洛宁城区段河道综合治理方案设计

刘芳芳

(洛阳水利勘测设计有限责任公司，河南 洛阳 471000)

河道是一座城市的血脉，代表这个城市的形象，是城市的名片。随着近些年社会经济的迅速发展，城市河道的污染也日渐严重，河道两岸建筑垃圾、生活垃圾随意倾倒，部分生活和工业污水直排造成河道水体污染，已对河道两岸的居民生活造成了严重的影响，因此河道治理已经是当前城市建设中的迫在眉睫的任务之一[1- 2]。城市河道治理是一项多部门、多专业参与的综合性系统工程。传统的河道治理，主要是从防洪的角度，采用硬化河床、修筑浆砌石和混凝土护坡、修建堤防等工程措施，破坏了河道原有的生态环境，减少了生物的多样性，极大的降低了河道的自净能力，而且渠坡硬化面积大、景观效果很差。随着近年来河道治理工程的普遍开展，两岸居民对河道生态景观有了更高的要求，河道治理的理念也发生了很大的变化[3- 5]。现在河道治理不仅要满足防洪、排水等方面的功能，还要为居民提供健身、休憩、景色优美、错落有致的沿河休闲场所。本文以洛河洛宁城区段河道治理工程为例，从河床整治、堤防、亲水平台及拦河橡胶坝等方面结合绿化景观进行了相应的设计，为今后类似地区城市河道治理提供了可行的参考方案。

1 工程概况

洛河发源于陕西省洛南县洛源乡木岔沟，到偃师市杨村与伊河汇流，经巩义市到神堤注入黄河，洛河干流长410.1km，总流域面积12037km2，洛宁县城以上流域面积7410km2，干流长275km。洛河洛宁县城区段河道治理工程位于洛宁县城区洛河干流上，工程范围从王范双桥上游160m至王协桥下游400m，总长5.16km。洛河洛宁城区段堤防已加固治理总长6.0km，其中南堤加固长4.2km，北堤加固长1.8km。南堤堤顶宽7.0m，高3.0～4.0m；北堤堤顶宽10m，高5.5～6.5m。目前未治理段大堤不连续，堤顶宽在3～4.5m之间，高在2～4m之间，系砂壤土堆筑，堤身单薄，防洪标准不足20年一遇。该段现存堤防修建于20世纪六、七十年代，经过多年运行，年久失修，险工险段较多，安全没有根本保证，河床内乱石密布，杂草丛生，河床宽度相对较窄。治理范围内共布置三级水面工程，一级水面工程坝址位于河道中心线桩号Z0+617.05处；二级水面工程坝址位于河道中心线桩号Z2+724处；三级水面工程坝址位于河道中心线桩号Z4+879.03处。

2 工程任务

2.1 城市防洪

按照《防洪标准》，洛宁属Ⅳ等重要城市，防洪标准应为50～20年一遇，洛宁县城区段采用50年一遇防洪标准。

2.2 改善市容

洛河已成为城区内天然河流。未治理段现状是荒漠乱滩，污水横流，杂草丛生，与城区建设极不协调。加高加宽大堤，清除河床内阻水工程。经整治后的洛河，为复式断面，河水归槽，滩地平整，将使城区环境大为改善。

2.3 创建良好环境

规划建设三级水面工程，以水面覆盖洛河荒滩，改变洛河面貌，改造洛河的生态环境。规划该段大堤北堤顶55m宽，长5099.57m，除用于交通9m(含防浪墙)，其余46m宽合面积23.46hm2做绿化林带之用。南堤顶50m宽，长5235.32m，除用于交通9m(含防浪墙)，其余41m宽合面积21.46hm2做绿化林带之用。洛河两岸的绿化总面积可达45hm2，可为广大市民提供优美的休闲活动场所，为改革开放的洛宁县创建良好的外部形象，加快洛宁县到洛阳市沿河工业园区长廊建设步伐，促进县域经济快速发展。

3 工程方案设计

工程范围从王范双桥上游160m至王协桥下游400m，河道中心线长5.16km，南堤治理长5235.32m，北堤治理长5099.57m。南堤堤顶宽50m；北堤堤顶宽55m；堤防标准均为50年一遇，大堤内、外边坡均为1∶2。

3.1 河床整治工程

整治范围内河床由于挖砂和水流冲淤等因素，使该河段现状坑挖不平，杂草丛生，荒滩裸露，一片荒芜景象，不但严重影响泄洪，而且影响市容环境，就河道治理工程设计全线而言挖方数量基本等于填筑数量，但对局部河段而言，填筑方量不等于开挖方量，因而需对河床进行整治，河床整治包括两部分:一是开挖主河槽，目的使中小水归槽避免枝叉乱流，并为填筑堤防取料，主河槽底纵坡采用1/400，主河槽宽采用380m；二是滩地平整，河槽临近迎水坡30m左右范围内属筑堤采料禁挖区，待大堤填筑基本完成后，要对这部分滩地整平削坡，从而使河床成为规则复式断面，两者之间以1∶3边坡连接。河床整治主要是将主河槽内较高河床砂卵石挖运填筑大堤，然后对两岸亲水平台坡脚50m以内按设计高程进行整平，主河槽内高于设计高程部分进行整平。岛屿填筑：为节省投资、美化环境，河道治理多余土方填筑岛屿，共规划5座岛屿，位于王协桥上、下游。岛屿岸坡采用格宾石笼护脚，生态混凝土联锁块护坡的防护方案(如图1所示)，邻水侧种植芦苇、菖蒲等水生植物，岸坡扦插杨柳、楷树活枝等植物。岛内可根据整体景观规划种植乔木、灌木、花草等，可根据当地的气候特点选择适宜的植物种类。

