北京市朝陽區(qū)孫河組團調(diào)水工程規(guī)模分析

王巖波

（河北供水有限責任公司，石家莊 050000）

1 孫河組團項目區(qū)概況

1.1 項目緣由

孫河組團位于北京市朝陽區(qū)孫河鄉(xiāng)中部，東北五環(huán)路以外，溫榆河南岸，處于中心城第二道綠化隔離帶內(nèi)。 東臨京順路，南臨機場南線路，北臨現(xiàn)狀順黃路，總用地面積約283.7hm2。 孫河組團是集高端商業(yè)休閑服務設施、特色度假酒店群、高品質(zhì)居住社區(qū)為一體的生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，地區(qū)特色鮮明，可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建設示范區(qū)。 規(guī)劃控制居住人口約1.3萬人。

為升城市生態(tài)水平和城市生態(tài)品質(zhì)，以及提升市民的生活空間和休閑空間， 擬實施孫河組團調(diào)水工程。孫河組團調(diào)水工程涉及人工濕地1個，河渠5條，分別為西干溝、沈干七支渠、北甸溝、孫河干溝和聯(lián)通渠。 調(diào)水工程設計將人工湖布置于孫河組團中心區(qū)域，位于居住區(qū)和商業(yè)區(qū)的中心，起到了分割“鬧”與“靜”的重要作用，是整個孫河組團的綠肺所在。 通過西干溝從溫榆河調(diào)水，開挖孫河干溝聯(lián)通渠，通過水泵、閘門等建筑物將西干溝、沈干七支、人工湖、孫河干溝和北甸溝聯(lián)通起來，形成完整的聯(lián)通水系。

1.2 湖渠設計概況

孫河組團調(diào)水工程涉及人工濕地1個，河渠5條，分別為西干溝、沈干七支渠、北甸溝、孫河干溝和聯(lián)通渠，主要承擔該地區(qū)重要的防洪排水任務。通過調(diào)水，將人工湖及幾條渠道聯(lián)通起來，形成一個聯(lián)通水系，人工湖及溝渠工程布置如圖1。

圖1 人工湖及溝渠工程布置

1.2.1 人工濕地

人工湖為濕地構(gòu)建， 設計水域面積為3.13萬m2，蓄水容積約3萬m3，建設內(nèi)容如下：①擴挖人工湖，建立河湖連通水系， 實現(xiàn)雨洪資源利用， 提升景觀效果；②對濕地周邊河道沿線、人工湖周邊進行綠化，構(gòu)建沿河、湖生態(tài)體系，充分發(fā)揮河、湖生態(tài)與景觀功能。 ③設置部分鋪裝廣場、 親水園路及木棧道設置，同時設置照明系統(tǒng)及小品。

1.2.2 西干溝

溫榆河至順白路段維持現(xiàn)狀上開口不變， 在規(guī)劃中調(diào)整了斷面尺寸和縱坡，以保證雨、洪水達標排泄；順白路至溫榆河段，根據(jù)兩岸建設用地和道路情況，向一岸或兩岸適當拓寬，拓寬范圍1.5～2m，總的河道平面走向沿現(xiàn)狀基本不變。設計縱斷指標如表1，設計橫斷指標如表2。

表1 西干溝縱斷面設計參數(shù)

表2 河道橫斷面參數(shù)（已治理段） 單位：m

1.2.3 沈干七支渠

河道治理起點位于機場南線， 終點為西干溝入河口，全長704m。 設計縱坡為0.1%。

渠道設計橫斷為梯型斷面，設計渠底寬2m，邊坡比為1∶2。樁號0+000～0+658河道上開口20～23m，護坡和護底采用生態(tài)植被網(wǎng)墊防護，樁號0+000～0+050段0+658～0+704段為漿砌石護坡和護底。

1.2.4 孫河干溝

工程治理的起點為機場南線，終點為北甸溝，治理河道總長約1994m。 設計縱坡為0.1%～0.3%。 治理工程共設置跌水4座、橋涵2座、截污坎1座、下河臺階13座、垃圾清運平臺1座。

樁號S0+000～S1+400段河道斷面采用梯型復式斷面，設計渠底寬8m，從下往上一級主槽邊坡比為1∶2，護坡高度4.5m；一級平臺寬度2m；二級護坡采用貼坡式漿砌石擋土墻結(jié)構(gòu)，護砌高度2m，漿砌石護坡邊坡比為1∶0.8，二級平臺寬度為1.1m，向上與渠頂路自然銜接。

