莲塘河综合提升改造工程治理措施探析

吕勇斌

(江西省南昌市南昌县长乐联圩河道堤防管理站，江西 南昌 330200)

1 概 述

莲塘河原名莲塘排渍道，是鄱阳湖水系一条由天然河道与人工开挖明沟复合而成的河流，其上游丰城平原拖船埠、小港口等区域下泄涝水自南向北经螺丝渡闸，沿途纳岗上、富山、小蓝工业园区等区域来水，过东山在雄溪附近有雄溪河汇入，过南昌县城，于南邓村附近汇入抚河故道后经八字脑入鄱阳湖。莲塘河由西向东横穿南昌县老城区，是南昌县的母亲河。本次莲塘河综合提升改造工程西起迎宾南大道，东至莲塘大道，全长约 2.6km。

2 工程现状

2.1 河道现状

1)河道多年未清淤疏浚，河床底泥淤积严重，河道水位较低。

2)河道驳岸多为钢筋混凝土挡墙、浆砌片石护坡等硬质驳岸，河道两岸景观绿化较杂乱，多被占为菜地。

3)常水位距岸顶高差较大，河道无亲水步道，亲水性较差，休闲设施简陋。

2.2 排污现状

1)截留倍数低，截污能力不满足当前要求。

2)地下水渗漏及澄碧湖湖水排入现状合流管，晴天污水下河。

3)莲塘河东岸目前无截污管，该区域内污水直排入莲塘河。

3 工程整治措施

3.1 绿化景观提升改造工程

3.1.1 种植规划

植物景观设计在整个环境规划设计中处于极其重要的地位，是整个环境设计的核心内容之一。要形成生态植物空间，最重要的就是植物群落的适当构成，它是自然化景观再现的基础，是生态系统恢复的关键[1]。

3.1.2 生态系统的保护与恢复

基地原有生态系统因城市建设受到部分破坏，土地、水域及各种生物被割裂，规划将水的利用、水质处理、水环境与水景观有机结合，营造植物群落和动物栖息地，提升景区的生态价值和景观价值。主要措施包括：

3.1.2.1 水质的保护

1)在城市可能的河流污染方向，设立净化湿地、种植生长快、生物量大、吸收能力强的水生草本植物。水葱、灯心草、水芹等较适宜。

2)结合地形处理，利用渗水井，使雨水完成“汇聚——下渗——超渗水”排放的过程。超渗水经过渗透沟中的溢流管道排放到水生植物种植地，经种植地的过滤沉淀后进入水体[2]。

3.1.2.2 竖向设计

场地土方就地平衡。使水域形成不同的生长环境，浅水域适合各种水生植物生长，深的水域可生长各种藻类和厌氧生物，从而加强水体的自净能力，利于生态平衡。湖岸绿地通过不同的高差处理，形成各式的小气候空间，吸引各种生物在此筑巢安家。

3.1.2.3 堤岸护坡设计

水陆交接处是生态敏感地带，是鸟类、鱼类的天然食物源及栖息地。尽可能保持原有驳岸，新形成的驳岸，岸线要平滑流畅，以避免水的不合理冲刷，池底和驳岸尽可能以天然素土为主。局部可用卵石、块石，原木加藤本植物等加以稳固，反对钢筋混凝土等人工堤坝做法。对三条溪流避免采用混凝土砌筑的方法，少用大片草坪入水的方式，在岸边建一条自然植被的过渡带，利用耐水湿的地被植物过滤地表径流。

3.2 截污及清淤工程

3.2.1 总体思路

通过现场踏勘发现，莲塘河西岸虽已设有截污管一根，晴天时仍有大量污水入河，通过分析现状排水情况及跟业主沟通，其主要原因在于澄碧湖活化水排水直接接入区域内的现状合流箱涵导致。为保障截污效果，首要解决的就是澄碧湖活化水分流问题，本次设计拟沿向阳路、澄湖东路、农贸路新建一根 d1500 的活水出水管入莲塘河，采用顶管施工；其次，沿莲塘河两岸各新建一根截污管，由西向东入南昌县污水处理厂，以提高截流倍数。此外，因管道标高问题，需在截污管末端新建污水提升泵站一座，污水经提升后进入污水处理厂[3-5]。

