【文章內(nèi)容簡介】 約 2 km2的城市排水，在武昌閘處匯入大史河。河道平均坡降 ， 寬 ～ ，深 ～ 。 XX 河沿途地勢較低，地面標高 34～ 36m，低于大史河 10 年一遇防洪水位 。 7 沿途進入 XX 河的污水 工程條件 氣象與水文 工程區(qū) 處于北亞熱帶向暖溫帶過渡的季風濕潤區(qū)， 屬大陸性季風氣候 ， 全年四季分明， 氣候溫和，光照充足，雨量充沛，年平均氣溫 ℃，年均日照 2139小時，年均降水量 1067毫米， 多年平均風速 ，無霜期年均 228 天。 8 水庫水文 水庫等級及防洪標準 根據(jù)《防洪標準》（ GB5020194）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021），桃花塢水庫屬小 Ⅰ 型水庫，工程等級為 4等，主體工程按 Ⅳ 等 4 級建筑物設(shè)計。水庫防 洪標準為 50 年一遇洪水設(shè)計， 1000 年一遇洪水校核。 水庫水位～庫容曲線 水庫 死水位以上 目前 沒有明顯沖淤現(xiàn)象，因此庫容曲線仍采用原水位庫容曲線 ， 高程為黃海高程，具體水位～庫容關(guān)系見下表（圖）： 表 水位～庫容 數(shù)據(jù) 關(guān)系表 水位 (m) 庫容 (萬 m3) 水位 (m) 庫容 (萬 m3) 38 0 44 29 39 39 46 112 40 47 41 48 42 9 49 12 43 50 9 水庫特征水位 根據(jù) 2021 年信陽市水利勘測設(shè)計院編寫 、 同年 9 月河南省水利廳 鑒定通過的 《桃花塢水庫大壩安全評價報告》，水庫死水位 ，死庫容 萬 m3；興利水位 ，興利 庫容 萬 m3； 50 年一遇 設(shè)計 洪水位 ，設(shè)計庫容 萬 m3，最大下泄流量 m3/s； 1000 年一遇 校核水位 ，校核庫容 萬 m3，最大下泄流量 。 工程地質(zhì) 工程區(qū) 地質(zhì)構(gòu)造上屬三級構(gòu)造區(qū)潢川 — XX 凹陷，沒有斷裂帶通過，晚近期構(gòu)造運動不明顯 ，勘探揭露地層為第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)沖積松散地層，從下而上分為：級配不良砂，最大揭露厚度 ，低液限粘土，揭露厚度 210m。 區(qū)內(nèi)地震自有史記載以來方圓 100km范圍內(nèi)發(fā)生的 5級及以上地震圖 水位～庫容曲線 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 庫容 (萬 m 3 ) 水位 (m) 10 共 有 4 次，均發(fā)生在 1900 年以后，且最大震級為 5 級，查 2021 年版1:400 萬《中國地震動區(qū)劃圖》（ GB18306— 2021），水庫工程區(qū)震動峰值加速度為 ，地震烈度相當于 6 度，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB50011— 2021）之規(guī)定，從場地土的性質(zhì)判定，場地土屬中軟場地土，場地類別為 Ⅱ 類，屬抗震有利地段。 11 3 項目建設(shè)的必要性和可行性 項目背景 近年來， XX 縣 城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷加快 ， 城區(qū)面積 不斷 擴大 ，經(jīng)濟快速發(fā)展，已被列為河南省 5 個擴權(quán)縣之一，建設(shè)一個區(qū)域性的中心城市正成為全縣人民為之奮斗的共同 目標。 但城東老區(qū) 緊靠史河西岸 ， 地面高程 低于 中心城區(qū)近 10m，長期以來由于 XX 河嚴重淤堵，內(nèi)澇嚴重，區(qū)內(nèi)道路狹窄，垃圾隨意堆放，居民生活環(huán)境惡劣，經(jīng)濟發(fā)展嚴重滯后。 城東新區(qū)的開發(fā)建設(shè) 和 XX河綜合治理也越來越具有必要性和緊迫性。 項目建設(shè)的必要性 XX 河綜合治理的必要性體現(xiàn)在以下三個方面： 1. XX 河綜合治理 是疏暢泄洪通道，完善城區(qū)防洪體系的迫切需要 。 