東川河蓄水改造工程方案簡(jiǎn)述

孫春桃

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概況

呂梁市離石區(qū)地處山西省西部，呂梁山脈中段西側(cè)，呂梁山腹地，地勢(shì)東部高而寬，西部低而窄，境內(nèi)山多川少，土石山區(qū)和黃土丘陵區(qū)面積占全區(qū)總面積的80%。下轄7 個(gè)街道、2 個(gè)鎮(zhèn)、3 個(gè)鄉(xiāng)，共12 個(gè)社區(qū)、193 個(gè)行政村，行政區(qū)域總面積1 324 km2，總?cè)丝?2.49 萬(wàn)人。

東川河流經(jīng)山西省呂梁市離石區(qū)，屬黃河水系，東西流向，于離石區(qū)西部與北川河等匯入三川河。河道全長(zhǎng)67 km，流域總面積952.2 km2，河床平均縱坡為1.4%。河床糙率為0.025～0.029。在當(dāng)?shù)乇蝗藗兎Q為離石人的母親河。

東川河蓄水改造工程是呂梁市委市政府為恢復(fù)由于“供熱覆蓋工程”破壞了的原東川河蓄水工程，為使呂梁市城區(qū)段環(huán)境重現(xiàn)昔日山水相畔，河湖相映的湖光山色而提出的。工程建設(shè)內(nèi)容包括：新建（改造）蓄水壩、修復(fù)河床襯砌、重點(diǎn)段亮化（噴泉）。

2 工程建設(shè)的必要性

2.1 改善人居環(huán)境的需要

習(xí)總書(shū)記提出“良好生態(tài)環(huán)境是最普惠的民生福祉，堅(jiān)持生態(tài)惠民、生態(tài)利民、生態(tài)為民”。呂梁市響應(yīng)總書(shū)記號(hào)召，對(duì)市區(qū)實(shí)行集中供熱全覆蓋、優(yōu)質(zhì)煤替換逐步推進(jìn)，使市區(qū)空氣質(zhì)量穩(wěn)步提升，居民生活品質(zhì)逐步提高，居民對(duì)生活的追求從數(shù)量型轉(zhuǎn)為質(zhì)量型、從物質(zhì)型轉(zhuǎn)為精神型，生態(tài)休閑正在成為居民日益增長(zhǎng)的生活需求。東川河蓄水工程改建正好可以滿足人們對(duì)戶外休閑的需求。

2.2 工程建設(shè)的需要

呂梁市按照中央加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的總體要求，對(duì)市區(qū)實(shí)行集中供熱全覆蓋，為了對(duì)市內(nèi)交通不造成較大影響，將熱力管線布置在東川河河道內(nèi)，熱力管線箱涵建成后，因地制宜形成了親水平臺(tái)，進(jìn)一步提升了工程區(qū)的整體形象，給歷史悠久的離石增添無(wú)窮活力；恢復(fù)東川河蓄水工程后，增加的噴泉、水簾景觀，豐富了離石的自然景觀，形成新的旅游資源成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，可帶動(dòng)呂梁市經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。

綜上所述，為了重現(xiàn)離石區(qū)山水相畔，河湖相映的湖光山色，進(jìn)行“東川河蓄水改造工程”是十分必要的。

3 任務(wù)及規(guī)模

3.1 工程任務(wù)

工程建設(shè)的主要任務(wù)是：防洪、恢復(fù)蓄水景觀、改善水生態(tài)環(huán)境。

首先，對(duì)河道的防洪安全進(jìn)行復(fù)核，對(duì)不滿足要求的河段進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)；其次，在滿足防洪安全及河道內(nèi)已建親水步道（供熱管線箱涵）日常使用的前提下，合理確定蓄水壩位置、蓄水位和設(shè)計(jì)壩高；對(duì)供熱管線施工過(guò)程中破損的河床襯砌進(jìn)行修復(fù)，滿足蓄水功能；再次，在呂梁賓館段布置噴泉、在東川河橋上游側(cè)、石州橋下游側(cè)布設(shè)水簾，并進(jìn)行相應(yīng)的亮化設(shè)計(jì)。

