北京东南郊区大羊坊沟的治理经验探究

1、 工程概况

大羊坊沟是北京市东南郊地区的一条主要排水沟。工程区属于山前平原地貌, 位于永定河冲洪积扇中下游, 西北及东北三面环山;属暖温带大陆性季风气候, 冬季寒冷干燥, 夏季受暖湿气流影响, 盛行东南风。年平均气温11.6℃, 极端最高气温达41.6℃, 最低气温-21.2℃。多年平均降雨量600mm, 降水量年内分配不均, 汛期降水量占全年降水量的80%以上。

2、 河道、堤防现状及主要问题

现状大羊坊明沟起点位于周庄路以南, 在周庄路以北段改成暗沟。大羊坊沟北段为上段, 南段为下段, 沿途汇入的主要支流为横街子沟, 汇入点位于4+400m处。大羊坊沟上段底宽2~3m, 上口宽7~8m, 河道内淤积严重, 过流能力严重不足, 另外, 由于大羊坊沟流域内两侧村庄排入未经处理的污水, 两岸污染严重, 影响周边地区环境及人身安全。

3、 项目区建设的意义

3.1、 河道防洪现状大羊坊沟流域位于城乡交界, 随着流域内开发建设项目的实施, 流域下垫面已由农田和绿地转变为城市道路为主的硬化地面。河道汛期雨水过流能力严重不足, 不能满足《大羊坊沟治理工程规划》, 若不对河道进行治理, 将会造成河道壅水, 导致排水不畅。3.2、 河道水环境大羊坊沟大部分河道紧邻或穿越城市建设区, 城市居民生活污水直接排入河道, 造成水质恶化, 水质达到劣V类, 影响环境及居民健康。因此, 工程实施解决污水排入河道污染状况, 改善河道水环境。

4、 工程任务及规模

4.1、 工程任务工程建设主要任务, 是进行河道治理、污水截流、河岸绿化、水质改善、河道补水及环境建设等。4.2、 工程规模本次河道治理全长5.09km, 以疏挖、清淤、新建生态护岸等工程为主。

5、 工程总体布置

5.1、 堤线布置(1) 河堤堤线应与河势流向相适应, 并与大洪水主流线平行。(2) 两岸堤距应根据防洪规划分河段确定, 上、下游、左、右岸统一兼顾。(3) 堤防工程尽量利用现有的堤防和有利的地形, 修筑在土质较好、较稳定的滩岸上, 尽可能避开软弱地基、深水地带、强透水地基。(4) 布置在占压耕地、拆迁房屋等建筑物少的地带。5.2、 河道断面型式大羊坊沟河道两岸建筑设施密集且紧邻河岸, 为尽量避免征、占迁、减少工程占地, 同时, 考虑河道景观、蓄水效果, 将河道横断面设计为“上部梯型+下部矩型”、“上部梯型+下部梯型”和单一梯型3种断面型式。河道两岸有空间的河段设置堤顶巡河路及堤岸亲水步道。5.3、 堤岸防护工程5.3.1、 坡式护岸方案本工程设计河道上部坡式堤岸坡脚均在50年一遇洪水上下0.5m以内, 因此, 坡式护岸适宜采用生态防护型式。根据岸坡地形地质条件, 考虑施工方便, 经久耐用, 节省投资, 并结合城市建设及环境美化, 河道治理坡式护岸选取坡改平生态砖防护和六棱空心砖护坡两种方案进行比选。5.3.2、 生态砖护坡 (方案1)生态护坡砖为坡改平预制混凝土块, 整个铺面为柔性体, 具有良好的整体稳定性和耐冲刷能力。砖孔中可种植草本植物, 美化环境;生态砖适应地基变形能力强, 施工简易, 耐久性较好, 建筑外观较好, 造价中等。5.3.3、 六棱空心砖护坡 (方案2)六棱空心砖为预制混凝土空心六棱体, 为传统的植草护坡措施。其优点是适应地基变形能力强, 施工简易, 造价低。缺点是整体稳定性和耐冲刷能力差, 建筑外观一般。综合比较, 方案1比方案2投资略高, 但整体稳定性和耐冲刷能力、建筑外观优于方案2, 故本工程采用方案1, 即生态砖坡式护岸。5.4、 截污闸工程截污闸50年一遇, 流量21m2/s。行洪期间, 开闸放水, 汛后闸门关闭, 实施截污。5.4.1、 上游防护段上游防护段长12.0m, 底板顶高程31.55m, 采用浆砌石及混凝土护底;两侧采用钢筋混凝土悬臂式挡墙, 浆砌石护底与上游河道衔接。5.4.2、 闸室段闸室段长15.0m, 钢筋混凝土结构。闸室布置为开敞式, 共2孔, 每孔设置1扇平面钢闸门为工作闸门, 闸门尺寸3.3m×2.0m (宽×高) , 墩顶设检修桥和机架桥, 在工作闸门上游侧布置检修门槽, 检修闸门采用平面滑动钢闸门, 启闭设备采用移动式电动葫芦。5.4.3、 消力池段消力池段长13.0m, 由斜坡段和水平段组成。消力池底板及两侧岸墙均为钢筋混凝土结构, 岸墙采用悬臂式结构。5.4.4、 下游防护段下游防护段长15.0m, 分为浆砌石护底、干砌石海漫和抛石防冲槽3部分。5.5、 截污管道工程截污管道沿大羊坊沟河道两侧敷设, 河道右侧敷设截污主干管, 河道左侧局部敷设截污管道。截污管采用玻璃钢夹砂管。5.6、 引水工程为维护河道水环境, 采用再生水源对河道进行补水, 拟从河道下游将处理后的污水加压引至上游, 以供河道用水。引水管道长2.8km, 采用U-PVC管。

