包头市北郊截洪沟功能定位及治理方案探讨

2017-04-20路正锋

山西水利 2017年3期

关键词：堤坡银海包头市

路正锋

（太原市水利勘测设计院，山西太原 030002）

包头市北郊截洪沟功能定位及治理方案探讨

路正锋

（太原市水利勘测设计院，山西太原 030002）

城市河湖是城市的组成部分，城市河道不仅承担防洪功能，还同时兼具环境、景观及休闲功能。从河道现状出发，结合包头市总体规划和相关区域规划，综合分析了北郊截洪沟的自然、经济和社会特征，确定了其安全（防洪）和生态的主要功能，并提出了北郊截洪沟治理的相应方案。

河道治理；功能定位；治理方案

1 河道概况

包头市中心城区北靠大青山与乌拉山，是洪水的主要产流区。北郊截洪沟主要拦截大青山南麓边墙壕沟、色气湾沟、田二海壕、银匠窑沟、二老虎沟、达代沟等的山沟洪水，从边墙壕沟起至四道沙河结束，流向为西向东，先后穿过110国道和青大线后汇入四道沙河，全长10.6 km。河宽40～140m，左右岸现有堤防长度14.87 km，其中浆砌石挡墙防护0.3 km，浆砌石护坡0.1 km，中上游堤段防洪标准10～100年一遇洪水标准，下游堤段基本达到设计防洪标准。

2 功能定位

北郊截洪沟位于包头市北部、大青山南麓，南侧为110国道和环城铁路，北侧为京藏高速，北郊截洪沟大部分沟段紧邻国道和高速，两岸分布有前口子、边墙壕、赵家店、银海新村、王老大、羊三窑子等村庄。由于北侧无密集人群，而南侧人群无法越过环城铁路，故该区域不可能形成人员密集区域，规划以整合现有村庄和企业为主，对河道的休闲功能需求不大。

包头市中心城区北靠大青山与乌拉山，是洪水的主要产流区，洪水直接威胁市区的发展和人民生命财产的安全。北郊截洪沟处于包头市的北部、城市的上方，保护南侧包头市政府、市委等党政机关、学校、医院，特大型企业内蒙古第一机械制造集团公司、内蒙古北方重工业集团有限公司、包头电力公司及中小型企业500余家，人口50万，一旦出险，将会对人民生产生活构成威胁，严重影响当地经济发展。故北郊截洪沟首要功能为安全功能即防洪功能。

环境功能主要是指河道作为城市生态系统中生态廊道的价值以及调节小气候等的生态功能。按照包头市的建设布局，公路和铁路沿线、城郊结合部、大青山、河道是包头市生态建设的关键，北郊截洪沟同G5高速、110国道、环城铁路同处于包头市北面，是包头市生态系统的北界面，是“生态建设”的关键单元。同时，水是城市建设和生态建设必不可少的因素，包头市城市水系格局主要由昆河、二道沙河、四道沙河、东河四条南北走向的河道和黄河、北郊截洪沟两条东西向的河道组成，黄河位于包头市南面，北郊截洪沟位于包头市北面。北郊截洪沟是包头市北面东西走向的唯一一条沟道，是城市水系格局中的重要一环。北郊截洪沟砂石裸露、植被覆盖率低，生态环境非常脆弱，恢复北郊截洪沟生态功能对包头生态建设至关重要。

由此可以看出，北郊截洪沟主要功能是安全功能和生态功能，两者存在差异，但相辅相成。恢复北郊截洪沟的防洪功能和生态功能，需充分利用旧河道所拥有的自然环境资源，遵循生态学规律，不留下过重的人工痕迹。

3 工程治理标准、目标和任务

3.1 防洪标准

根据北郊山洪沟右堤的防洪保护对象，以及《城市防洪工程设计规范》，城市防洪工程等别为Ⅱ等，设计标准取100年一遇。

根据北郊山洪沟左堤的防洪保护对象，以及《城市防洪工程设计规范》，城市防洪工程等别为Ⅲ等，设计标准取50年一遇。

3.2 工程任务

北郊截洪沟治理在满足防洪标准的前提下，本着“尊重自然、科学治水、以人为本、人水和谐”的生态水利建设理念，统筹防洪安全和生态安全，将北郊截洪沟建成自然功能和社会功能兼具的生态河道。

