百花涌黑臭河涌整治方案研究

孟宪刚

（广东华迪工程管理有限公司，广东 广州510500）

百花涌为增城区中心的主要水体，现状未整治河涌段，河道狭窄，河水发臭，局部“脏乱差”，该河段已经成为排洪渠的瓶颈，是排洪安全的一大隐患。影响了增城区经济社会持续发展需要，需要采取措施进行治理。

1 工程概况

广州市增城区百花涌上接百花林水库溢洪道出口，下接附城河段至增江河口，排洪渠总长约6.5 km，是百花林水库唯一的泄洪通道，自2002年至今，已完成长约4.2 km的河道拓宽整治。本项目为该排洪渠未完部分的整治工程。工程范围为从百花林水库下游溢洪道护坦出口起至百姓陂止，长约2.306 km。采用中心城区20年一遇24小时设计暴雨不成灾的排涝标准，工程等别为III等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物为5级。

2 河涌现状

百花涌又称附城河、百花水，位于增城中心城区，是增江一级支流，起源于百花林水库，在雁塔汇入增江，总长约6.5 km。百花涌为增城区中心的主要水体，现状未整治河涌段，因缺乏管理和专门的整治，河道狭窄，河水发臭，局部“脏乱差”，群众意见很大，不符合城市发展需要。百花涌是百花林水库和该片区的唯一泄洪通道，对保证防洪排涝安全起决定性的作用。整条百花涌未整治的最末尾的一段，现状河床淤积严重，局部河道狭窄曲折、杂草丛生，位于村居河段两岸乱搭、乱建现象严重，河面被收窄，过水面积远不满足排洪要求，该河段已经成为排洪渠的颈瓶，是排洪安全的一大隐患。

3 河涌治理设计

本项目工程范围是从百花林水库下游溢洪道护坦出口起至百姓陂全长约2.306 km，其中桩号1+004.6～1+537.4段为在建明渠，故河涌整治分为两段，分别是：（1）上游段，桩号0+000～1+004.6，长约1004.6 m；（2）下游段，桩号1+537.4～2+306.3，长约768.9 m。为节省用地，减少工程投资，工程位置基本按现状河涌布置，故轴线基本位于现状河涌。

3.1 工程总布置

本工程中段桩号1+004.6～1+537.9的明渠为在建段，上游段需和该段连接，下游段桩号1+537.9～2+348.4段穿过村居和耕地，根据用地情况及整治原则，河涌整治只能按照现有河道走向进行布置。上游0+000～1+004.6段为果林耕地，场地较为开阔，现有河道较为弯曲，河道走向可通过两方案进行比选。

方案一：顺直布置方案，渠线顺直，该河段仅一个弯道，水流较为平顺，但需要征用两个较大的鱼塘，征地拆迁费用较高。

方案二：渠线基本沿现有河道布置，有多处拐弯，水流不太顺畅，但土方开挖及征地均较省。

该渠段位置场地较为开阔，河涌底宽度为18 m，且该渠段位于起始段，流量相对较小，故多个拐弯，对水流影响相对较小。此外，本渠段的河岸景观以自然为主，结合现有河道的走向，配合现有两岸的生态景观，保留适当的弯道显得更为自然，而不呆板。因此在满足过水能力的前提下，方案二尽量利用了现有河道，在局部位置裁弯取直，能大大减少开挖回填土方的工程量，还可以避免沿途较大鱼塘的征用，减少征地拆迁费用，实施难度较小，总工程造价也较方案一小。综合以上分析，并经与各方协商，本阶段拟推荐采用方案二。

3.2 渠道设计

排洪渠断面型式根据排洪要求、地形、工程造价、征地等因素选定，分别为以下几种类型：

1）0+000～1+004.6段，梯形断面

两岸场地宽阔，多为山林、鱼塘或果园，征地较容易，适合采用放坡的梯形断面，梯形断面渠岸结构简单，单位渠段长造价低，亲水性强，且显得自然、生态，景观效果好。本段设计排水流量100 m3/s～114.2 m3/s，最大流速达到2.69 m/s，在设计洪水位以下斜坡需要护坡防冲，以上斜坡采用植草护坡。常用护坡形式见表1。

表1 常用的护坡形式

本地区卵石料不丰富，故不考虑施工复杂、造价高的卵石护坡。根据整治原则，本段排洪渠有一定的生态景观要求，所以水下选择防冲能力较强、具有理想的生态建设和生态修复功能、生态景观效果好、价格较经济、施工方便的雷诺护垫护坡，渠底两侧各3 m范围设500 mm厚格宾护底防冲刷。按照设计规模，渠底宽14 m，1∶2放坡，距渠底2.5 m，高程设置宽3 m的亲水绿化带，两岸顶各设宽6 m的防汛抢险通道。

