城市河湖港渠治理施工中围堰与导流方案研究

侯剑 董艳 王博瀚

河湖港渠是城市水系重要的组成部分，随着城市现代化建设的进行，河湖港渠的填占、污染、淤积现象日趋严重，造成了城市水环境、水生态的恶化，既严重影响了人民生活，也制约了社会经济的可持续发展。为此，各城市近年来大力开展了一系列水体保护和修复工程。在水体保护和修复治理工程的实施过程中，围堰与导流方案的选择对整体施工部署与组织起着至关重要的作用。本文根据相关理论文献和自身工作实践，就城市河湖港渠治理施工中不同环境条件下围堰与导流的方案的选择进行了探讨与分析。

一、城市河湖港渠治理工程的施工特点

城市河湖港渠通常棋布于城市街区之间，通常是市民观光游园的重要场所，沿岸往往分布着城市街道、住宅小区、商业商圈等，人口相对密集。湖港多为面状分布，河渠多为线型分布，组合形成了城市水系。它们承担着水系流动、生态净化、城市排涝、防汛渡汛等重要功能，但沿岸也往往存在污水排口等历史遗留问题，通常是治理的首要目标。然而对其进行治理的过程中通常面临着治理范围广、施工点位分散、周边环境复杂、施工易受天气气候条件影响等难点，也需要考虑沿岸管线保护、拆迁协调、周边水环境保护等问题。因此在治理施工的过程中，需要结合现场实际情况进行综合评估，根据项目特点，制定合理的围堰与导流方案。

二、围堰与导流技术方案选择分析

1.外部引流全断面截流围堰

在河流与湖泊分布较多的城市，水系往往是纵横交错串联相通的。当拟治理项目附近分布有可供引流的天然河道、沟渠或具备导流沟渠施工条件时，可采用全断面截流围堰。通过围堰将原流域地表水截断并进行外部导流，可将拟治理区域水体完全抽排并进行全断面施工，完成后再将围堰拆除并恢复。如下图所示：

该方案在实施过程中可充分利用既有环境条件，降低成本，且完全截流后可以形成干作业环境，便于组织全断面施工，缩短工期，有利于质量控制并降低施工风险；但易受气候条件影响，施工中需维持干作业环境，抽排水工作量大，同时施工期间可能对城市防洪度汛增加一定压力。

2.设导流管渠全断面截流围堰

当项目无外部导流条件且需保持水系长期稳定畅通的情况下，可采取内设导流管渠全断面截流围堰的方式进行施工。本方案在通过围堰将水体完全截流的同时，在围堰内部设置引流管渠以保持水系的联通。与外部引流全断面截流围堰相同，可将拟治理区域水体完全抽排并全断面施工。待完成后再将围堰及引流管渠拆除。如下图所示：

该方案既维持了水系的连通，保证了一定的生态净化的功能，又能同样保持全断面干作业环境；但实施过程中需额外设置导流管渠，增加了造价，也一定程度上造成施工不便。同时导流管渠流量小，只能保持基本的连通功能，若需满足较大的流量，成本可能会剧增。此外，此种方式导流管渠与围堰连接处也会承受额外的水力压力，因此对围堰的形式有较高的要求，围堰成本相对较高。

3.沿岸分段围堰

当水域较为宽广，日常流量较大或防洪要求较高，无法对水域实施全断面截流时，可采用部分截流沿岸分段围堰的方式进行施工。在保证治理施工工作断面的情况下，合理分段设置围堰，组织交替流水施工，逐段推进。如下图所示：

与方案二相同，该方案既维持了水系的连通，又相对较好的保证了生态净化的功能，可最大限度的保持原有生态环境；同时相对较小的围堰面积也可减少抽排水的工作量。但本方案无法实施治理点位的全断面施工，需要分段施工故而增加了施工工期。另外由于分段施工的固有特性，施工质量难以保证，围堰新建和拆除的工程量也较大，将会增加额外的成本。此种围堰迎水面所承受压力也较大，因此对围堰的筑堰有较高的要求。

三、围堰形式及导流管渠选择

围堰工程的主要作用是隔断水体为后续施工创造条件，同时堰体也可作为施工便道使用。因此堰体需具有相当的稳定性和承载能力，如何避免围堰在施工中发生坍塌、管涌、沉陷等安全风险是修筑围堰的关键。根据项目特点、水文环境、当地资源及项目周边情况，围堰可选用钢板桩（土芯墙）围堰、土（石）围堰、土袋围堰、预制混凝土结构围堰等形式。导流管渠可利用天然管沟沟渠，也可掘挖导渠导洞或采用成品拼装管沟。

四、围堰与导流施工的注意事项与应对措施

1.围堰运行过程的监测、维护和保养

围堰堰体修筑完毕后到堰内施工完成堰体拆除期间需要随时对堰体进行监控，以及时对可能出现的位移或形变做出应对措施。同时需备足防汛、抢险应急机械、材料、器具，制定抢险应急预案，安排专职人员对围堰安全全天侯值班。

围堰填筑完毕后或拆除之时，堰内抽排水或注水过程中可能造成内外压力失衡，影响堰体稳定性。在排水期间，须严格控制降水引水速率，加强围堰变形观测，防止排水过快造成堰体滑坡，若出现险情立即停止降水，并对堰体进行加固工作；在堰体拆除前，制定合理的拆除方案和施工顺序，拆除时，紧密观察围堰状态，确保施工安全，同时也对堰内施工的成果提供保护。

2.水位超限应对措施

当出现持续性降水天气，且水位可能超出设计水位时，须立即结合近期天气预报和现场实际情况对施工围堰进行加宽、加固和加高。

汛期施工时，围堰在遭遇超出设计水位的洪水冲刷下可能发生集中渗漏、局部坍塌等险情。若渗漏发生在迎水侧，应找出渗流进水口，并及时堵塞以截断渗水来源。若渗漏发生在背水侧，则宜采用反滤材料对渗漏处进行压填，降低水流流速同时延缓围堰土料的流失，防止险情扩大。此外也可采用盖堵法对围堰渗漏部位进行抢护，采用篷布盖堵，再用土袋或石渣袋抛投压脚，直到断流为止。

围堰出现局部塌方时，及时对塌方范围抛填块石进行修补完善，恢复围堰断面尺寸，防止围堰断面减小、险情扩大。在汛期或梅雨季节，为保证成功度汛，可考虑暂停施工，将现存围堰作为过水围堰保留；待汛期过去水位下降后，再行对堰内进行清理并重新组织围堰加固。当发生上游来水或罕见降雨可能导致超围堰设计防洪水位、出险险情时必须发布紧急撤离通知，对在围堰及基坑内施工的所有人员及设备进行紧急转移，以安全为第一保证。

五、结语

围堰与施工导流方案的选择直接影响着项目施工的整体部署，在城市河湖港渠治理施工前应详细调查并进行充分论证，周密地考虑可能遇到的各种情况，制定切实可行的方案后再进行具体实施。在实施前，提前制定监测方案，做好应急准备，保证安全的同时高效地完成城市河湖港渠的修复治理工作，为城市的水体保护和环境修复提供技术保障，也为城市现代化建设添砖加瓦。