永春縣水系連通及水美鄉村工程設計

江燦平

（泉州水務工程建設集團有限公司，福建 泉州 362000）

1 前言

項目區包括仙嶺溪、麗昌溪、九曲溪和萬斗溪，該區域整治河段附近居民缺乏生態環保意識，存在垃圾隨意傾倒、局部建筑物搶占河道和家禽污水直接排入河道等不良現象。此外，項目區河道還存在河道沿岸生態文化水景觀不足；農田，河岸土質邊坡存在侵占和沖毀的風險。為了實現福建省永春縣水系連通及水美鄉村建設，項目圍繞鄉村振興戰略，統籌考慮縣域經濟社會發展需要，通過水土流失治理、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水系連通等措施打造“水美鄉村”的品牌。

項目防洪設計標準采用10 年一遇，排澇設計標準滿足10年一遇，24 h 暴雨，24 h 排干。項目共治理河道6.50 km，其中仙嶺溪4.14 km、九曲溪0.50 km，萬斗溪0.60 km、麗昌溪1.26 km；工程建設內容包括：清除養殖搭蓋580 m2，拆除人行橋1座，重建人行橋1 座；清除淤積6 215 m3；新建護岸3 819 m；新建生態親水節點4處，共計2 835 m2。

2 工程概況

2.1 水文氣象

項目治理河段位于桃溪流域上游，屬于北部產業發展區。項目區流域雨量豐沛，多年平均降雨量1 800 mm，年降水變差系數為0.16，年降水分布不均。流域屬南亞熱帶海洋性季風氣候，干濕季明顯，降水量在年分配中相差很大，主要降水時段在3-9 月。區域年平均氣溫為17.70 ℃～20.40 ℃，極端最高氣溫為39 ℃，極端最低氣溫為-7 ℃。多年平均風速為1.90 m/s，最大風速為24 m/s，風向偏北。

2.2 地貌地質

項目區地勢南高、北低，屬于剝蝕丘陵地貌。區內山巒重疊，大部分為山林，水系多呈網格狀、樹枝狀。項目區地表水和地下水對鋼筋混凝土及其結構中鋼筋不具腐蝕性，但對鋼結構具有一定弱腐蝕性。根據閩震〔2016〕20 號文和《中國地震動參數區劃圖》，其抗震設防烈度為Ⅶ度，其基本地震動峰值加速度為0.10 g，其基本震動加速度反映譜特征周期取值0.45 s。

3 實施措施設計

3.1 河道清障設計

為促進水美鄉村建設和滿足行洪需求，項目擬拆除仙嶺溪養殖搭蓋，合計580 m2。此外，對麗昌溪阻礙行洪的橋梁進行拆除，同時為了滿足兩岸群眾的通行重建一座，其余不阻礙行洪要求但不符合水美鄉村特色的橋梁，將結合鄉村交通道路建設統一拆除重建。

3.2 清淤疏浚設計

項目區河道存在淤積現象，故對九曲溪、萬斗溪、麗昌溪河床進行生態清淤，包括清除現狀雜草和違章搭蓋，從而使水流順暢。在清淤時應注意不能影響現有護岸的堤基、跨河橋墩及沿河其他建筑物的安全。根據現場觀測，河道沿線覆蓋土層為粉質黏土以及雜填土，故在清淤時將底高程規定為河道設計底高程，局部低于設計河底高程的河段不采用回填。此工程采用人工清淤與機械清淤相結合的方式進行，現有擋墻、房屋的基礎以及現有公路基礎1 m以內的河段采用人工清淤，其余采用機械清淤。

3.3 岸坡整治設計

在水系連通及水美鄉村建設中，坡岸整治尤為重要，其設計環節主要包括岸坡型式的選擇、護岸材料的選擇和護岸頂高程的確定。

3.3.1 護岸型式選擇

在選擇護岸時，應根據設計河段、岸線基礎、地形地質條件、沿岸地貌及城鎮建設規劃意見、當地建筑材料供應情況等綜合因素，本著技術合理、節省投資、綜合利用的原則進行造價計算，結合現狀并考慮生態景觀要求，選用合理的護岸型式。為優選護岸型式，在九曲溪典型斷面分別采用復合式護岸、重力式護岸、仰斜式護岸進行技術經濟比較。比選時發現，復合式護岸穩定性較好，兼具綠化景觀效果，施工簡易方便，但是占地較大；而重力式護岸占地小，且穩定性和防洪效果均較好，但是其體積較大，投資較高，綠化景觀效果也較差；綜合而言，仰斜式護岸不僅占地小、體積小、節省工程量及投資，而且有綠化景觀效用，更適合此次河段整治。因此，項目工程對現狀抗沖刷能力較差且存在坍塌隱患的堤岸選用仰斜式護岸型式。

