潘相東
(北京市豐臺區河道管理一所,北京 100071)
本文主要針對北京城市河道——旱河整治實例,分析城市河道綜合治理工程主要特色措施及其關鍵點。
旱河,位于北京豐臺區花鄉境內,起點位于南四環路北側,京開東路以西,向北穿過康辛路、嘉園路、馬家堡路后匯入涼水河。現狀河道全長約4.8km,流域面積約11.3km2。旱河現狀斷面為混凝土板襯砌梯形斷面,河底寬4.0m,河道上口寬約10m左右。
1998年豐臺區水利局對旱河0+000~0+437段已按規劃進行了治理,0+950~2+000段包含在康辛路二期工程中,屬于康辛路二期治理段,2008年隨著康辛路的施工已治理到草橋東路,后因拆遷問題擱置至今(見圖1)。

圖1 北京旱河平面布置位置示意圖
北京市2012年發生“7·21”特大暴雨,最大降雨量288.5mm,據現場實際查勘,此次暴雨導致旱河自草橋東路至馬家堡東路(角門四號院)河段右岸2.6km長角門路全線漫溢,漫溢深度約為0.4m(見圖2)。

圖2 旱河2012年“7·21”漫溢河段位置示意圖
旱河未整治河段河道底寬僅4~6m,上口寬4~10m。以旱河嘉園路段為例,旱河嘉園路斷面20年一遇設計流量42m3/s,而現狀過流能力低于17m3/s。北京旱河沿程發生漫溢的主要原因是旱河斷面過窄,過流能力嚴重不足,現狀旱河的河道設計防洪標準偏低。
因該河段沒有徹底實現雨水、污水分流,自然降雨及居民生活污水共同排入同一排水管道,當出現持續降雨或突降大暴雨時,因斷面狹小,以及污水的流入,下水管道排水能力不足,直接影響了旱河的河水下泄,出現河段漫溢現象。
北京是全國的政治中心、文化中心,是世界著名古都和現代化國際城市。旱河,位于北京的南端,河道的外觀影響了北京的城市面貌。
隨著北京城市規模的不斷擴大,北京豐臺區的高科技園區、世界公園、世界珍稀植物園、星河城、世界花卉大觀園以及一批生活居住區已相繼建成。旱河落后的治理現狀,嚴重落后于城市開發建設的發展進度現狀,為落實2009年11月5日北京市公布的《促進城市南部地區加快發展行動計劃》,推進河道治理、生態綠化、供水排水管網、垃圾處理等城市環境設施建設,消除排水障礙,促進北京南區經濟發展,旱河的河道整治、水環境保護勢在必行。
馬家樓橋位于北京市南四環的交通干道上,由于此段道路地勢低洼,排水不暢。2011年的“6·23”大雨、2012年的“7·21”大雨,馬家樓橋主輔路嚴重積水,進而影響整個南四環的交通,導致此區域交通大面積擁堵。旱河綜合治理工程的實施,將使旱河防洪標準提高到50年一遇,改善馬家樓橋附近及其沿河周邊地區的排水條件,有效解決因南四環路馬家樓段嚴重排水不暢而導致的交通擁堵問題。
旱河綜合治理工程完成后,雨污分治可改善河道水質,改善旱河局部河坡坍塌及臟亂差現狀,改善河道兩岸生態環境,綠化美化河道,形成觀賞水面,改變局部小氣候,提高區域空氣含氧量,極大提升周邊居民生活條件及生活質量(見圖3)。

圖3 河道及周邊環境
北京城市河道整治,有別于其他工程,有著獨到的形式與特點。在滿足河道設計防洪標準,同時也滿足人水和諧、改善生態環境等條件。
提高旱河防洪標準是解決河道危害的根本途徑。將旱河設計防洪標準提高到20年一遇,流量嘉園路以上段洪峰流量為42m3/s,嘉園路以下段洪峰流量為59m3/s,設計洪水位一般不高于城市主要雨水管道出口內頂高程;將旱河校核防洪標準提高到50年一遇,嘉園路以上段校核洪峰流量為50m3/s,嘉園路以下段校核洪峰流量為68m3/s,堤頂安全超高不小于0.6m,跨河橋梁的梁底高程應高于50年一遇設計洪水位0.5m以上。
跨河建筑物設置不得縮窄河道行洪斷面。跨河橋標準:城市交通干道為城-A級,其余為城-B級。
為增大旱河河道行洪能力,以拓寬主槽、疏浚暢通為目標整治旱河。起點樁號0+437,終點樁號4+800,拓寬疏浚長度3006m。河底主槽擴寬14~18m,河底面采用厚0.1m的露空磚護砌,作為防沖層,空格內填碎石子。防沖層下利用0.3m厚的河道開挖的上層粉質黏性土防滲。
為增加河道景觀觀賞效果,自河道中心至岸坡依次為第一道岸墻等不同設置。河道第一道岸墻采用墻頂高程不低于50年一遇規劃洪水位的漿砌石重力式擋墻,擋墻頂寬0.5m,背坡比為1∶0.5,迎水坡比為1∶0.1,基礎厚0.8m,前后趾寬度均為0.5m;墻頂帽石采用花崗巖,預制混凝土欄桿;擋墻外用透水磚鋪設成2m寬人行道,外坡用植草磚植草護砌(見表1)。修建濱河路3232m,凈寬3m,瀝青混凝土路面。

表1 河道橫斷面做法統計
為滿足旱河兩岸現狀居住區居民出行要求,結合旱河治理改建橋梁3座,分別為3+083.5處改建馬家堡中路橋,3+447處改建馬家堡路橋,4+505.7處改建晨光路橋;改建行人便橋4座,分別位于2+784、3+312.5、3+590、3+700處(見表2)。

表2 橋梁設計成果
為擴大北京城市水域面積,增強市民親水環境,根據《橡膠壩技術規范》(SL 227—98)要求,結合河道治理的橫斷面形式、河道行洪要求及河道設計常水位要求,在旱河末端(樁號4+700)處建設充水枕式橡膠壩1座。橡膠壩長18m,壩前蓄水位37.10m,壩底板高程34.30m,壩高為2.8m,內壓比1.3。利用市政水源充壩,自流與強排相結合塌壩;設計充水時間6h,泄水時間1h。
北京城市旱河治理工程實施后,河道達到了防洪標準,有效緩解了四環路排水壓力,為汛期保障北京南四環主路暢通,提供了有效保障。