萧太后河综合治理工程设计方案

萧太后河综合治理工程设计方案

发表时间：2019-08-27T16:00:03.123Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：钟小彦

[导读] 摘要：现阶段城市的发展，对河道治理提出了更高的要求，不仅要保障河道防洪功能，而且要将生态、人文、景观等要素有机结合起来，将河道打造为防洪为主，兼顾景观效果的生态型自然型河道。

中交水运规划设计院有限公司北京 100020

摘要：现阶段城市的发展，对河道治理提出了更高的要求，不仅要保障河道防洪功能，而且要将生态、人文、景观等要素有机结合起来，将河道打造为防洪为主，兼顾景观效果的生态型自然型河道。本文所述的萧太后河工程，基于上述原则进行了设计，工程建成后，有效改善了河道防洪现状，明显提升了区域环境品质，为河道综合治理提供一定的经验。

关键词：河道防洪；生态治理；景观建设

传统的河道治理一般是按防洪等级确定过水断面，设计为渠化的人工河道，岸线边缘通常为数米高的梯形或复式的防洪堤。河岸堤线的位置选择决定了可设计绿地的规模与空间尺度，本次萧太后河工程设计时，综合考虑防洪和景观的前提下，将河道蓝线和绿化带结合，扩宽上口，融合河道设计与景观设计，形成缓坡微地形景观；堤防与规划道路结合，节省工程投资；工程措施与人文休闲结合，营造滨水绿道；将萧太后河建设为一条具有浅滩湿地、生态驳岸的生态景观河道。

1 工程概况

萧太后河原为辽代开凿的运河，属凉水河支流，起点位于西大望路和弘燕路交会处东南，向东穿越四环路、垡头西路以及十八里店、豆各庄、黑庄户等地区，最后穿通马路进入通州区界内，于张家湾汇入凉水河，长约22.5km。1958年通惠排干修建时，将萧太后河“拦腰”截断，上游段位于通惠排干以西，长约8.9km，经通惠排干由北向南汇入凉水河；下游段位于通惠排干以东，长13.6km，流域面积

74.6km2，河道走向保持不变。通州区萧太后河由区界向东穿越京哈高速、东六环路于张家湾村汇入凉水河，长10.14km。

本次设计范围为南大沟汇入处至大高力庄闸，总长4.46km。主要建设内容包括河道开挖、岸坡防护、景观建设等。治理段河道防洪标准为50年一遇洪水设计，洪峰流量为240m³/s。堤防工程等别为Ⅱ等，建筑物级别为2级。工程区地表动峰值加速度为0.2g，主要建筑物地震设防烈度为Ⅷ度。

2 工程地质

工程场地位于潮白河冲洪积扇中下部地带，场地自西向东倾斜。项目区地层分布为人工填土层和一般第四系沉积层两大类，地层岩性为粘质粉土填土、杂填土、粉质粘土～粘质粉土、重粉质粘土～填土、粘质粉土、粉砂、粉细砂、细中砂等。河床岩性主要坐落于粉质粘土～粘质粉土层、砂质粉土～粉砂层、粉质粘土～粘质粉土层夹砂质粉土～粉砂层。

3 工程设计

3.1 河道工程

（1）断面设计

本次采用规划断面和河道景观融合断面进行了断面形式比选。

方案一：采用规划断面。规划采用两种断面型式：断面一为梯形断面，底宽50m，边坡比不大于1:3，上口宽80m～120m（详见图1）；断面二为矩形断面，底宽40m，上口宽40m（详见图2）。规划绿化隔离带宽度为20m～30m。

图1 规划梯形断面

图2 规划矩形断面

方案二：河道断面采用两种岸坡型式：1）不同坡比的连续缓坡加平台；2）左岸退台式岸坡+右岸梯形加直墙。

1）不同坡比的连续缓坡加平台

河道断面由主槽、浅滩、亲水步道及连续的缓坡组成，主槽宽不小于30m～50m，缓坡坡比不陡于1:4，上口宽103m～239m（详见图3）。河道常水位为19.50m，在高程19.00m以下采用梯形断面营造3m～14.35m宽不等的浅水区形成浅水湿地，种植水生植物。河道中利用宽阔的水面，布设生态岛；同时在河道两岸边坡设置亲水步道。