3.3.2 護岸材料選擇

護岸材料選擇時，對細石混凝土砌卵石、埋石混凝土、漿砌塊石、階梯式生態框擋墻四種方案進行優選。從造價來看，根據工程量和當地物資單價計算發現，四種方案中階梯式生態框擋墻造價最高，其次埋石混凝土擋墻，漿砌塊石造價最低。從性能來看，細石混凝土砌卵石擋墻和埋石混凝土擋墻對基礎的適應性強、材料來源廣泛，抗沖能力強，但應用中人為切斷了河道和兩岸的水分及物質交換；漿砌石擋墻施工較容易，施工進度快，占地面積小，施工質量容易控制，堤身堅固且耐沖能力強。綜合比較后，從投資經濟、施工條件等因素綜合考慮，項目工程擋墻采用投資最省、性能最好的漿砌塊石護岸，既能滿足河道防沖要求，又符合“人與自然和諧相處”的現代治水思想。

3.3.3 護岸頂高程確定

為防洪安全考慮，護岸頂高程計算也尤為重要，根據《堤防工程設計規范》項目工程防洪標準為10年一遇，堤防工程級別為5 級，允許越浪安全加高值為0.30 m，護岸高程由設計洪水位與堤頂超高之和確定。設計洪水位確定中風速大小很關鍵，項目工程所在地風速以永春站氣象站為參考站，將永春站各風向的平均年最大風速修正到本工程所在地。在確定堤頂超高時，由于河段整治范圍內沿河兩岸為基本農田，為了減少農田開挖及征地，當局部河段農田段不滿足防洪標準時，河段設計護岸頂高程設計超高取0.50 m；當局部設計步道現狀高程高于設計護岸頂高程時，按現狀頂高程不再開挖。

4 治理方案設計

4.1 恢復農村河湖功能

針對河段兩岸農村地區防洪排澇不達標、供水能力不足、灌溉保證率低等問題，通過清淤疏浚、岸坡整治、堤防加固、水系連通以及生態改造等措施來恢復農村河湖功能。同時，通過提高農村防洪和排澇能力，發揮農村河道供水和灌溉功能，重建河湖生態廊道，使農村河湖防洪、排澇、供水、灌溉、生態等基本功能得到恢復。

4.2 修復河道空間形態

為消除九曲溪居民居住范圍河段存在的亂占、亂采、亂堆、亂建等現象，項目結合河長制，開展“清四亂”行動，因地制宜地選擇岸坡型式，以生態護岸、護坡保持岸坡原生態，修復和營造生態棲息地，保障生態流量。在治理九曲溪河道過程中，全面落實“河長制”，按照“屬地管理、分段負責”的原則，九曲溪由鎮政府分管領導、所在村主要干部擔任河長、河段長，積極協助做好區域內河道保潔工作，制定村規民約或居民公約，引導廣大群眾自覺保持河道清潔，維護生態平衡，修復農村河道空間形態及其水域岸線，增強生物多樣性。

4.3 改善河湖水生態環境

在改善河湖水生態環境時，先進行生態清淤，清淤底高程基本維持現狀河道主河槽高程，順應河勢；然后建設生態型護岸，當九曲溪兩岸現狀抗沖刷能力較差且出現坍塌隱患時，在堤段新建生態護岸，護岸型式采用仰斜式護岸，堤岸級別為5級，護岸擋墻墻身為M7.5漿砌塊擋墻，墻頂高程基本維持現狀岸頂高程；基礎采用M10漿砌塊石結構，基礎下設碎石墊層；擋墻頂部設置C20素混凝土壓頂，在基礎頂高程以上0.50 m處布置PVC排水管，順水流方向以2 m為間距布置，管后袋裝碎石作為反濾帶；在基礎、墻身以及壓頂每隔15 m設置沉降縫，并采用瀝青杉木板塞縫。

4.4 設計生態親水設施

為方便兩岸群眾通行，在九曲溪居民段沿河道共設置6道低水位過河汀步，結合已建護岸進行布置，汀步基礎采用C25混凝土澆筑，汀步石以0.50 m為間隔布置粒徑500～1 000大卵石。根據地質條件、沿岸地貌及城鎮建設規劃意見和當地建筑材料供應情況等綜合因素，結合生態景觀要求，在九曲溪左岸采用投資適中、整體性高、抗壓性強和路面圖案效果逼真的壓花混凝土巡河步道，對九曲溪河道進行生態景觀措施提升。同時，結合河道兩岸地形情況，鋪設透水磚及卵石路面及休憩平臺，以提升生態景觀效益和方便行人通行。此外，在巡河步道臨溪側設置種植槽作為安全防護措施，并種植三角梅等生態植物，同時設置指示牌、警示牌等配套設施。

5 結語

作為解決農村河湖水系連通及水美鄉村建設問題的工程設計，結合福建省永春縣蓬壺鎮的工程地質和實際條件進行了詳細的河道實施措施設計，根據鄉村存在的實際問題對河道分別進行了生態功能提升、濱水游賞改造和田園風貌建設。工程建成后，為項目區農村恢復了湖泊功能、修復了河道空間形態、改善了水生態環境，提供了生態親水設施，提高了當地農民的生活質量和健康水平，是黨和政府為民辦實事的重要舉措。