XX 河是 XX 城東流向大史河的主要支流，也是 桃花塢水庫 的泄洪通道。由于河道淤堵嚴重，區(qū)域地勢低洼，河道防洪排澇能力明顯不足。 每逢汛期，內(nèi)澇嚴重。政府被迫年復一年 地投入大量的人力、物力和財力防災除澇，百姓則被迫長期生活在一個垃圾隨意堆放，雨天出行都困難的惡劣環(huán)境下。 XX 河綜合治理后就可以疏 通 泄洪通道，完善城區(qū)防洪體系，并造福于兩岸人民。 2. XX 河綜合治理 是加快城東新區(qū)開發(fā)建設(shè)的先行工程 。 目前， 12 XX 縣的發(fā)展主要集中于史河以西，而城東老區(qū)由于地勢低洼長期以來又是發(fā)展中的“遺忘地帶”；從遠景發(fā)展來看， XX 縣將跨越史河并沿河兩岸發(fā)展，城東區(qū)也將扮演主城區(qū)和新區(qū)之間聯(lián)絡(luò)者的重要角色，因此，城東新區(qū)的開發(fā)建設(shè)具有強烈的現(xiàn)實性和未來需要。 XX河綜合治理作為城東新區(qū)開發(fā)建設(shè)的先行工程 ，它的順利實施將為城東新區(qū)的開發(fā)建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)，是一項得民心、造民福的工程。 3. XX 河綜合治理 是改善居民生活環(huán)境，創(chuàng)建文明縣城的現(xiàn)實需要 。 長期以來，城東老區(qū)河道淤堵嚴重，內(nèi)澇不斷，垃圾隨意堆放，居民生活環(huán)境臟、亂、差，并成為創(chuàng)建文明縣城的重難點。通過建設(shè)東西方向的泄洪通道和南北方向的排澇通道，并進行區(qū)內(nèi)土方回填整理和道路修建完善，將極大地提高居民生活便利性，為居民創(chuàng)造一個優(yōu)美和諧舒適的生活環(huán)境，為 XX 縣創(chuàng)建文明縣城增添風采。 項目建設(shè)的可行性 近年來， XX 縣及城關(guān)鎮(zhèn)兩級政府日漸重視城東新區(qū)的開發(fā)建設(shè)和 XX 河的綜合治理，并為此多次召開專題會議和進行招商引資工作，XXXX 置業(yè)投資發(fā)展集團實力雄厚，有治理開發(fā)河道的成功經(jīng)驗，這些都為 XX 河綜合治理的順利實施提供了組織上和資金上的可靠保證。 XX河綜合治理將成為 XX縣縣政府實踐以民為本和落實科學發(fā)展觀的生動體現(xiàn)，是一個得民心、造民福的工程，必將得到沿河兩岸機關(guān)和居民的熱烈擁護和支持。 13 4 河道治理方案 河道形式 方案 首先確定河道治理的形式。為此提出兩個方案作比選。 方案一 ：采用開敞式河道形式。 開敞式河道的主要思路是整治河岸，改善水質(zhì)，沿岸開發(fā)。這種方案若能完全實施，對環(huán)境改善有利。 但是， XX 河目前的環(huán)境狀況較差， 是東城區(qū)的一條主要納污水體，河水發(fā)黑發(fā)臭。 要改變 XX 河的納污性質(zhì)，就必須在其兩岸鋪設(shè)等效的截污管道，這樣做不僅投資較大，而且涉及兩岸原有的合流制排水管道的改造，工程實施難度較大。 由于 XX 河是桃花塢水庫的一條泄洪通道，流水為季節(jié)性的，泄洪時水量巨大，而常年的大部分時間基本只有污水和地面雨水排入。這樣的河道作為景觀河道，景觀效果難以維持，而且建設(shè)投資巨大。有提議從大史河引水至 XX 河作為景觀水源，但是從大史河本身的條件來看，作為一條季節(jié)性河流， 難以作為可靠的景觀水水源。 方案二：采用封閉式箱涵結(jié)構(gòu)。 封閉式箱涵的主要思路是將 XX 河全線改造成箱涵，全面改善環(huán)境，全方位整體開發(fā)，打造城市亮點，提升城市品味。 河道改為箱涵后，仍保持原有的泄洪、納污、排水三方面功能， 14 排水能力在原有基礎(chǔ)上有所提高，確保改建后的箱涵發(fā)揮原來的全部功能。 對以上兩個方案的分析 結(jié)果 ，對比借鑒 其它城市相近河道整治工程的成功經(jīng)驗 ，推薦 “ 方案二 ： 采用封閉式箱涵結(jié)構(gòu) ” 作為優(yōu)選方案 。 河道走向 方案 方案一 ： 保持 XX 河現(xiàn)狀走向 ，全線采用重力箱涵 。 