焦作市城區普濟河黑臭水體綜合治理工程設計探討

郭乙霏 王文婷

1東北農業大學水利與土木工程學院 黑龍江 哈爾濱 150030

2焦作市抗旱防汛通訊站 河南 焦作 454150

正文：

1 河道現狀

普濟河位于焦作市城區西部，屬海河流域衛河水系大沙河二級支流，新河一級支流，發源于焦作市北部山區，自北向南經王禇鄉向東南入新河，流域總面積32.5km2。普濟河在新店村南與南水北調中線工程總干渠相交，上游分東、西兩支，東支為影視溝，西支為塔掌溝，其中影視溝為主溝；自出山口后入城區，于豐收路南匯入新河，該河道屬城區防洪河道，近十幾年來未進行過系統治理。現狀主要存在以下幾個方面的問題：

（1）現狀河道斷面小，防洪能力不足。根據河道實測資料，現狀情況下解放路以北屬山區河道，過流能力大1270m3/s，解放路以下至入新河口屬城區段，現狀行洪能力僅有70m3/s～160m3/s。不能滿足焦作市城區防洪規劃普濟河50年一遇設計洪峰流量550m3/s要求。

（2）現有河道河線與城市規劃不一致。普濟河原為城郊河道，由于焦作市城市化進程的發展，已成為城區河道，但現有河道河線與焦作市城市總體規劃不一致，其下游河道線路需調整，滿足城市總體規劃要求。

（3）現有河道水生態環境惡劣。由于普濟河多年未進行綜合治理，造成兩岸生產生活污水亂排亂放和大量建筑生活垃圾傾倒河中，導致河道行洪斷面縮窄，水環境狀況較差，河道水質絕大多數屬于V類，部分河道甚至為劣V類。

2 治理的必要性

（1）是確保焦作市城市防洪安全的需要

普濟河城區段現狀防洪能力不足10年一遇，不能滿足焦作市城區50年一遇防洪要求，該流域出山口以下因城市化后流域下墊面發生變化，改變了原來的產流條件，徑流量增加，加劇了洪澇災害的發生。因此提高普濟河防洪標準，是保障焦作市城市經濟發展和兩岸人民群眾生命財產安全的需要。

（2）是確保南水北調中線總干渠焦作市城區段安全的需要

南水北調中線總干渠橫穿焦作市中心城區，給焦作市帶來水源保障、經濟和社會

巨大效益的同時，由于總干渠是以高填方形式從城區穿過，也加重了焦作市保護南水北調中線總干渠工程安全的任務，因此實施普濟河綜合治理，可消除或減輕南水北調中線總干渠的安全隱患，保障下游供水安全。

（3）是創建焦作市水生態文明城市建設的需要

普濟河城區段為季節性河道，主要水源為降水，受兩岸生產生活污水無序排放影響，現狀水生態環境惡劣，難以滿足水功能區劃和河流生態所需要的水質標準，隨著城市生活水平的提高，對水生態環境的要求越來越高，實施普濟河水生態綜合治理，全面提升河道水環境質量，營造親水空間，為創建焦作市水生態文明城市建設奠定基礎。

3 綜合治理設計方案

3.1 治理范圍與標準

根據焦作市城市總體規劃，本次治理范圍北起新月鐵路橋，南至新河入河口，共計長3.08km，治理標準為50年一遇設計標準。

3.2 工程治理措施設計

工程設計主要包括河道防護工程、擋水建筑物、景觀工程、生態修復四部分內容。

（1）河道防護工程設計

依據《南水北調防洪處理工程普濟河初步設計報告》，治理工程分北、中、南三段，其中：北段范圍自南水北調總干渠北側截洪溝至黑河，長2.31km，河道斷面采用上緩下陡復式斷面，主槽設計底寬20m，設計槽深4.35m，采用12°傾角（坡比1：0.2126）的近矩形斷面，主槽基本滿足防洪設計水位不出槽，兩側堤防原則上僅需滿足超高要求，堤防內外邊坡坡比均為1：2.5，堤頂寬6m，堤防與主槽之間設3.04m寬平臺，設計堤距37m，護岸采用自嵌式擋墻護岸、混凝土護底。

中段范圍自黑河至新河，設計以調節湖形式連接北、南兩段，協調水面，長0.94km；按平底開挖河道溝形，底寬20～50m、邊坡1：2.5控制，局部漸變調整與上下游平順連接，控制湖底高程不高于93.2m。

南段范圍自新河至大沙河，河道斷面采用土質梯形斷面，主槽兩側邊坡坡比1：2.5，設計河底寬50m，設計堤距86.25m，堤頂寬6m，堤防內外邊坡坡比均為1：2.5。

（2）擋水建筑物設計

為營造普濟河生態景觀水面，設2座液壓壩，分別為豐收路液壓壩和人民路液壓壩其中：豐收路液壓壩位于豐收路橋下游30處，人民路液壓壩位于人民路路橋下游20處，兩座液壓壩結構及布置形式一樣，均為1孔，總寬18m，壩高2m，長60 m，由進口鋪蓋段、壩室段、消力池段和海漫段組成。其中進口鋪蓋段長20m，分漸變和連接兩段，每段長10m，鋪蓋采用C25鋼筋混凝土，厚0.5m，邊墻采用C25鋼筋混凝土扶壁式擋墻；壩室段長8m.，為開敞式底板寬頂堰結構，壩室1孔，寬18m，基礎及兩側擋土墻采用C25鋼筋混凝土結構，工作閘門采用鋼閘門，右岸設控制啟閉房；消力池段長12 m，采用挖深式結構，池深0.65 m，護底采用C25鋼筋混凝土，厚0.5m，兩側擋土墻采用C25鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，底板設排水孔，直徑φ7.0 cm，梅花型布置，間距1.5m；海漫長20m，包括漿砌石連接段及扭曲漸變段，護底采用M7.5漿砌石結構。

（3）濱水景觀工程設計

濱水景觀設計以創建海綿城市建設為理念，鋪裝材料以透水混凝土和透水磚為主。植物配置以多林少草、四季有景為原則。設計面積57.04公頃，主要通過綠化種植、鋪裝廣場、園路、健身跑道、木棧道、景觀燈光、小品及健身設置休設施，結合河道兩側用地性質，設置5個主題園，分別為活力園、親水園、竹賢園、樂活園、蘆荻園，在防洪堤綠地范圍內，重點打造生態型濱水綠地，建設普濟河濱水景觀，

（4）生態修復設計

生態修復主要對河道環境、水質、水體生態系統的結構和功能進行恢復和保持，在河道工程范圍內，設置河道型礫石灘濕地，將礫石灘濕地設置于河道子槽中，設置深度0.70m，礫石床鋪設厚度0.5-0.4m，總面積10015m2。