大運會片區基礎設施建設項目

【摘要】某河道位于西江河上游，河道流域周邊用地屬性多為居住用地、存在農業耕作，林業種植等；還存有少量污水直排口、現狀雨污水混流排口、底泥淤積等諸多水環境問題。為在大運會前改善城市形象，解決河道水環境問題，提升流域附近居民生活幸福感，結合大運會片區某河道水環境治理工程，以整體流域大范圍分析，多從價值取向的轉變和流域治理升級的角度，對其水系統設計進行整體簡述。

【關鍵詞】基礎設施建設； 水環境治理； 生態修復

【中圖分類號】X522A

0 引言

河道水環境治理工程一般多為水利土建設施為主導，僅為水利基本功能服務，或為景觀及其他少數功能服務。如張艷［1］有關大旱河的治理探討；或從景觀相關等角度對水利工程實施前后的整體建議，如胡玉枝［2］有關汾河的治理分析；少有從整體生態價值方向全域考慮。以系統思維統籌解決城市水資源、水安全、水環境和水生態問題，構建城市水系統的重要性愈發凸顯［3］。本工程試著從系統謀劃、整體協調考慮河道水環境治理工程的另一種可能。

1 項目概況

某河道水環境治理工程位于成都市龍泉驛區東北部，南連龍泉山森林公園，北接東安湖公園及世界大運公園，串聯形成了一個龐大的公園群。在公園城市的建設背景下，把握舉辦第31屆世界大學生運動會的機遇，以公園為載體，打通連接龍泉山森林公園和東安湖片區的綠色通廊，詳圖1。項目分為兩期建設，一期（包含飛龍湖-驛馬橋）總面積約45.5萬m2，河道長約2.6 km；二期總面積約52.3萬m2，河道長約1.5 km。

2 現狀分析

本河道為西江河城區段，本項目位于西江河上游段，西江河發源于山泉鎮柏楊溝，流經山泉鎮、龍泉街道、西河鎮、于黃土鎮洪福村出龍泉界。場地周邊水系構成主要有：東側為百工溪（百工堰水庫）、雙河溪、馬家河；西側為東風渠；南側為蘆溪河；北側為東干渠（灌溉渠）、規劃皇冠湖。周邊水系見圖2。

西江河為山洪河道，流域地形為山地、丘陵、平壩為主，地勢較為舒緩，地勢東南高，西北低。河道飛龍水庫—驛馬橋段，渠道西側緊鄰濱河路，東側緊鄰濱河北路及春蘭路，渠道已采用漿砌石或混凝土面板護岸進行了硬化，渠寬約20 m。而在龍都南路以南約300 m已進行了整治，兩側為漿砌石護岸，該段西側為奶牛廣場。河道其余段雖位于城區段，但渠道兩側未經整治，渠道為自然土堤，河道周邊為農田耕地，相對較空曠。流域范圍內年際降雨不均豐枯水量差異較大，11—5月河道幾乎處于無水狀態，6—10月河道非降雨期也處于無水狀態，無水期較長。因此河道內水流流量季節性變化非常明顯，常出現河道枯期斷流現象（圖3）。

現狀主要存在問題有河道彎道較多，不利于夏季河道行洪；景觀觀賞性及親水性較差；生態環境惡劣、無法形成穩定可持續的生態系統等。

3 整治整體思路

3.1 流域治理的升級

抓住主要矛盾，控源截污，“黑臭在水里，根源在岸上，關鍵是排口，核心是管網”。河道水環境治理僅考慮工程紅線范圍內管網整治是不夠的，要將河道流域影響范圍全部納入調查，統籌治理，實現管網1.0到流域2.0的理念轉變。在構建排水體制時，應堅持“大分流、小截流”的治理理念［4］。流域范圍內，新建管網從源頭要求雨、污分流；現狀管網應該盡改，全面整改錯接、漏接的管網，這樣才能更好地完成河道水環境治理，避免重復多次整治。

3.2 水質提升的核心目標導向

構建全收集、全截留、全處理的旱天污水處理系統和控制溢流污染、面源污染的雨天污水控制體系［5］。從流域水環境質量要求的目標出發，全面排查、逐步解決老城區改造帶來的點源污染，面源污染問題。

河道一期、二期范圍，共排查涉及污水排放區域總共161 hm2，遠超河道紅線7 hm2設計范圍；陸域部分堅持雨污分流，提高污水收集率；改造混接錯接的雨污水管段，修復破損和功能失效的排水設施；雨水系統通過源頭減排，多級生態凈化等海綿城市措施，進行雨水凈化、收集和排放。

3.3 價值取向的轉變

由傳統河道水利實用功能價值取向，或只注重景觀外殼美觀功能取向，向公園城市水環境生態文明價值觀的轉變，由單一的功能型思維方式向全專業過程控制思維方式轉變，發揮河道其應有的生態價值和社會價值。

3.4 海綿城市的綜合應用

本工程范圍內充分利用項目豎向空間，對項目區內雨水徑流進行合理收集，利用合適的岸帶綠地空間，構建雨水濕地，將場地收集的雨水排入淺灘濕地范圍進行場地雨水凈化后排入被治理河道，緩解河道生態壓力。綠色、藍色、灰色基礎設施合作發力，構建了河道整體的大的海綿體，是本次治水提質最有力的保障。流程示意詳圖4。