2）1+537.4～1+592.8段，挡墙式矩形断面支护桩

本段两岸场地较狭窄、征地难度大。采用矩形断面能减少拆迁和征地。为与完成整治的渠段（桩号0+1004.6～1+537.4段）协调统一，渠断面型式与明渠相同，渠顶高程以下两岸均采用重力式挡墙护岸，矩形断面渠底宽14 m。重力式挡墙采用C25砼墙身，临水面干挂花岗岩火烧面麻石，两岸设3 m宽人行道，渠底为浆砌石护底。

3）1+592.8～2+101.3段，支护桩直墙式矩形断面

本段两岸场地狭窄，最窄处不足10 m。两岸多为违建建筑，部分房屋达到六、七层楼高，基坑开挖、征地拆迁难度非常大，经水文计算，本段河涌宽度最小为12 m方能满足过流要求，过流断面为矩形断面。矩形断面可采用挡墙断面、U型槽断面和支护桩断面，以下分别按照三种断面进行经济技术等比较。

方案A，挡墙断面：悬臂式钢筋砼挡墙，需要临时按1∶2边坡开挖，底板设砼护坡，经计算，悬臂式挡墙稳定满足要求。悬臂式挡墙底宽4 m，临时开挖占用较大范围，需要拆迁多座建筑，而且基坑边民房基础型式不明朗，临时边坡开挖有较大的安全隐患。

方案B，U型槽断面：钢筋砼结构的U型槽断面，可以减少两边底板占地，但基坑开挖需要使用钢板桩做临时支护，根据地质钻孔揭露，本段基础有淤泥质土层，钢板桩最长仅能达到12 m，且无法有效嵌入强风化层，经计算，钢板桩施工工况下，整体稳定安全系数Ks=0.769，不满足稳定安全要求；而且，钢板桩的打拔，会产生较大振动，容易对两岸密集的建筑产生不利影响。

方案C，钻孔桩断面：两岸设钻孔桩连续墙，桩底嵌入强风化岩层，桩体直接挡土，无需额外开挖和太多的占地。经计算，钻孔桩连续墙桩顶最大水平位移1.7 mm，整体稳定安全系数Ks=3.997，抗倾覆安全系数Ks=1.813≥1.250，坑底抗隆起稳定系数Ks=7.843≥2.200，各安全系数均满足规范要求。

各方案比较见表2。

表2 方案比较表

经过以上比较：1）方案B“U”型槽方案，虽然总费用最小，但施工工况临时支护稳定性不满足安全要求，从技术角度考虑不能采用；2）方案A挡墙方案，临时占地最大，需要大量征地拆迁，总费用也最大，此外，该项目一直未能实施的原因主要是征地拆迁，而本段排洪渠征地拆迁问题最突出，故采用方案A实施难度最大，不宜考虑采用；3）方案C钻孔桩连续墙方案，工程占地最小，对周边建筑物影响最小，经计算，安全稳定满足规范要求，施工难度也不大，即使工程造价最高，但大大节省了征地拆迁费用，所以现阶段推荐采用方案C即采用钻孔桩连续墙方案。

根据河涌规模及整治原则，钻孔支护桩净宽12 m，使用D1000钻孔桩支护，桩间距1.1 m。桩顶设砼梁，临水面设150 mm厚砼护壁。渠顶两侧根据现场房屋位置设1 m宽以上人行道，并设仿木栏杆。渠底采用300 mm厚干砌石护底，每隔3 m设一道砼底撑梁。

4）2+101.3～2+306.3段，复式断面

本河段接已建的下游段，考虑景观连贯性及工程造价因素，断面型式同下游已建段，即在设计洪水位以下采用直墙断面，以上采用斜坡式断面，直墙与斜坡之间设亲水平台。渠底净宽18 m，渠底两侧各3 m范围设800 mm厚浆砌石防冲刷护底。墙顶按1∶2放坡，坡面用环保砖植草护坡。两岸设3 m宽生态绿道。直斜结合复式断面具有过水断面较大，墙身每延米渠段工程量及造价适中，墙底应力较小，堤岸结构亲水性较强，且平台以上可植草绿化，尽可能增大了绿化面积，既亲水又符合生态，适合城市居民休闲生活的需要和人们亲水要求等优点。

4 结论

百花涌为增城区中心的主要水体，现状未整治河涌段，河道狭窄，河水发臭，局部“脏乱差”，该河段已经成为排洪渠的瓶颈，是排洪安全的一大隐患。对河涌治理设计，从百花林水库下游溢洪道护坦出口起至百姓陂止，长约2.306 km。采用中心城区20年一遇24小时设计暴雨不成灾的排涝标准，排洪渠断面型式根据排洪要求、地形、工程造价、征地等因素选定，分别采用梯形断面、挡墙式矩形断面支护桩、直墙式矩形断面、复式断面等形式。工程建成后，提高了区域的排洪涝能力，提升了当地水环境，为区域的经济生产活动提供安全保障。