发展中的昆明市拱坝技术和河道生态治理

发展中的昆明市拱坝技术和河道生态治理

刘元月　段　玫　陆加林　许　玉

（昆明市水利水电勘测设计院）

摘要：拱坝高驻地应用于小型水库经验总结及硕果；昆明城市河道的生态治理及实践探索。

关键词：拱坝技术　河道　生态治理

昆明市水利水电勘测设计院成立于1953年，持有建设部颁发的水利行业（引调水）甲级设计资质和（水库枢纽、河道治理、灌溉排涝、城市防洪）乙级设计资质；水利部颁发的水文、水资源调查评价甲级资质；省建设厅颁发的工程勘察专业丙级（水利行业范围乙级）勘察资质、工程勘察劳务类资质、电力行业（水力发电）丙级设计资质；省水利厅颁发的建设项目水资源论证乙级资质、编制开发建设项目水土保持方案乙级资质；省测绘局颁发的乙级测绘资质及工程咨询丙级资质10个证书，曾被评为云南省勘察设计单位综合实力50强。

建院以来，完成各型水利水电工程数百项。在拱坝设计应用于小型水库方面领先于全省，并在探索昆明城市河道生态治理方面取得成果。

一、拱坝设计

拱坝作为一种新兴的坝型，具有安全、经济、美观等特点，加之该坝型又是一种当地材料坝型，于20世纪60年代后，在我国很多地区得以迅速推广。

在云南省拱坝建设起步较晚，至20世纪80年代中期，已建成的、规模有限的拱坝数量屈指可数。

1988年我院率先大胆引进拱坝坝型，设计并建成了坝高46m的禄劝县甲甸水库砌石拱坝，经运行安全验证，各项指标均达到设计要求，且水库效益较为显著。该工程荣获“1992年度云南省优秀工程设计二等奖”。

进入20世纪90年代后，我院引入国内先进的优化设计方法，先后设计建造了石林县红路口和杨溪、嵩明县葛根塘、禄劝县桂花箐等一批骨干水库拱坝，取得了较好的工程效益和社会效益，同时培养了一批专业设计人员。其中：红路口水库与杨溪水库拱坝分别荣获“1997年度昆明市科技进步二等奖”与“昆明市2004年度优秀设计三等奖”。

在1998年昆明市周边“2258”引（饮）水济昆之西线红坡水库工程中，我院首次在云南省设计了首座坝高55.2m的碾压混凝土（RCC）拱坝，由于采用先进的施工工艺和技术，大坝混凝土水泥单耗仅为50～55kg/m³，同时施工速度大幅提升。该坝是国内继贵州普定、河北温泉堡及福建溪柄溪之后所建的第四座RCC拱坝，同时也是国内第一座全断面三级配RCC拱坝。它的建成为我国的RCC拱坝推广应用又进行了新的尝试。

经过多年的实践，我院探索出一套在特殊条件下修建拱坝的经验，建坝地形从对称到非对称河谷，坝址海拔从普通区域到高海拔地区，坝址涵盖了地质条件错综复杂的非对称岩性、软岩及断层破碎带等地层。拱坝坝型设计从单曲到双曲坝型，建坝材料从砌石、混凝土到碾压混凝土均进行了有益的广泛实践。昆明市的拱坝建设，亦带动了云南省部分地州在该领域的发展。

目前，由我院设计的富民县兴贡水库双曲拱坝与建于海拔3 000m的东川野牛水库拱坝正在紧张的施工当中，这将是双曲拱坝与高海拔地区拱坝建设的又一次新的尝试。

表1　昆明市重力坝、拱坝工程一览表

二、生态治理在昆明城市河道中的探索

昆明具有特殊的地理环境，仅滇池流域就有30条主要河道穿昆明城市而过。城市河道不仅是城市排洪的主要通道，同时还是承载城市文明与繁荣的重要载体。对城市的格局、环境风貌影响极大，随着当今社会城市化和城市现代化建设步伐的加快，城市河道由单一的防洪排水功能逐渐向多功能演变，城市河道治理也因此被赋予了新的内涵，人们对城市河道的生态作用与城市景观之间的联系有了新的要求。通过对河道的生态治理，恢复河道生态功能，提高水体的自净能力，实现河道的生态防洪，并使河道整治工程与两岸景观融为一体，成为城市的生态景观及居民的滨水休闲廊道，达到人与自然的和谐相处。