北郊山洪沟治理的主要任务为：提高沿河两岸城市、村庄及企业的防洪标准，右堤防洪标准提高到100年一遇，左堤防洪标准提高到50年一遇。改善沟道及两岸生态环境，沟道内修建挡水建筑物进行蓄水，内外堤坡进行绿化，改善沟道的生态环境。

4 治理方案

根据功能定位和目标要求，北郊截洪沟治理主要通过沟道疏浚、堤防工程和景观建设，形成与黄河湿地景观区东西遥相呼应的生态廊道，满足防洪和生态安全的需要。

4.1 平面走向

现状绝大部分河道两岸已建有堤防，本次复核原有堤线走向较合理，仍维持原堤线走向。

4.2 河道纵断面设计方案

现状沟道由于地势条件及减小水流冲淘等因素，中下游建有三处跌水，跌差在2.3～3.0m之间，致使截洪沟总体比降很缓，约为0.70‰。过缓的坡降导致沟道流速减缓，最小流速仅0.62m/s，河道携沙能力降低致使沟道内出现淤积，现状已出现倒坡的情况。为确保河道行洪顺畅，降低洪水水位，对北郊山洪沟全段进行清淤处理，最大清淤深度1.2m，平均0.3m。

4.3 河道横断面及堤防工程设计方案

河道横向由梯形断面改建为复式断面，维持断面底宽不变，顶宽主要根据两岸规划用地情况确定。

银海新村（沟道起点向下游4.85 km处）以上沟道两岸主要规划为居住用地，以规划用地边线作为河道堤防外堤脚线，河道横向规划占地宽度110m（不包括管理用地）。其中：河道顶宽75m，南侧堤顶宽8m，外堤坡放坡宽度12m；北侧堤顶宽6m，外堤坡放坡宽度9m。

银海新村（沟道起点向下游4.85 km处）以下沟道两岸主要规划为绿化及生态用地，用地不受限制，河道顶宽的确定主要以改善该段河道的景观效果为主，河道横向规划占地宽度260m（包括管理用地）。其中：河道顶宽160m；南侧堤顶宽8m，外堤坡放坡宽度42m；北侧堤顶宽6m，外堤坡放坡宽度44m；以外堤坡放坡范围作为河道管理用地。

堤防工程在满足行洪要求的基础上，结合河道两岸用地情况和生态景观要求进行设计。银海新村以上受用地限制，堤防内边坡1∶3～1∶5，银海新村以下堤防内边坡1∶5～1∶10。堤防内坡设置平台，平台高度较水面高0.5m，银海新村以上平台宽3m，银海新村以下平台宽5m。堤坡防护主要采用草皮及灌木组合防护形式，洪水位以上采用草灌组合防护形式，洪水位以下至蓄水位采用草皮防护形式；另在蓄水位上下1.5m高度范围风浪作用强烈部位堆砌自然块石进行防护。堤坡每隔1.0 km设置一处下堤道路，在人群密集处适当加设，满足管理和人们亲近水的需求。

4.4 景观工程设计方案

根据往年已建工程的经验，景观工程设计方案仍采用蓄水方案。在河道纵断面设计方案基础上，布置4座挡水坝进行蓄水，分别位于银海新村下游、二机铁路桥下游（第一座跌水下游）、青大线下游（第二座跌水下游）和环城铁路桥上游（第三座跌水上游）。

河道水面部分全部用复合土工膜防渗，膜上覆土，岸边堆砌一些块石、种植各种植物，形成生态自然的效果。

4.5 其他工程设计

由于蓄水水面较浅，水质极易恶化，建议修建水循环系统，从最下游蓄水池抽水至最上游蓄水池，然后自流下去，使水流动起来，改善水质和景观效果。

北郊截洪沟北侧汇入各支沟口规划修建沉砂池和桥涵，拦截上游垃圾泥沙、连通北侧堤顶路。

为方便两岸居民生活和生产，在北郊山洪沟与道路交叉处设置8处漫水路面，为满足蓄水水面连通及水循环工程的要求，对漫水路进行改建，在漫水路下设置直径600mm的预应力混凝土管，路面采用混凝土路面。