秦皇岛经济技术开发区深河综合治理工程综述

齐 静，胡羽成

（1.海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170；2.天津市水务局海河管理处，天津 300141）

1 工程背景及工程基本条件

1.1 工程背景

秦皇岛市北戴河是我国著名的旅游避暑胜地，素有“夏都”之称。深河发源于抚宁县北坊子村，是戴河的一条主要支流。深河治理段是秦皇岛经济技术开发区生态环境系统的重要组成部分，其水环境的优劣和防洪能力的高低直接影响着本区域及沿海自然环境。近年来，随着深河两岸经济社会发展，一些地段水土流失严重，造成深河河道淤积、水质恶化，河道行洪能力大大降低，每遇较大洪水便会泛滥成灾。另外，该河段多年来一直未治理，河道处于自然原生状态，由于两岸村民沿河而居，穿村河道或者河道在村庄附近通过段两岸堆放的垃圾污染了河道水质。遇到洪水年份，垃圾被洪水冲走，或淤积河道，或流到下游，严重破坏了生态环境。

1.2 工程基本条件

深河流经秦皇岛市经济技术开发区，在小米河头村南入戴河干流，之后流经北戴河区后入渤海，河道全长约16 km，流域面积约46 km2，河道比降为2.4‰。

深河无实测径流资料，本次设计主要通过对流域实测暴雨分析，计算流域设计暴雨，再通过产汇流分析推算设计洪水，分别采用推理公式和多因子公式2 种方法计算产流和汇流，经综合分析确定深河20年一遇标准设计洪水流量为174～231 m3/s。

根据地表查勘及地质勘察揭露地层情况，在钻探深度范围内，本场区揭露地层为第四系松散沉积物和太古界火成岩。地质测绘及钻孔揭露的地层岩性主要有：第四系全新统人工堆积（mQ4）素填土、杂填土，冲洪积（Qa1+p1 4）黏土、壤土、砂壤土、细砂、中砂、粗砂，湖沼相沉积（Q1+f 4）壤土，太古界迁西群拉马沟组（Ar1）花岗岩、片麻岩。本区大部分地表被第四系覆盖，在地质测绘及钻探中未发现大的构造。

2 工程规划

2.1 工程任务

本次治理段河道位于秦皇岛经济技术开发区数据园区内，工程起点为京秦铁路桥以北约500 m，桩号为0+000，终点至G102国道以北约350 m，桩号为4+580，全长约4.58 km。

深河（开发区数据园区段）综合治理工程的主要任务是：通过对深河约4.58 km河道实施清淤清污及修建护岸堤防工程，结合新建拦河蓄水闸等建筑物工程，改善河道自身水环境及本区域水生态系统，保证下泄入渤海水质达标，提高河道防洪能力，恢复河系健康生态系统，优化河系环境，形成连续水面，美化本地区环境，支持区域经济社会的可持续发展。主要工程项目包括河道清淤清污、修建护岸堤防、新建下倾式平板钢闸门蓄水闸、挡水堰等。

本次治理主要考虑景观蓄水位以下部分的挡墙护岸工程及河道清淤疏浚、扩挖、堤岸开挖和土方回填，河道堤防工程主要依据后期的景观工程，通过景

观微地形来实现河道堤防的行洪要求，微地形高程不低于河道设计洪水位+安全超高。

2.2 工程规模

根据文献[1]并考虑该工程的重要性，确定该工程等别为Ⅳ等。根据文献[2]，堤防工程的级别为4级，下倾式平板钢闸门蓄水闸、挡水堰等主要建筑物为4级建筑物。

3 河道治理布置原则

为达到彻底清污的目的，基于本地区防洪安全问题，根据河道现状情况并结合实际地形条件及河道景观规划要求，综合考虑与开发区总体规划相协调，依据文献[3]，确定以下河道治理布置原则。

（1）彻底清污，避免二次污染。为防止污水处理厂达标水被河道污水污染，需对河道水彻底清淤清污。

（2）突出重点，统筹兼顾。分析上下游、左右岸、干支流情况及防洪工程体系存在的问题，突出重点、统筹兼顾，以确定工程布局。

（3）立足现状，兼顾长远。在完善河道防洪工程体系的基础上，为城区综合开发搭建平台。

（4）满足功能，节省投资。在满足防洪设计功能及规模要求的基础上，尽量节省工程投资。

（5）技术可靠，改善生态。在技术可靠的前提下，不干扰或尽量少干扰社会经济环境等，改善周边生态环境，达到社会满意的效果。

4 工程设计

4.1 河道治理工程设计

本次河道治理工程起点为京秦铁路桥以北约500 m，终点为G102 国道以北约350 m，治理段河道全长约4.58 km。

通过对河底污泥进行厚度勘察，全线河底污染层厚约0.5～1.5 m，按照以上控制高程及纵坡进行河道清淤，多数河段能够保证清污彻底。对于局部不能彻底清污的河段，施工过程中根据现场情况以彻底清除河底污泥为标准适当增加清污厚度。