在昆明多条城区河道的整治中，针对城区河道流量、泥沙、冲刷及地质条件，综合考虑城区段河道的平面布局，体现河道自然弯曲和保持河道长期演变形成的冲淤平衡，合理选择护岸工程的结构和材料形式，注重人与水和谐相处和强化回归自然的治水新理念，强调植物对河岸的加固，使河道防洪整治工程与两岸景观融为一体，使城区河道建设成为环境优美的景观轴，提高了滨河区的土地利用价值。由我院承担设计并已完工的昆明主城的采莲河、宝象分洪河及石林县巴江、禄劝县掌鸠河城区段整治主体工程运行正常，发挥了较好的防洪及生态环境效益。

昆明城市入滇池河道“清污分流”采莲河整治工程为“九河”整治示范项目，通过对河道的拓宽、生态固堤、河岸埋设截污管（渠）、新建泵站、配套桥闸改扩建等项目的实施，保证了河道排洪通畅和截留了采莲河系统汇集的城市污水。通过工程措施，利用第一污水处理厂处理后的中水进行河道景观补水，并实施沿岸绿化工程，在广福路以下河段采用梯形生态断面，最终形成了一条亮丽城市景观线。

入滇池河道地基多处于湖相沉积软基上，基础软、易变形、地下水位高是工程设计需要考虑和施工中常常遇到的问题。采莲河整治工程实施中，采取减载工艺调整河堤边坡，减轻基础荷载。生态河堤下部采用预制混凝土花砖固脚，上部为斜坡式土堤加土工植物固堤，土堤及堤岸上选取适宜植物进行绿化，既能抗水流冲刷，有效控制河堤的沉降变形，又美化了环境，综合整治效果显著。该工程在软基上采用生态河堤为省内首次运用，它为其后城区河道生态治理的推广及入滇池河道的治理积累了经验。该项目获昆明市2004年度优秀设计一等奖。

石林巴江河城区段污染综合治理工程是城区污染治理、河道防洪整治及改善生态环境、景观的综合性工程。在治理过程中，尽量保持河道的自然弯曲，河道断面收放有致，不强行平行等宽，利用现有河湾并结合双龙公园景观需求，布置一些蓄水湖池及人工湿地，沿河形成“袋囊结构”。同时改建双龙闸壅高枯季水位、设置临水散步人行道、沿岸设置伸入江面的悬挑亲水平台，并充分利用河道高差形成滚水坝，以供游人在不同层面逗留、观景，提高了巴江的生态景观质量。河道治理同时，在河岸一侧采用了集雨水、污水管、电缆、自来水管等多种市政管网为一体，方便维护、检修的综合廊道，这在2003年在昆明地区为首次采用，为石林市政建设的可持续发展奠定了基础。经综合整治后的河道，河水清澈，与双龙公园和谐一体，沿河住宅小区及商业市场的租、售价格大幅上涨，推动了县域经济发展，已成为城区河道治理的示范工程。该项目获“昆明市2007年度优秀设计三等奖”。

掌鸠河作为禄劝县城区段的主要泄洪通道，目前现状泄洪能力不足五年一遇，针对该河道枯季汛期水位变幅大、泥沙、泄洪量较大、冲刷严重且地基承载力相对较低等特点，基本保持原有河岸的自然走向，体现河道自然弯曲和保持河道长期演变形成的冲淤平衡，以稳固河床为主。结合县城民族文化广场及左岸白塔山公园等景观建设，充分利用生态措施对河岸进行加固，增加生态河堤的观赏性，实现生态建设的可持续发展和掌鸠河的生态防洪。该项目获“昆明市2008年度优秀设计二等奖”。