形成落差，通過1#排水溝引水。

溢靜河樁號4+200處重建擋水壩1座， 3#坑塘利用1#擋水壩蓄積上游洪水抬高水位壩頂高程120.30m，蓄水位119.90m，使河道內水位與3#坑塘內水位形成落差，通過2#排水溝引水。

溢靜河樁號5+400處重建擋水壩1座，壩頂高程118.68m，蓄水位118.68m。樁號5+160處4#坑塘和樁號5+267處樁號5#、6#、7#、8#坑塘全部在河道左岸通過涵洞或溝口從河道內引水。

樁號6+860處9#坑塘通過涵洞直接與河道連接，形成連通器直接從河道內部引水及排水。利用涵洞底部進水高程高于坑塘底部高程及河道底部高程來調節坑塘蓄水。9#坑塘處11#涵底部高程為116.50m，坑塘底部高程及河道底部高程均為114.50m，河道內水深高于進口高程116.50m，坑塘內水位低于進口高程116.50m，坑塘引水，反之坑塘泄水。

2）引水流量。項目區按照“5年一遇，一日暴雨一日排出”標準設計。坑塘引水時間為1天，根據坑塘的容積計算得出飲水流量。坑塘的容積及引水水深按照擋水壩設計水位相應容積及水深計算。

3）坑塘設計。坑塘清淤至設計高程，采用單式、復式斷面進行護砌，坡度1∶1.5，護坡采用C25砼聯鎖護土磚護砌。

4.2.2排水溝

溢靜河樁號0+200處1#、2#坑塘通過趙莊1#排水溝與溢靜河連通；樁號4+166處3#坑塘通過在解放村2#排水溝與溢靜河連通，樁號7+800處3#排水溝與椒子河水系連通，其它坑塘均分布在河道岸頂附近，直接采用方涵或支溝與河道連接。

1）排水溝流量。排水溝流量根據坑塘引水流量選取，溢靜河樁號0+200處趙莊1#排水溝設計流量為0.05m3/s；樁號4+166處解放村2#排水溝設計流量為0.17m3/s。樁號7+800處3#排水溝與椒子河水系連通設計流量根據已實施實施土地整治重大項目查的流量為1.87m3/s。

2）排水溝橫斷面設計。排水溝均采用梯形土質斷面。

3）排水溝設計。結合排水溝現狀及坑塘設計高程對排水溝進行清淤，縱向坡度1∶1000，邊坡岸頂按照1∶1坡度開挖至現狀高程，排水溝兩岸岸坡采用撒播草籽護坡。

4.2.3涵洞

溢靜河重建涵洞12座，溢靜河趙莊1#排水溝5座涵洞；解放村2#排水溝2座涵洞；坑塘與河道間水系連通涵4座，入渠涵1座。

1）工程現狀。排水涵洞進出口雜草叢生，淤堵嚴重，涵洞洞身為磚砌結構，勾縫砂漿脫落嚴重，洞身淤積，當排水溝達到設計流量時，涵洞過水受阻，無法滿足過流要求，工程對涵洞拆除重建。

2）工程設計。涵洞是為田間道、生產路跨越排水溝而設。采用鋼筋砼蓋板方涵，下部為C20砼擋墻，上部為C25鋼筋砼蓋板，兩側設C25鋼筋砼護欄，方涵兩側設置C20砼耳墻。

參考文獻：

[1] 水利部、財政部關于印發《全國中小河流治理重點縣綜合整治和水系連通試點規劃》的通知（水規計[2013]307號）.

[2] 《河南省水利廳、財政廳關于臨潁縣等8個縣（市）中小河流治理重點縣綜合整治和水系連通試點規劃的批復》.

[3] 《鄧州市中小河流治理重點縣綜合整治及水系連通試點規劃》（河南省水利勘測設計研究有限公司，2013年5月）.

[4] 《鄧州市長江流域重點地區中小河流整治規劃》.

[5] 《鄧州市水資源綜合規劃》（2010-2030）.