图1 深河治理段典型断面示意

（1）河道治理纵断面设计。本次河道治理段现状河底高程约15.5～27.8 m，纵断设计充分结合原河道纵坡走势，同时考虑治理段与上下游的衔接以及河道周边地形地貌、建筑物布置、河道土方开挖、河道景观规划，整体采用2.0‰。

起始点控制性设计河底高程主要依据河道走势、地形地貌、河道清污治理要求以及与上下游的衔接关系，确定本次深河治理段桩号0+000 处设计河底高程为15.0 m，1～6 号水闸处控制性河底高程分别为15.0、17.9、19.5、23.5、24.5、26.3 m，终点桩号4+580处设计河底高程为26.8 m。

（2）河道治理横断面设计。该段河道现状主河槽开口宽约20～50 m，两侧滩地宽度不等，最宽处可达百米。若同时考虑主槽及河滩地，则现状河道开口宽可达50～320 m。

为适应秦皇岛市经济技术开发区整体发展规划需要及数据园区的建设规划，需对本段河道进行景观规划设计，由中国城市建设研究院浙江分院设计完成。根据开发区土地利用总体规划，由于现状河道滩地较宽，因此景观地形及景观建筑物主要考虑通过占压部分河道滩地来实现。本次深河河道横断面设计主要依据为：在满足河道行洪安全前提下，充分结合景观设计，且尽量不缩窄河道行洪宽度。

结合河道景观设计方案，本段河道确定2 种方案进行比选。其中，方案1为：结合现状河道地形地貌，河道底宽采用28～60 m，平均底宽47 m，局部段结合河道滩地底宽加大至80～113 m。河道断面形式为复式断面，下部为浆砌石挡墙矩形槽，挡墙高度结合蓄水闸景观蓄水位确定，墙顶高程为景观蓄水位以下0.4 m，以利于墙顶浅水区水生植物生长及水景观效果，墙高为1～2.9 m，墙顶设5 m 宽马道；挡墙以上布置景观地形，为保证岸坡稳定，边坡不陡于1∶3，河道外侧景观微地形高程不低于20年一遇洪水位+设计超高。方案2 为：河道底宽采用18～30 m，平均底宽25 m，局部段结合河道滩地底宽加大至60～90 m。河道断面形式同方案1。断面形式示意，如图1所示。

上述2种方案主要依据现状河道地形，结合河道景观规划设计要求，通过河道清淤扩挖及筑堤工程，使河道达到20年一遇防洪标准，并实现良好的水景观、水生态效果。方案1尽量利用现状行洪河道，使挡墙及堤防工程减少对河道的占压，筑堤量减少，避免了缩窄河道行洪宽度。方案2较方案1对河道底宽进行不同程度缩窄，压缩了河道行洪断面，形成明显阻水，不利于洪水安全下泄；此外，由于河道较窄，形成的河道水景观效果相对较差，不能完全满足经济技术开发区未来规划建设、发展对河流水景观、水生态效果的要求。综合考虑河道行洪、排涝要求以及区域水景观、水生态效果，该段河道设计推荐采用方案1。

4.2 新建拦河蓄水闸设计

为满足营造河道水面景观的要求，在本次深河治理范围内需新建6座蓄水性建筑物。综合考虑新建蓄水建筑物既能达到河道生态景观效果要求又必须满足汛期河道行洪的要求，本次蓄水建筑物采用闸门为下倾式平板钢闸门的拦河蓄水闸。采用无需设置排架的下倾式平板钢闸门蓄水闸既便于在非汛期时拦截水流，在闸墩顶部修建景观亭廊，形成河道景观；又便于在汛期迅速通过水闸液压启闭系统将下倾式平板钢闸门推平至与河底高程齐平的位置，达到开闸泄洪的目的。

结合深河两岸规划，本着蓄水闸宜选择在河段相对顺直、水流流态平顺及岸坡稳定的河段以及便于与两岸布置相协调的原则，新建6座拦河蓄水闸，闸室轴线桩号分别确定为0+078、1+374、1+845、3+030、3+750和4+322。这样，既可蓄水满足两岸用水需要，又能美化环境，工程投资相对较省。另外，由于3号拦河蓄水闸所处河段较宽，为达到营造曲折水面、在较宽河道上拦河蓄水的同时仍可向下游排砂减淤的目的，在拦河蓄水闸上游桩号1+866处新建挡水堰1座，挡水堰通过其右岸挡墙与3号拦河蓄水闸相接，从而达到闸堰联合蓄水的目的。同时，挡水堰设3个冲砂闸，可满足上游河道向下游河道排砂的要求。

5 结语

深河综合治理工程使其防洪效益和生态环境得到很大提升和改善。随着经济发展、人口增加、财富积累，经济社会对防洪安全提出了更高的要求，深河综合治理工程可提高其防洪标准，更好地保护人民群众的生命及财产安全。污染治理设施的建设运行，能够保证入海水源的清洁，保护环渤海地区的生态环境，改善渤海水质，促进生态环境发展。

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[2]GB50286-1998，堤防工程设计规范[S].

[3]GB50288-1999，灌溉与排水工程设计规范[S].

[4]DL 5077-1997，水工建筑物荷载设计规范[S].

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