3.5 文化及公共空間打造

相關研究表明，我國大部分景觀水體都受到了富營養化的嚴重威脅，90%以上公園景觀水體存在不同程度的污染［6］。以河道景觀動水的效果反向推到計算需水水量，采用中水進行補水，結合生態構建工程，將區域打造為水體清澈、多樣性豐富的，同時兼具功能性、景觀性的生態綠色系統。將設計工程與沿河兩岸城市規劃、生態景觀及人文景觀的有機融合，形成可供觀景游憩的生態空間與景觀。公園建設完成后實景圖，詳圖5。

4 水系統設計亮點

以系統性思維治理，尊重和利用自然條件，讓生態價值與景觀美學并駕齊驅體，構建水安全，水循環。從雨水產匯流到排放過程再到排入受納水體的全過程全生命周期的管控，也體現在“藍綠灰”措施（大小海綿）的結合。

4.1 調蓄提升，構建安全

拓寬河道，非汛期采用水壩擋水形成水景觀，汛期結合水情，騰庫調蓄，確保行洪。集調蓄與景觀湖景為一體，利用河道自然優勢，結合景觀效果，整體構建水安全大海綿體系。景觀堰布置詳圖6。

4.2 分區設防，防洪達標

洪水分區設防，結合河道段落進行橫向分區進行駁岸組合。

參照GB50286-2013《堤防工程設計規范》附錄D.2.2的規定計算水流對堤基產生的沖刷深度，計算公式為式（1）。

式中：h_s為局部沖刷深度（m）；H₀為沖刷處的水深（m）；U_cp為近岸垂線平均流速（m/s）；n為與防護岸坡在平面上的形狀有關，取n=1/4～1/6 ；η為水流流速不均勻系數，根據水流流向與岸坡交角α查規范表D.2.2 采用。

計算得堤腳沖刷深度為1.36～1.74 m，按照規范要求，堤基埋深應置于沖刷深度以下0.5～1.0 m。根據計算結果及結合現場實際情況確定基礎埋深為2.0 m。

根據流速、洪水頻率及沖刷深度，對駁岸進行評估縱向分區及選材處理。采用不同防護材料滿足防護要求，針對不同功能區域采用不同的駁岸形式，實現功能、美觀的和諧統一，詳圖7。

本工程駁岸線總長約11.2 km，上游段以現狀硬質駁岸為主，下游河道加寬段以軟質駁岸為主。典型石籠護岸斷面詳圖8。

4.3 智能截流，末端控制

針對遺留的沿河排放口，采用沿河截污的方式對河道內的排污口進行截污，實現旱季污水100%收集；對于錯接漏接污水進行流域雨污改造，對于超出設計范圍向主管部門提出整改要求。改造已有雨污合流口，采用智能分流井，通過COD檢測器與水位探測器聯合運行，通過預設定的相關數值，旱季污水與初小雨進行截留，中后期較潔凈的雨水進入下游河道中，實現智能控制分流。

4.4 有機結合，綠色生態

在雨污分流的基礎上，改變原有的徑流組織，增加海綿城市設施，達到削減面源污染的效果［7］。充分利用公園的綠色設施優勢，在場地低洼處、雨水排出口處設置生態洼地等措施，對匯集的雨水進行初步沉淀利用好生態措施的凈化處理功能；使用生態植草溝，雨水濕地等LID設施從轉輸雨水開始，進行雨水凈化，降低場地雨水對水質的影響。

4.5 生態構建，水質保障

構建湖區水景觀，底質生境改良，構建有益微生物群落；與景觀、植物專業配合，選用耐污、凈化能力強的沉水植物，形成凈水植物群落系統等。采用生態方式凈化水質，減少維護成本。

5 結束語

設計思路由傳統項目僅針對本工程紅線內思考的設計理念，進行思維轉變，構建“源頭減排，過程控制，系統治理” 的水系統設計全過程理念。以“綠-灰-藍”思維進行雨水徑流全過程控制，將低影響開發措施與景觀效果有機融合，功能與美感互補，重塑藍綠交織的濱水休閑活力岸線，形成生態人文共享的濱水特色海綿示范。使項目成為具有公共游憩休閑、美學與生態感知、文化展示等復合功能的城市公園綠地。創建城市重要標志，提升城市形象，并展示結合生態自然一體的現代新城市風貌，為大運會展現自己獨有的風采。

參考文獻

［1］ 張艷.大旱河河道治理工程設計探討［J］. 海河水利，2023（4）：45 -47.

［2］ 胡玉枝.汾河河道治理工程的景觀環境影響分析［J］.山西水利科技，2022（2）：66-68.

［3］ 龔道孝，郝天，英罹，等.統籌推進城市水系統治理方法研究［J］. 給水排水， 2022， 48（11）： 1-8.

［4］ 樓少華，唐穎棟，陶明，等.深圳市茅洲河流域水環境綜合治理方法與實踐［J］.中國給水排水，2020，36（10） ：1-6.

［5］ 徐柏剛，楊仲韜，吳寶利，等.廈門市埭頭溪流域水環境綜合治理方案研究［J］.中國給水排水，2022，38（24） ：125-132.

［6］ 夏哲韜，史惠祥，李遙.食藻蟲引導的沉水植被修復景觀水體的應用研究［J］.中國給水排水，2011，27（17） ：26-30.

［7］ 湯鐘，張亮，俞露，等.深圳福田區水環境綜合治理方案探索與實踐［J］.中國給水排水，2020，36（18） ：7-12.