滨水空间狭窄的城市河道综合治理浅析——以北京市朝阳区半壁店沟为例

赵珊珊，朱 龙

（1.北京中水睿恒生态环境工程设计咨询有限公司，100073，北京；2.天下水方（北京）环境工程有限公司，100048，北京）

滨水空间狭窄的城市河道综合治理浅析
——以北京市朝阳区半壁店沟为例

赵珊珊1，朱 龙2

（1.北京中水睿恒生态环境工程设计咨询有限公司，100073，北京；2.天下水方（北京）环境工程有限公司，100048，北京）

滨水空间；半壁店沟；防洪；景观；生态袋

一、工程概况

针对北京市 2012 年“7·21”特大暴雨自然灾害暴露出的防洪缺陷，北京市水务局制定了《关于加快推进中小河道水利工程建设提高防洪能力的实施意见（2012—2015 年）》，其中朝阳区半壁店沟（东四环以东广渠路暗涵—双丰铁路桥下游暗涵）被纳入第二批中小河道治理项目。

半壁店沟是北京市朝阳区一条重要的防洪河道，主要承担流域范围内的防洪任务及沿岸居民区的排水任务。半壁店沟属北运河水系，位于朝阳区西南部，河道起点位于广渠门外东四环以东，沿广渠路向东过五环路转向北，沿五环路西侧于高碑店闸下游排入通惠河。总流域面积11.9 km2，其中双丰铁路断面以上面积8.3 km2。

二、河道现状及问题

半壁店沟治理前河道为土渠，淤积严重，不满足防洪规划要求。河道左岸紧邻广渠路，右岸紧邻村民自建房，两岸滨水空间达不到管理范围线要求，可用空间狭窄。

①河道行洪断面受阻严重，不能满足行洪要求。半壁店沟淤积严重，特别是暗涵淤积，河道行洪断面不足，造成河道上游及周边地区雨水排出困难，2012 年“7·21”暴雨时，洪水漫溢上岸，给该地区居民的生命、财产安全造成威胁。

②交通设施破旧，影响出行安全。交通桥不满足行洪要求，外观破旧，其中一座为临时搭建，存在安全隐患。

③污水直排入河，景观效果差。河道两岸污水截流设施不配套，大量生活污水直接排入河道，现状半壁店沟水质污染严重，与北京市建设生态城市、宜居城市的要求极为不符，亟须治理。

三、工程设计

1.总体思路

针对半壁店沟治理段的诸多问题，本次治理总体思路为：通过暗涵及明渠的清淤、清障和河道断面设计，满足河道防洪标准。

半壁店沟治理工程主要遵循统一规划、综合治理、自然生态的原则，工程建设结合周边环境，充分利用现状地形，尽可能少拆迁、少占地、少伐树，改善环境、贴近自然并节省投资。

2.防洪设计

（1）暗涵清淤

从治理起点东四环广渠路暗涵进口桩号0+000到暗涵出口桩号0+886为现状暗涵清淤段，全长886 m，断面为2m×4.0m×2.0m，河道纵坡为0.001。淤积非常严重，需要进行暗涵清淤。

无压流涵洞流量计算公式为：式中，Q 为流量，m3/s；σ 为淹没系数，取1.00；m为流量系数；ε为侧收缩系数，取0.95；α为动能修正系数，取1.05；g为重力加速度，9.81m2/s；v为上游行进流速，m/s；H 为上游水深，m；H0为包括行进流速水头在内的进口水深，m。

暗涵清淤疏通后，暗涵无压过流能力为29.08 m3/s，在遇设计洪水或校核洪水时为有压流。

（2）矩形槽明渠断面

矩形槽断面优点为占地少；缺点为投资大，景观效果差，亲水性差，常用于两岸空间局限性较大的河道。

本次治理段半壁店沟桩号0+886～1+596、1+660～1+906 段， 设计时现状条件为：左岸紧邻规划广渠路，空间有限；右岸紧邻民房，由于拆迁问题未得到有效解决，导致右岸空间过于局限。

本次设计遵循少拆迁、少占地、少伐树、可实施性高的原则，将该段主河槽设计为矩形槽形式，满足防洪及抗冲要求。

（3）桩挂板明渠断面

桩挂板优点为占地少；缺点为投资大，景观效果差，亲水性差。

本次治理段半壁店沟桩号1+596～1+660、1+906～2+116， 设计时现状条件为：左岸广渠路修建时建设于河岸附近处的临时生活用房因为一些特殊原因无法拆除，右岸设计河底线距离围墙3 m。

考虑到矩形槽高度较高对结构稳定不利，本段主河槽设计为桩挂板形式。

（4）分流涵洞

双丰铁路桥涵为两孔涵桥，单孔净宽7 m，总宽14 m，顺水流方向长75 m。底高程29.44 m，设计河底高程28.45 m，桥涵底高于设计河底约1 m。

根据理正岩土软件中带底坎宽顶堰模块计算该涵桥的过流能力，计算结果为：20年一遇设计洪水位时堰顶最大过流量27.25 m3/s，50年一遇洪水位时堰顶最大过流量56.1 m3/s。

铁路桥涵过流不满足设计洪水流量45 m3/s及校核洪水流量60 m3/s，达不到半壁店沟行洪要求，故需开挖拓宽现状河道断面，或将一部分洪水另找途径进行下排。由于涉及的桥涵为铁路桥涵，若开挖破坏铁路桥基础，将影响该桥的整体稳定，因此设计考虑新开分洪涵洞进行洪水分流。

3.景观设计

“水绿结合”是城市自然景观的基础，植物是景观的生命，将给滨河区带来生机和活力。

（1）绿化种植

爬山虎属于大型落叶木质藤本植物，可攀缘在墙壁岩石上。为加强河道景观效果，工程两岸桩挂板桩顶种植两年生的爬山虎，每株3～5芽，让其下垂生长。

（2）生态袋护坡

传统水利工程中的河道注重其自身的行洪排涝、航运等功能，河道治理主要考虑的是耐久防冲刷及水土保持等，护坡形式往往采用混凝土、浆砌石等硬性材料。随着城市发展和人们生活水平的提高，人们开始更加注重视觉感受，对生态景观需求越来越高，过于僵硬的硬质堤岸护坡形式已不满足社会的发展。此时，生态袋等可提高生态景观的护坡形式应运而生。生态袋是一种新型材料，于2004年引进中国，随后被广泛用于护坡工程。生态袋具有透水不透土的过滤功能，有很强的稳固边坡作用；施工后的生态袋表面可覆盖植被，形成景观效果。

根据治理段河道特性，本次设计采用复式断面，矩形槽主河槽上部的边坡采用生态袋防护，生态袋表面喷撒适应当地气候生长的高羊茅和早熟禾两种草籽混合播种。

[1]乔光建，赵景窥.北方地区城市生态防洪河道规划设计[J].水科学与工程技术，2011（3）.

[2]北京市水利规划设计研究院.2014年今冬明春中小河道治理工程（半壁店沟）初步设计报告[R].2013.

TV878

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1000-1123（2017）12-0020-02

2017-03-21

赵珊珊，初级工程师。

责任编辑 张瑜洪