图3 设计断面1

图4 设计断面2

2）左岸退台式岸坡+右岸梯形加直墙

河道断面由左岸梯级退台岸坡、主槽、浅滩、右岸梯形加直墙组成，主槽宽40m，上口宽50m～100m（详见图4）。两岸直墙采用加筋挡墙护砌。

方案一、二均能满足防洪要求。

方案一优点是土方开挖量小，工程占地较为节省，适合于两岸建筑物密集和土地资源紧张的河段；缺点是边坡过渡不自然，亲水性和景观性较差；矩形断面两岸采用的重力式挡墙结构对地基承载力要求较高，工程量较大，施工要求和难度相对较高，工程造价也相对较高。

方案二优点是边坡过渡比较自然，断面自然柔和，更接近于河道天然岸坡，亲水性较强；增加了浅水平台可种植芦苇等各类水生植被，景观效果良好，同时能为生物提供栖息场所；对地基承载力要求相对较低，施工难度较小。缺点是断面较大，土方开挖量大，占地面积相对较大。

河道北侧紧邻规划建设用地，南侧为绿地，河道两岸基本已拆迁，结合两岸用地情况，采用自然柔和、亲水性较强的护岸断面，更加有利于增强河道的生态性，增加河道两岸环境的亲水性，提升河道的水景观整体品味，提升土地价值。因此，推荐采用方案二。

（2）水面线及冲刷深度计算

河道水面线计算采用恒定非均匀流方法计算，由大高力庄闸闸前50年一遇洪水位向上游逐段推求水面线，河道综合糙率取n=0.03。经计算，该河段50年一遇洪水位为22.09 m～21.17m，流速为0.3 m/s～1.12m/s。

根据《水力计算手册》（第二版）和《堤防工程设计规范》（GB50286－2013）附录D.2，计算河道冲刷深度，见表1、表2。

表1 弯道最大冲刷深度计算成果表

表2 顺直段冲刷深度计算成果表

（3）护岸工程

河道断面分为3个重点防护区域：一是河道底脚防护区；二是常水位以下河坡防护区；三是常水位至设计地面。

结合水面线计算成果、工程地质资料、河道冲刷计算结果，对河道进行了护砌：

1)河底护砌采用1m宽铅丝石笼加2m宽连锁砌块护砌，连锁砌块混凝土强度等级为C20，抗冻等级为F150，规格为

500mm×400mm×100mm；下铺250g/㎡土工无纺布。

2)常水位以下河坡护砌

高程19.00m以下河坡采用混凝土联锁砌块护砌；高程19.00m～19.60m处采用ER生态挡墙护砌，下铺规格为250g/㎡的土工无纺布，孔内回填种植土扦插灌木柳枝。

高程19.00m～19.50m处为浅水湿地区，种植水生植物，如荷花、荇菜、香蒲、菖蒲、千屈菜、慈姑、水葱、美人蕉和芦苇等，利用植物根系固坡，同时营造景观效果。

3)常水位～设计地面

河道水流流速小于2m/s，亲水步道～设计地面河坡采用灌草护坡，以满足防洪要求，同时铺设生态植被护坡可减少土壤流失，也可有效拦截通过坡面进入河道的面源污染，在有效保护堤岸的同时，达到绿化、美化、自然、生态的治理目标。

图5 护岸典型断面图

图6 节点效果图

3.2 景观工程

结合河道两岸规划用地情况，分区分节点设置休闲活动的景观小品和功能节点。河道常水位以上设置亲水步道或栈道。

景观种植遵循“三季有花、四季常青”的原则，树种选用北京本地乡土树种，同时增加色叶树种（紫叶李、银杏、黄栌、白蜡等）和常绿树种（油松、白皮松、河南桧和云杉等）的比例，令河道两岸的季相变化和色彩更为丰富多彩，也形成了段段不同、景景有别、在变化中而不失统一的线性自然河道景观。

参考文献

[1]水力计算手册(第二版)[M],中国水利水电出版社.2006.6.

[2]《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2017)[S].2017.

[3]《河道整治设计规范》（GB50707－2011）[S].2011.

[4]《堤防工程设计规范》（GB50286－2013）[S].2013.

[5]《防洪标准》（GB50201－2014）[S].2014.