3.2 工程建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模

一是對(duì)不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)的堤防段加高改造；二是新建蓄水壩，沿河布置25 座蓄水壩，形成梯級(jí)蓄水景觀；三是修復(fù)河床襯砌，對(duì)治理范圍內(nèi)部分破損的河床襯砌進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)面積17.2 萬(wàn)m2，滿足蓄水功能；四是亮化工程，在呂梁賓館段21#壩和22#壩間的河道北岸布置長(zhǎng)300 m 的噴泉，并在東川河橋上游側(cè)、石州橋下游側(cè)各布設(shè)一道68 m 的水簾。

4 工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)

4.1 工程等別和標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—2014），以及《呂梁市總體城市規(guī)劃》，防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇洪水。本次工程改造采用防洪標(biāo)準(zhǔn)與改造前相同，即防洪標(biāo)準(zhǔn)采用50 年一遇洪水設(shè)計(jì)。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286—2013），相應(yīng)堤防的工程級(jí)別為2 級(jí)；根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—2014）的規(guī)定，按蓄水量劃分，蓄水壩為Ⅴ等，按5 級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

根據(jù)現(xiàn)行《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2015），樞紐建筑物的抗震設(shè)防烈度確定為7 度。

4.2 工程布置

工程治理范圍東起沙會(huì)則大橋上游200 m，西至龍鳳橋下游100 m，途徑高崖灣橋、永寧橋、東吊橋、石州橋、東川河橋、西吊橋，全長(zhǎng)約5.7 km。治理段河道內(nèi)布置了25 道蓄水壩，形成連續(xù)水面，回水長(zhǎng)度5.2 km，蓄水面積38.2 萬(wàn)m2，蓄水量共50.9 萬(wàn)m3；在呂梁賓館段（東川河橋和石州橋之間）北岸布置300 m 噴泉。在東川河橋東側(cè)和石州橋西側(cè)布置2 道水簾，水簾長(zhǎng)2×68 m。工程擬分兩期實(shí)施：一期工程范圍是龍鳳大橋下游100 m 至永寧橋下游90 m，長(zhǎng)度2.9 km；二期工程范圍是永寧橋下游90 m 至沙會(huì)則橋上游100 m，長(zhǎng)度2.8 km。

4.3 防滲型式的選擇

根據(jù)地質(zhì)勘察成果和水工布置，設(shè)計(jì)河底位于砂卵石地基上，存在滲漏問(wèn)題，工程蓄水后，將抬高河道水位，加大蓄水池的滲漏。由于前期工程采用水平防滲，本次效果延續(xù)以前的防滲型式，采用水平防滲方案。

4.4 河道治理設(shè)計(jì)

4.4.1 縱斷設(shè)計(jì)

治理段河道設(shè)計(jì)縱坡盡量維持原河道縱坡為原則，兼顧河道蓄水和蓄水壩的布置，以及與治理段上下游河道的銜接，維持原河道設(shè)計(jì)縱坡5.6‰～9.3‰。

4.4.2 河道底板襯砌修復(fù)

治理段原河道底板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防滲，總面積約41 萬(wàn)m2。因集中供熱管道的建設(shè)，對(duì)現(xiàn)狀蓄水河道底板襯砌造成一定程度的損壞，對(duì)于水源緊缺的東川河，應(yīng)采取防滲工程措施，對(duì)損壞的河床進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)面積為17.2 萬(wàn)m2。修復(fù)措施與原河道相同，結(jié)構(gòu)型式自下而上為：100 mm 厚粗砂墊層，復(fù)合土工膜（兩布一膜），100 厚粗砂保護(hù)層，200 mm 厚C25 鋼筋混凝土護(hù)面。新鋪設(shè)的土工膜與原土工膜通過(guò)焊接連接。

4.5 液壓壩的設(shè)計(jì)

4.5.1 液壓鋼壩布置

本工程共布置有25 座液壓鋼壩，壩長(zhǎng)為66～82 m，壩高依據(jù)河道縱坡、堤防高度及滿足蓄水要求確定，壩高設(shè)計(jì)河底以上1.6～2.75 m，壩體面板數(shù)量分別為7～8 扇，總共蓄水長(zhǎng)度5.2 km。

4.5.2 建筑物設(shè)計(jì)

