1田头河河道现况以及存在的问题坪山区位于深圳市东北部，地处深莞惠及河源、汕尾“3+2”经济圈地理中心位置，是广深科技创新走廊的重要节点，也是深圳的东北门户和辐射粤东、联系海西的要点。田头河位于坪山区东部坪山河左岸，发源于田心山燕子尾，流经田心村、新曲村、罗谷村、求水岭，在马鞍岭下汇入坪山河。流域面积5.49 km2，平均坡降6.4‰，河道总长度4.78 km，依据结构形式可将田头河河道分为上段、中段和下段。田头河平面布局如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.F001图1田头河平面布局上游段（金田路—头陂水库）为矩形断面，纵坡较陡，现状河道底坡脚淘刷严重，存在行洪瓶颈，不满足50年一遇的防洪标准；中游段（兰田路—金田路）河道为梯形断面，底泥淤积较多，基本满足防洪要求，由于兰田路过路涵缩窄断面导致田心村片区水位顶托，排水不畅而受涝；下游段（干流河口—兰田路）为梯形断面，岸坡较陡，淤积严重，河道堤防将湿地与河道隔离，缺少层次，两岸堤顶步道高，亲水性差。根据《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》（国发〔2015〕17号）要求加快城市黑臭水体整治，同年深圳市提出了《深圳市治水提质工作计划（2015—2020年）》要求，田头河被列入2018年黑臭水体整治考核范围，坪山河流域水质2020年需达到地表水Ⅳ类[1]。2田头河防洪整治及碧道建设工程方案2.1田头河上游段防洪处理方案田头河上游段平均纵坡达到1.5%，中游段及下游段平均纵坡只有3‰左右，呈现为“上冲下淤”，考虑上游河道两侧房屋较为密集，洪水期冲刷过大将对两侧居民生活造成影响，布置梯级跌水改善河道纵坡，对该段河道底部进行加强护砌，中下游段以清淤为主，维持现状纵坡。发生50年一遇洪水时，坪山河干流和田头河交接处水位为30.01 m，研究所述田头河起推水位采用30.01 m。河道糙率取0.025，河口设计洪峰流量为101.17 m3/s。水面线采用广东省水文水利计算平台软件进行计算。田头河现状水面线推算成果如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T001表1田头河现状水面线推算成果桩号河底高程/m50年一遇洪水位/m现状左岸堤顶高程/m现状右岸堤顶高程/m流速/(m/s)左岸堤顶超高/m右岸堤顶超高/m备注TG0+00025.0230.0131.5531.711.541.541.70—TG0+10025.2130.0231.5431.721.761.521.70坪河南路桥TG0+20025.6030.0631.7031.721.671.641.66—TG0+60026.6030.3331.8532.672.011.522.34—TG1+10027.8531.1432.0832.112.990.940.97兰田路箱涵TG1+20028.0131.3332.1932.212.940.860.88—TG1+60031.2833.9835.0834.854.531.100.87罗谷村道箱涵TG1+88330.2035.3335.8035.651.060.470.32—TG2+00032.6735.4136.5736.641.841.161.23金田路桥TG2+30035.6537.1539.7338.897.352.581.74新田路箱涵TG2+40037.5341.3940.9340.411.29-0.46-0.98—TG2+55838.1541.4641.6741.611.260.210.15田心水厂箱涵TG2+60039.2241.4643.0842.402.501.620.94—TG2+80043.7944.8543.7044.604.42-1.15-0.25—由表1可知，田头河上游段无法满足50年一遇的防洪要求，会导致TG2+400~TG2+800（金田路~头陂水库）排水不畅，产生内涝，需要对田头河河道进行整合治理。对此项工程，现状河道两侧用地较为充裕，总体自然条件较好，上游部分河段两侧距现状房屋较近，受征地拆迁影响较小。对河道进行修复时需要在客观因素制约下综合考虑防洪、景观、文化、安全等多重需求，充分利用河道周围的绿地，结合海绵城市理念通过对断面形态的多样化设计塑造河岸滨水空间，恢复天然河流形态。2.2岸坡稳定计算工程堤防为无背水坡，选取两种典型工况计算岸坡稳定性。设计洪水位骤降期的临水侧堤坡稳定；施工期的临水岸坡计算下游典型断面TG0+415、TG0+615及上游连接箱涵典型断面TG2+465、TG2+578。采用Rocscience Slide 边坡稳定分析方法计算岸坡整体稳定，采用理正岩土计算6.0软件分析计算挡墙稳定。田头河堤岸稳定计算成果如表2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T002表2田头河堤岸稳定计算成果计算断面工况整体抗滑稳定安全系数挡墙基底抗滑稳定安全系数挡墙基底抗倾覆稳定安全系数规范要求值计算结果规范要求值计算结果规范要求值计算结果TG0+415右岸水位骤降期1.351.74————施工期1.252.00————TG0+615右岸水位骤降期1.352.03————施工期1.252.27————TG2+465右岸水位骤降期1.352.18————施工期1.252.20————TG2+578左岸水位骤降期1.352.811.302.731.503.22施工期1.252.961.301.891.502.89TG2+578右岸水位骤降期1.352.611.303.601.503.12施工期1.252.721.301.861.502.59田头河挡墙应力计算成果如表3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T003表3田头河挡墙应力计算成果计算断面工况基底应力/kPa不均匀系数不均匀系数允许值（中等坚实）PmaxPminP平均TG2+578左岸水位骤降期52.6438.7045.671.362.0施工期45.7745.0945.431.022.0TG2+578右岸水位骤降期135.1870.28102.731.922.0施工期95.4472.6384.041.312.0由表2可知，上、下游典型堤岸断面整体抗滑稳定计算安全系数在不同工况下均大于规范要求，堤岸整体抗滑稳定性满足规范要求；在不同工况下挡墙基底抗滑稳定性、挡墙基底抗倾覆稳定性均大于规范要求值，挡墙稳定性满足规范要求。