北京市朝阳区孙河组团调水工程规模分析

王岩波

（河北供水有限责任公司，石家庄 050000）

1 孙河组团项目区概况

1.1 项目缘由

孙河组团位于北京市朝阳区孙河乡中部，东北五环路以外，温榆河南岸，处于中心城第二道绿化隔离带内。 东临京顺路，南临机场南线路，北临现状顺黄路，总用地面积约283.7hm2。 孙河组团是集高端商业休闲服务设施、特色度假酒店群、高品质居住社区为一体的生态环境优美，地区特色鲜明，可持续发展的生态建设示范区。 规划控制居住人口约1.3万人。

为升城市生态水平和城市生态品质，以及提升市民的生活空间和休闲空间， 拟实施孙河组团调水工程。孙河组团调水工程涉及人工湿地1个，河渠5条，分别为西干沟、沈干七支渠、北甸沟、孙河干沟和联通渠。 调水工程设计将人工湖布置于孙河组团中心区域，位于居住区和商业区的中心，起到了分割“闹”与“静”的重要作用，是整个孙河组团的绿肺所在。 通过西干沟从温榆河调水，开挖孙河干沟联通渠，通过水泵、闸门等建筑物将西干沟、沈干七支、人工湖、孙河干沟和北甸沟联通起来，形成完整的联通水系。

1.2 湖渠设计概况

孙河组团调水工程涉及人工湿地1个，河渠5条，分别为西干沟、沈干七支渠、北甸沟、孙河干沟和联通渠，主要承担该地区重要的防洪排水任务。通过调水，将人工湖及几条渠道联通起来，形成一个联通水系，人工湖及沟渠工程布置如图1。

图1 人工湖及沟渠工程布置

1.2.1 人工湿地

人工湖为湿地构建， 设计水域面积为3.13万m2，蓄水容积约3万m3，建设内容如下：①扩挖人工湖，建立河湖连通水系， 实现雨洪资源利用， 提升景观效果；②对湿地周边河道沿线、人工湖周边进行绿化，构建沿河、湖生态体系，充分发挥河、湖生态与景观功能。 ③设置部分铺装广场、 亲水园路及木栈道设置，同时设置照明系统及小品。

1.2.2 西干沟

温榆河至顺白路段维持现状上开口不变， 在规划中调整了断面尺寸和纵坡，以保证雨、洪水达标排泄；顺白路至温榆河段，根据两岸建设用地和道路情况，向一岸或两岸适当拓宽，拓宽范围1.5～2m，总的河道平面走向沿现状基本不变。设计纵断指标如表1，设计横断指标如表2。

表1 西干沟纵断面设计参数

表2 河道横断面参数（已治理段） 单位：m

1.2.3 沈干七支渠

河道治理起点位于机场南线， 终点为西干沟入河口，全长704m。 设计纵坡为0.1%。

渠道设计横断为梯型断面，设计渠底宽2m，边坡比为1∶2。桩号0+000～0+658河道上开口20～23m，护坡和护底采用生态植被网垫防护，桩号0+000～0+050段0+658～0+704段为浆砌石护坡和护底。

1.2.4 孙河干沟

工程治理的起点为机场南线，终点为北甸沟，治理河道总长约1994m。 设计纵坡为0.1%～0.3%。 治理工程共设置跌水4座、桥涵2座、截污坎1座、下河台阶13座、垃圾清运平台1座。

桩号S0+000～S1+400段河道断面采用梯型复式断面，设计渠底宽8m，从下往上一级主槽边坡比为1∶2，护坡高度4.5m；一级平台宽度2m；二级护坡采用贴坡式浆砌石挡土墙结构，护砌高度2m，浆砌石护坡边坡比为1∶0.8，二级平台宽度为1.1m，向上与渠顶路自然衔接。

桩号S1+400～ S1+994该段河道设计断面采用矩型断面，设计底宽8m，设计矩槽深3m。 两侧为重力式挡土墙防护，挡墙顶部设置砌块挡墙。

1.2.5 北甸沟

北甸沟河道新建、改建总长度为1557m，设计纵坡为0～0.1%，其中桩号0+000～0+635段为复式断面；0+635～1+378为矩型断面；1+378～1+454.86段为钢筋混凝土暗涵结构。设跌水5座，间距120m，桩号分别为0+120，0+240，0+400，0+480，0+600；过路涵1座，桩号为0+670。

1.2.6 联通渠

项目新挖联通渠548m， 设计纵坡为平坡，设计断面为复式断面，设计渠底宽4m。

2 需水量分析

2.1 蓄水量分析

根据人工湖及各渠道设计断面等情况， 按地面以下0.5m控制蓄水高程，估算各河道景观需水量。 河道蓄水量如表3。

表3 河道蓄水量

2.2 蒸发渗漏量

2.2.1 蒸发量

根据相关资料， 北京朝阳地区年蒸发量约1800mm，依据SL/T 278—2020《水利水电工程水文计算规范》［1］， 参考相近地区的蒸发月分配资料表，蒸发量最大的月份为6月， 折算后蒸发量为195.30mm，计算单日蒸发量约0.16万m3，单日蒸发量成果如表4。

表4 单日蒸发量

2.2.2 渗漏量

根据地质勘察相关报告， 计算项目区人工湖和各渠道的渗漏量，计算单日渗漏量为0.08万m3，如表5。

表5 单日渗漏量

3 调水水源

目前朝阳区主要河道水源分为两类，一类通过市政再生水管线补给， 按照市场价格交纳水费；另一类为污水处理厂退水（一般为一级B）［2］。 孙河组团调水工程水源为通过温榆河和现状污水处理厂退水水量充沛。 温榆河位于北京市境内，属海河流域北运河水系。 北运河发源于北京市境内军都山南麓，自西北而东南，于通州区牛牧屯流出北京市界后，经河北省香河县至天津市红桥区汇入海河。 北运河干流长142.7km，总流域面积6051km2。 北京市界内河道长度89.1km。

为维护蓄洪湿地水环境，实现湿地补水或换水，满足水质维护需求， 湿地日常补水计划由现状污水处理厂供水，湿地换水汛期利用雨洪资源，非汛期由污水处理厂提供水源。 工程拟在北甸污水处理厂附近新建中水深度处理工程、 加压泵站工程和再生水管道供水工程。为保证湿地的水质，通过北甸沟及下游加压泵站可实现湖水自循环， 使原本不流动的湖水流动起来， 同时在北甸沟内种植水生植物净化湖水水质。

4 调度方案及调水规模

根据GB/T18921—2019《城市污水再生利用景观环境用水水质》［3］，“完全使用再生水，水体温度大于25℃时， 景观湖泊类水体水力停留时间不宜大于10d”。 本项目水源均采用再生水，考虑本地水源情况和水质保障等要求，结合项目区配套设施等情况，确定本项目水体水力停留时间采用8.5d， 折算总需水量60.11万m3，如表6。

表6 总需水量

综上，根据总需水量和水体水力停留时间，得出项目区单日调水规模不小于7万m3/d。

5 结语

（1）孙和组团位于北京市朝阳区孙河乡，北京市第二道绿化隔离带之内。 实施孙河组团实施调水工程，在推进城市修补和生态修复的同时，提升城市品质和生态水平，增强人民群众幸福感。调水工程单日规模不小于7万m3/d，为了保障工程的实施，根据现状工程地质条件等，拟实施人工湖扩挖、周边相关沟渠的治理及相关建筑物工程建设［4］。

（2）建议工程实施后，加强水资源监测与管理，建立科学、稳定的监测网络，完善水量监测体系，统筹考虑监测手段和管理方法［5］。