本工程為全河段防滲，液壓鋼壩由壩體段、消力池段組成，總長(zhǎng)16～17 m。

液壓鋼壩段。液壓鋼壩采用C30 鋼筋混凝土筏式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面與河床齊平，根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)裝置埋設(shè)要求，厚度為1.9 m。根據(jù)壩體坍落寬度和上、下游施工檢修要求，在順?biāo)鞣较颍_定底板長(zhǎng)度為7 m。壩體均為鋼結(jié)構(gòu)，邊墻在現(xiàn)堤防表面加貼1.0 m 厚的C30鋼筋混凝土并與底板澆成一個(gè)整體。

消力池段。由于本工程全段全斷面防滲，不設(shè)專門(mén)的消力池，在緊鄰液壓鋼壩段下游布置10 m 長(zhǎng)的護(hù)坦段代替消能設(shè)施，底板厚500 mm，采用C25 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

4.6 亮化工程設(shè)計(jì)

為打造呂梁標(biāo)志性城市河道景觀，與南岸文化景觀設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，在呂梁賓館段（東川河橋和石州橋之間）北岸布置噴泉及水簾。景觀噴泉布置在東川河北岸的東川河橋和石州橋之間的右岸河堤上，水簾布置于東川河橋東側(cè)和石州橋西側(cè)。

4.6.1 噴泉設(shè)計(jì)

噴泉水池設(shè)計(jì)。景觀噴泉布置在東川河北岸的東川河橋和石州橋之間的河堤上，長(zhǎng)300 m，設(shè)計(jì)有彩虹噴泉和一維數(shù)碼噴泉兩種水形。噴泉用水源自河道，水池建于河堤右岸東川河橋和石州橋之間，為C30 鋼筋混凝土矩形水池，結(jié)構(gòu)尺寸為300 m×2.0 m×1.5 m（長(zhǎng)×寬×高）。噴泉控制房布置在新建的22#液壓壩上游，利用原5#泵房改造而成，建筑面積72 m2。結(jié)構(gòu)平面尺寸為12 m×6.0 m（長(zhǎng)×寬）。

噴泉補(bǔ)水設(shè)施。在噴泉水池上、下游分別建一座取水泵房，自河道取水向噴泉水池補(bǔ)水。取水泵房為地下式，布置于河道右岸凹向岸邊，為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分為取水層、安裝層共上、下兩層布置，泵房在臨河側(cè)布置開(kāi)敞式進(jìn)水流道與河道連通，連通入口處設(shè)攔污柵，安裝層布置水泵。泵站出水池緊臨噴泉水池的上下游與水池成一體布置，通過(guò)隔水墻（導(dǎo)流墻）與水池分隔，補(bǔ)水經(jīng)出水池消能后經(jīng)導(dǎo)流墻溢流進(jìn)入噴泉水池。位于噴泉下游的現(xiàn)有循環(huán)泵站通過(guò)水循環(huán)把下游水循環(huán)起來(lái)，既能使河道的水活起來(lái)，還可以將下游的水提到上游，作為噴泉的備用水源。

4.6.2 跨河橋水簾設(shè)計(jì)

布置2 道水簾，每道長(zhǎng)68 m，分別位于東川河橋東側(cè)和石州橋西側(cè)。對(duì)數(shù)碼水簾與跑動(dòng)水簾兩種型式進(jìn)行了比較。其中數(shù)碼水簾色彩艷麗，場(chǎng)景多變，但適用于近距離觀賞，且受風(fēng)速影響大，投資也較大；跑動(dòng)水簾可隨音樂(lè)燈光變化，相對(duì)樸素，受氣候因素影響小。推薦采用跑動(dòng)水簾。

4.7 控制室、管理房設(shè)計(jì)

25 座液壓壩的控制設(shè)備集中布置在一座中央控制室內(nèi)，中央控制室布置在新建15#液壓壩壩址右岸，利用原9#泵房改造而成，為單層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積92 m2。結(jié)構(gòu)平面尺寸為12 m×7.5 m（長(zhǎng)×寬）。

5 結(jié)論

本項(xiàng)目屬于河道蓄水改造工程項(xiàng)目，效益主要體現(xiàn)在社會(huì)效益上。工程實(shí)施后，河道形成了梯級(jí)蓄水景觀，河道的行洪能力達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，徹底消除了對(duì)周邊居民的威脅，同時(shí)恢復(fù)東川河蓄水工程后，增加的噴泉、水簾景觀，豐富了離石的自然景觀，形成的新旅游資源成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，可帶動(dòng)呂梁市經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。