图1 岛屿护岸设计方案示意图

3.2 堤防工程设计

3.2.1 大堤填筑工程

现有老堤除表面垃圾杂物需清除外，新加堤身采用河槽开挖的土砂卵石填筑，分层碾压密实，粘性土压实度不小于0.93，无粘性土相对密度不小于0.65。大堤两侧边坡采用1∶2，经计算边坡稳定系数大于1.15。设计堤顶以下1.0m范围内填筑种植土，以利于堤顶绿化。

3.2.2 大堤护坡工程

大堤迎、背水坡设计边坡均采用1∶2，迎水坡采用预制混凝土联锁块和预制混凝土草皮砖护坡，厚度均为0.10m，预制C20混凝土草皮砖护砌高度为堤顶高程以下2.6m范围，混凝土草皮砖下设5cm后粗砂垫层，预制C20混凝土预制块护砌高度为草皮砖护砌高程以下至堤脚，混凝土预制块采用砂浆砌筑，下设3cm厚M10水泥砂浆垫层，每5m设2cm宽沥青砂浆缝一道。堤脚设1.0m深齿墙，齿墙顶宽0.4m，底宽0.5m，齿墙每5m设一道伸缩缝，缝宽2cm缝内填沥青杉板；南、北大堤背水坡均采用草皮护坡。迎水坡可撒种假俭草、狗牙根等草种，背水坡也可选用假俭草、狗牙根或其他草种，并可根据景观规划适当布置乔木、低矮灌木、花草等形成景观效果。南、北大堤护坡每200m设下河踏步一处，宽3m，两侧设路缘，宽0.3m，踏步基础采用C20混凝土，厚0.3m，踏步尺寸b×h=0.3×0.15m，踏步及路缘采用C20混凝土。大堤迎水坡堤脚设齿墙，深1.5m，顶宽0.8m，底宽0.6m，采用C20混凝土。

3.2.3 堤顶工程

北堤堤顶总宽55m，布置由迎水面至背水面(由南向北)依次为:临迎水坡设置高为0.5m的防浪墙，人行道2.5m(含防浪墙)，绿化带43m，防汛道路6.5m，绿化带3.0m。南堤堤顶总宽50m，布置由迎水面至背水面(由北向南)依次为:临迎水坡设置高为1.0m的防浪墙，人行道2.5m(含防浪墙)，绿化带38m，防汛道路6.5m，绿化带3.0m。防浪墙高0.5m，厚20cm，基础宽50cm，深50cm，每12m设一0.4m×0.4m立柱，防浪墙采用C20现浇混凝土，每6m设伸缩缝一道，缝内填塞沥青麻丝，迎水面沥青油膏嵌缝。防浪墙内侧外露部分及墙顶采用斩假石饰面。堤顶绿化带可种植樱花、石榴、西府海棠、紫薇、香樟、水杉、榉树、苦楝、碧桃、栀子等乔灌木，并根据规划适当种植花草，打造滨河景观廊道(图2)。

图2 绿化带景观效果

3.3 亲水平台工程

大堤河道内设亲水平台，亲水平台与主河槽以1∶3坡度与主河槽相接，平台填筑应分层碾压密实，填筑料为壤土时压实度不小于0.90，填筑料为砂卵石时相对密度不小于0.60。二级滩地以下护坡采用15cm厚现浇混凝土板护砌，堤脚设2.0m深齿墙，齿墙顶宽0.5m，底宽0.6m，齿墙和混凝土板每5m设一道伸缩缝，缝宽2cm，缝内设651型止水带，填缝材料采用沥青杉板。二级滩地临水侧设预制混凝土栏杆，栏杆高0.90m，厚22cm，基础部分高20cm，栏杆每1.25m设一立柱，立柱断面尺寸为22cm×22cm。根据河流的水深条件不同选择种植不同种类的水生植物。如长柄水蕹、睡莲、水剑叶、芦苇、茭白、睡菜、泽泻、沼芋、水芋、水芙蓉、鸭舌草、芦荻、菖蒲、荷花等。

3.4 橡胶坝设计

橡胶坝具有一定的拦蓄水能力，在枯水期也可以使其上游河面形成波光粼粼的人工湖景观，为城市居民提供了水上娱乐的活动场所，当水流较大溢流时，会在下游形成瀑布景观(图3)，当汛期洪水来临时，又可以快速塌坝放水，利于泄洪。一级水面工程拦河橡胶坝共布置4跨，坝高3.0m，每跨长87m，两边墩厚1.0m，中墩厚为1.4m，橡胶坝段总长(包括中、边墩)354.2m。南岸溢流宽顶堰宽20m，北岸溢流宽顶堰宽40m，坝底板高程310.65m；二级水面工程拦河橡胶坝共布置5跨，坝高5.0m，每跨长71m，两边墩厚1.0m，中墩厚为1.4m，橡胶坝段总长(包括中、边墩)362.6m。北岸溢流宽顶堰宽20m，南岸边墩与电站厂房相接，坝底板高程305.39m；三级水面工程拦河橡胶坝共布置5跨，坝高5.0m，每跨长65m，两边墩厚1.0m，中墩厚为1.4m，橡胶坝段总长(包括中、边墩)332.6m。北岸溢流宽顶堰宽20m，南岸边墩与电站厂房相接，坝底板高程300.00m。

图3 橡胶坝及其景观效果

4 结论

通过对洛河洛宁城区段河道进行加高加宽大堤，清除河床内阻水工程，河道断面整治为复式断面，河水归槽，滩地平整、设置亲水平台及建设三级拦河橡胶坝水面工程等治理方案，并结合绿化景观设计，改变了洛河面貌，改造了洛河的生态环境，使城区段环境大为改善，为广大市民提供优美的休闲活动场所，为今后类似地区城市河道治理提供了可行的参考方案。

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