桃花塢水庫洪水自水庫泄洪道下泄后 按 XX 河目前的走向，經(jīng)先向東再轉(zhuǎn)向北，然后再轉(zhuǎn)向東排入史河，流經(jīng)全長約 。 在 XX 河起端河床底高程為 ，入史河河口底高約 。桃花塢水庫泄洪時水位約 46m。如果 XX河的改造全線采用重力箱涵，會 存在以下 兩 方面問題： (1) 桃花塢水庫泄洪時，超過 10 米以上的水頭在泄洪口入 XX河處消能，對河床沖刷較大， XX 河沿線地勢較低的地區(qū)（特別是現(xiàn)在的城關(guān)中學校區(qū)一帶）存在洪澇隱患。 (2) XX 河起端河床底板與入 大 史河河口高差僅 1m，沿程坡降僅為 %，要保證 30m3/s 的泄洪流量，所需排水斷面很大。（初步計算 為 4 孔 4 3m 箱涵，橫向?qū)挾?18m）一方面造成 XX 河改造投資巨大，另一方面由于泄洪流速低于，還會帶來新的淤積問題。 方案二：保持 XX 河現(xiàn)狀走向，全線采用壓力箱涵。 針對方案 一 的問題，河道走向不變，但全線改為壓力箱涵。 15 該方案實施后可以全面提高城東新區(qū)的防洪標準并解決內(nèi)澇問題。但也存在以下明顯缺點： (1) 由于水庫壓力泄洪，河道全線均需建設(shè) 鋼筋砼壓力箱涵，一次性投資大； (2) 由于泄洪通道均為封閉式壓力箱涵，工程區(qū)域內(nèi)需增設(shè)獨立的排水管涵； (3) 由于 XX 河兩次 轉(zhuǎn) 向， 對于大流量排水涵而言 水力條件 欠佳 。 方案 三：水庫泄洪通過壓力箱涵直接向東入大史河，下游 河道 采用 重力 排水 箱涵 。 根據(jù)大史河、 XX 河 的地理位置關(guān)系，結(jié)合 地形條件 ， 水庫泄洪可以通過壓力箱涵直接向東入大史河 。 上游泄洪通道單獨撇開后，下游河道不再承擔大流量的泄洪任務，也不再受水庫泄洪高水位的威脅，可以改建為普通重力排水箱涵，承擔東城區(qū)約 2 km2的排水任務。 該方案優(yōu)點 如下 ： (1) 泄洪通道“裁彎取直 ”后泄洪流程 大大縮短 ，利于泄洪； (2) 沿河低地不受水庫泄洪高水位的威脅； (3) 泄洪與排澇 相互獨立， 實現(xiàn)“高水高排”，降低下游排澇泵站的排洪壓力，節(jié)省投資，節(jié)約能 源 ； (4) 河道治理 投資相對較省。 對比以上三個方案， 在技術(shù)優(yōu)越性和工程造價等方面方案 三 明顯優(yōu)于方案 二和方案一 ，推薦采用 “ 方案三：水庫泄洪通過壓力箱涵直 16 接向東入大史河，下游河道采用重力 排水 箱涵。 ” 排水體制 在 XX 河綜合治理工程中，根據(jù)城東區(qū)的實際發(fā)展狀況結(jié)合河道治理的要求，選擇了 保留合流制排水體制，在箱涵下游污水處理廠附近集中截流 的方案。 排水體制的選擇與 區(qū)域發(fā)展狀況、地形條件、水文條件、 排水設(shè)施布置 以及城市污水處理廠位置等因素相 關(guān)聯(lián)。合流制改為分流制并不只是增加一條管道那么簡單，而是一項量大面廣、繁 雜細致的工作，分流制與截流式合流制， 不能簡單地劃分優(yōu)劣。 在排水體制的選擇中既不能一味追求分流，也不能 不顧環(huán)境發(fā)展要求強行 保持合流，而應充分考慮當?shù)貙嶋H情況及河流、地形、建設(shè)開發(fā)形式等因素，以適度超前的原則加以選擇。 XX 河按照本可研推薦的的工程方案進行改造后，有條件采用下游集中截流的合流制排水體制排 ，分析 如下： (1) 城東區(qū) 排水系統(tǒng)為多年延續(xù)下來的合流制管道，通過 地面溝渠 直排進入河道 。目前在這一片區(qū)域進行大規(guī)模的分流制改造條件尚不具備。 (2) XX 河按照本可研推薦的的工程方案進行改造后，下游 箱涵 匯水面積約 2 km2，服務 人口約為 3 萬人，估算污水流量為 5000m3/d。采用合流制會引起的雨季污水處理量增加 ，其增加量為雨季截流進入污水廠的雨水量，為旱流污水的 17 倍數(shù) n。 本工程 合流制系統(tǒng)的截流倍數(shù)采用 n=1,由于旱流污水量不大，雨季污水處理量也在合理的范圍內(nèi)。 (3) 312 國道以下 XX 河河道很寬，在污水處理廠附近一段局部寬度達 200m。今