樁號S1+400～ S1+994該段河道設計斷面采用矩型斷面，設計底寬8m，設計矩槽深3m。 兩側(cè)為重力式擋土墻防護，擋墻頂部設置砌塊擋墻。

1.2.5 北甸溝

北甸溝河道新建、改建總長度為1557m，設計縱坡為0～0.1%，其中樁號0+000～0+635段為復式斷面；0+635～1+378為矩型斷面；1+378～1+454.86段為鋼筋混凝土暗涵結(jié)構(gòu)。設跌水5座，間距120m，樁號分別為0+120，0+240，0+400，0+480，0+600；過路涵1座，樁號為0+670。

1.2.6 聯(lián)通渠

項目新挖聯(lián)通渠548m， 設計縱坡為平坡，設計斷面為復式斷面，設計渠底寬4m。

2 需水量分析

2.1 蓄水量分析

根據(jù)人工湖及各渠道設計斷面等情況， 按地面以下0.5m控制蓄水高程，估算各河道景觀需水量。 河道蓄水量如表3。

表3 河道蓄水量

2.2 蒸發(fā)滲漏量

2.2.1 蒸發(fā)量

根據(jù)相關資料， 北京朝陽地區(qū)年蒸發(fā)量約1800mm，依據(jù)SL/T 278—2020《水利水電工程水文計算規(guī)范》［1］， 參考相近地區(qū)的蒸發(fā)月分配資料表，蒸發(fā)量最大的月份為6月， 折算后蒸發(fā)量為195.30mm，計算單日蒸發(fā)量約0.16萬m3，單日蒸發(fā)量成果如表4。

表4 單日蒸發(fā)量

2.2.2 滲漏量

根據(jù)地質(zhì)勘察相關報告， 計算項目區(qū)人工湖和各渠道的滲漏量，計算單日滲漏量為0.08萬m3，如表5。

表5 單日滲漏量

3 調(diào)水水源

目前朝陽區(qū)主要河道水源分為兩類，一類通過市政再生水管線補給， 按照市場價格交納水費；另一類為污水處理廠退水（一般為一級B）［2］。 孫河組團調(diào)水工程水源為通過溫榆河和現(xiàn)狀污水處理廠退水水量充沛。 溫榆河位于北京市境內(nèi)，屬海河流域北運河水系。 北運河發(fā)源于北京市境內(nèi)軍都山南麓，自西北而東南，于通州區(qū)牛牧屯流出北京市界后，經(jīng)河北省香河縣至天津市紅橋區(qū)匯入海河。 北運河干流長142.7km，總流域面積6051km2。 北京市界內(nèi)河道長度89.1km。

為維護蓄洪濕地水環(huán)境，實現(xiàn)濕地補水或換水，滿足水質(zhì)維護需求， 濕地日常補水計劃由現(xiàn)狀污水處理廠供水，濕地換水汛期利用雨洪資源，非汛期由污水處理廠提供水源。 工程擬在北甸污水處理廠附近新建中水深度處理工程、 加壓泵站工程和再生水管道供水工程。為保證濕地的水質(zhì)，通過北甸溝及下游加壓泵站可實現(xiàn)湖水自循環(huán)， 使原本不流動的湖水流動起來， 同時在北甸溝內(nèi)種植水生植物凈化湖水水質(zhì)。

4 調(diào)度方案及調(diào)水規(guī)模

根據(jù)GB/T18921—2019《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》［3］，“完全使用再生水，水體溫度大于25℃時， 景觀湖泊類水體水力停留時間不宜大于10d”。 本項目水源均采用再生水，考慮本地水源情況和水質(zhì)保障等要求，結(jié)合項目區(qū)配套設施等情況，確定本項目水體水力停留時間采用8.5d， 折算總需水量60.11萬m3，如表6。

表6 總需水量

綜上，根據(jù)總需水量和水體水力停留時間，得出項目區(qū)單日調(diào)水規(guī)模不小于7萬m3/d。

5 結(jié)語

（1）孫和組團位于北京市朝陽區(qū)孫河鄉(xiāng)，北京市第二道綠化隔離帶之內(nèi)。 實施孫河組團實施調(diào)水工程，在推進城市修補和生態(tài)修復的同時，提升城市品質(zhì)和生態(tài)水平，增強人民群眾幸福感。調(diào)水工程單日規(guī)模不小于7萬m3/d，為了保障工程的實施，根據(jù)現(xiàn)狀工程地質(zhì)條件等，擬實施人工湖擴挖、周邊相關溝渠的治理及相關建筑物工程建設［4］。

（2）建議工程實施后，加強水資源監(jiān)測與管理，建立科學、穩(wěn)定的監(jiān)測網(wǎng)絡，完善水量監(jiān)測體系，統(tǒng)籌考慮監(jiān)測手段和管理方法［5］。