6、 景观绿化

6.1、 生态种植在充分考虑当地气候条件下, 科学地应用植物, 达到最好的生态效益, 并使绿地能自我完善, 减少养护工作量, 保证可持续发展。6.2、 植物造景在充分利用植物的生态特点和文化内涵, 针对不同的区域, 突出不同的景观特色。同时运用植物材料组织空间, 根据各区域位置和功能上的差异, 有侧重地选择植物, 以体现不同的绿地空间。6.3、 变化发展考虑植物的季节变化, 和生长速度、树形树姿的变化。将快长树和慢长树合理进行植物配置, 以创造在短期内能实现植物景观。

7、 综合评价

大羊坊沟是北京市东南郊地区的一条主要排水沟。承担了流域内的防洪、雨水排除任务, 另外, 大羊坊沟紧邻京津塘高速公路, 对环境要求较高。大羊坊沟工程建设的主要任务是通过河道治理、污水截流、河岸绿化、建筑物改造及周边环境建设, 以提高河道行洪能力和排水能力, 改善区域水环境。由于本工程的特殊性, 定量分析较困难, 仅对其效益进行定性分析评价。7.1、 提高河道的防洪排涝标准, 保障周边地区稳定发展大羊坊沟现状河道多数河段无护岸工程设施, 尚处于自然状态。河道现状为梯型土渠, 沿岸边坡被水侵蚀, 冲刷坍塌严重。河道过流能力较小, 一遇洪水局部即出槽漫流。工程实施后, 解决了防洪安全隐患, 确保了该地区群众生命和财产的安全, 对周边地区稳定及经济发展具有现实意义。7.2、 净化水质, 改善环境由于河道两侧村庄排入未经处理的污水, 严重污染河道及周边环境。工程实施后, 可净化上游来水的水质, 改善河道环境, 为周边区域可持续发展创造良好条件。7.3、 可提供良好的社会效益大羊坊沟紧邻京津塘高速, 工程实施后, 河道及其两岸将成为新的风景观赏区, 促进旅游和周边地产项目的开发, 有利于提高当地居民的生活质量和水平, 有利于社会稳定和经济发展。

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