3.2.2 方案比选

对于截污管的布置形式，提出两种方案：

方案一：截污管沿莲塘河两岸堤坝内侧敷设，局部难以施工段敷设于堤坝外侧的人行道或机动车道下。

方案二：截污管全线均敷设于两岸堤坝外侧的人行道或机动车道下。 上述两种方案的优缺点对比如表1所示。

由表1可知，方案一在施工难度、社会影响、工程投资各方面均明显优于方案二，但方案一对河道行洪有一定影响。具体分析如下：五一桥以西段及莲塘大道桥以东段驳岸均有放坡，可将污管(涵)靠河中心线侧斜坡改为直立挡墙形式以回补过水面积，五一桥-莲塘大道桥段现状为垂直式挡墙，最窄底宽为 45m，拟新建截污管占用宽度为2m，两侧截污管共占河道断面积12m2，粗糙系数取 0.04，水力坡度取0.1‰，经核算，其过水能力为 211.6m3/s，根据水利部门提供资料，该段河历史最大流量为 180m3/s，故设截污涵后，过水能力仍能满足要求。此外，因莲塘河属于外河，建议业主尽快与水利部门对接相关事宜，方便后续工作。

表1

综合考虑上述因素，本次推荐采用方案一作为截污管布置方案。

3.2.3 截污管设计

如前所述，澄碧湖活化水出水管采用泥水平衡机械法顶管施工。全线截污管沿莲塘河堤岸内侧敷设，经水力计算，截污管尺寸为 DN500-DN1200，设计坡度为1‰-1.2‰，排水流向整体由西向东排入南昌县污水处理厂。截污管正上方设置二级游步道，截污管沿河岸内侧横穿城南路桥、莲富路桥、五一路桥，保证二级步道可顺利通过该三座桥。由于莲塘大道桥、铁路桥及总干渡槽结构构造原因，截污管无法沿河岸内侧横穿，本次设计将西岸截污管横穿河道接至东岸截污管，合并为一根管道后采用顶管施工法沿河堤外侧过莲塘大道桥、铁路桥及总干渡槽，顶管管径均为d1200。

3.2.4 清淤工程

由于河道位于城市的生活区内，沿线单位、居住区的雨、污水直接排入河道，造成水体污染，水质恶化。同时由于多年未进行清淤，河道垃圾堆积严重，使得河道排水标准降低。

由于本次设计的截污管沿河道两岸内侧布置，所以在实施截污工程前，必须将多年来沉积在河底的淤泥、杂质清除。

目前，河道清淤的方法主要有水力方法和机械方法两种。

1)水力方法：

其工作原理：先放空河水，对淤泥区进行围堰分块分段用水力进行冲挖。属传统的河道清淤方法。

2)机械方法：

河道清污机、河道清淤船是先进的清理机械，但设备投资大。

清淤机突破了传统的泥浆泵先干塘后清淤且转动过程繁琐、效率较低的瓶颈，而能带水清淤作业。采用绞吸的方法，清淤时绞刀扰动范围内的淤泥被泥泵充分吸入，有效防止了因绞刀扰动使底泥颗粒向外水体扩散，绞吸清淤无死角，避免施工过程中因挖掘造成二次污染。并由管道输送至泥浆池。淤泥或就近经脱水设备脱水后，装车外运；或由高压浆泵通过输泥管吸送至淤泥堆放点或弃泥区，待静置、掺入固化物后进行装车外运。

清淤船是在河道现场用液压抓斗机挖淤泥后装入半仓式泥驳船；将装满淤泥的半仓式泥驳船沿河道拖运到指定卸泥场地，由步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机卸下半仓式泥驳船中的淤泥，装入自动翻斗卡车外运。

清淤机与清淤船方法类似，河道清淤方案只对水力冲挖淤泥和清淤机进行比选见表2。

表2 方案比较表

考虑到莲塘河需常年通水，抽干河水不现实，本工程河道清淤推荐采用机械清淤方案。

3.2.5 闸门设计

如前所述，河道现状常水位太低，为保证景观效果，本次设计拟在铁路桥下游约50m处设钢坝闸一座，将本段河道景观水位抬高约1m，钢坝闸宽50m，高3.5m。

钢坝闸优点主要有两点：①景观效果好；②不占用河道断面，可卧倒，不影响行洪。

4 结 语

现阶段莲塘河水环境较差，存在污水直排、河道底泥淤积严重、两岸景观绿化杂乱等问题，综合考虑，通过截污清淤、景观提升等措施进行综合提升改造，文章设计方案合理，可为从事城市河道水环境整治的设计从业者提供参考。