由表3可知，挡墙平均基底应力小于105 kPa，基底应力不均匀系数小于2.0，满足规范要求。田头河堤岸设计方案在满足控制拆迁，减少对现状湿地、市政道路通行影响的基础上，根据田头河的用地条件及用地周边的实际情况，按照对田头河防洪达标建设、水质改善及生态景观的要求并且兼顾截污和生态景观需求，对田头河进行碧道设计。2.3田头河水质改善方案田头河面源污染主要来自建城区的初（小）雨，因此截流范围主要包括流域内的建城区，总面积1.91 km2。初小雨截流规模计算如表4所示。截流总规模为0.87 万m3。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T004表4初小雨截流规模计算区域编号汇水面积/km2截流规模/m3径流峰值/(m3/s)合计1.918 690.501.61A0.271 228.500.23B0.10455.000.08C0.853 867.500.72D0.231 046.500.19E0.462 093.000.39田头河流域初（小）雨汇水分区如图2所示。共分为5个排水分区，汇水面积为1.91 km2。根据《深圳市治水提质工作计划（2015—2020年）》要求，坪山河流域水质2020年须达到地表水Ⅳ类。田头河水质改善的总体思路为“初雨截流、污水完善、生态补水”，两岸沿河实施初（小）雨截流系统，对沿线29个雨水排放口实施强化截流，确保污水和初（小）雨不进入河道，减少面源污染入河。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.F002图2田头河流域初（小）雨汇水分区目前深圳市内主要河道截流工程中普遍采用取一定降雨厚度的标准对初（小）雨进行截流，查阅相关资料对截流的标准，《室外排水设计规范（GB 50014—2006）2016版》4.14.4A，分流制排水系统径流污染控制，截流标准按4~8 mm；《城镇雨水调蓄工程技术规范》（GB 51174—2017），国内一般研究认为控制量在6~8 mm时可控制60%~80%的污染量；广州分流制排水系统径流污染控制标准为8 mm；上海市排水专业规划，分流制排水系统5 mm、合流制排水系统11 mm的初期雨水截流参数；本工程建成区内已基本建成雨污两套系统，现状为分流制区域。面源污染以汽车排放尾气和路面扬尘为主，因此截流标准可拟定为6~8 mm。为了选取适合本工程范围的截流标准，对深圳市2006年平水年主要水文站之一的三洲田站全年270场降雨的降雨量水文资料进行统计分析：其中每小时降雨量≤9 mm的小雨215场，占大部分（79.6%）；每小时降雨量≤7 mm的小雨205场，占75.9%；每小时降雨量≤5 mm的小雨186场，占68.9%。流域降雨、截流数据统计如表5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T005表5流域降雨、截流数据统计降雨标准降雨场次场次占比/%全年截流率/%径流峰值/(m3/s)≤9 mm/1.0 h21579.6386.853.10≤9 mm/1.5 h21077.7886.302.07≤7 mm/1.0 h20575.9384.932.41≤7 mm/1.5 h20174.4484.111.61≤5 mm18668.8975.341.15由表4可知，截流总规模为0.87 万m3，截流面积1.91 km2，径流系数取0.65，当截流7 mm/1.5 h时，在截流规模、处理规模相对较小的前提下可达到较高的全年截流率，因此研究拟采用截流标准7 mm/场，降雨历时1.5 h作为工程设计的截流标准。根据上洋调蓄池设计资料，调蓄池位于田头河入坪山河干流左岸位置，设计规模8 万m3/d。上洋调蓄池在上洋污水厂的配套污水系统中主要起削峰作用，设计采用五年一遇降雨标准，设计标准高于本工程截流标准7 mm/1.5 h，服务范围包括田头河片区。因此工程将截流的0.87 万m3初（小）雨送入上洋调蓄池进行调蓄处理是可行的。2.4田头河中游段补水方案田头河径流量较小，为确保河道旱季的生态和景观用水，需要对其进行补水。田头河最小生态需水量依据综合法（Montana）进行计算，根据《广东省水文图集》，查得坪山河流域多年平均年径流深1 050 mm，年平均径流量经计算为576 万m3，最小生态需水量占多年平均流量10%，则田头河最小生态需水量约为0.158 万m3/d。河道长2.82 km，平均宽度10 m，景观水深0.5 m，景观总体需水量1.41 万m3，按照3 d的交换周期计算，则景观需水量为0.47 m3/d。田头河目前可以利用的补水来源有两处，一处是河道最上游的头陂水库出水，头陂水库控制集雨面积2.2 km2，坪山河流域多年平均年径流深1 050 mm计算得出生态基流量为0.63 万m3/d，结合水库功能转变，其可用于河道补水。一处是下游的聚龙山湿地出水，聚龙山湿地公园出水直接排入田头河下游段，对河道整体的补水作用较小，因此拟新建补水泵站，将湿地出水提升至河道最上游河口处进行释放，补给河道生态用水。聚龙山湿地补水量按照湿地处理规模确定，左岸湿地处理规模1.5 万m3/d，取用1.25 万m3/d通过泵站提升至中上游补水点，其余部分用于下游河道；右岸湿地处理规模1 万m3/d，取用0.5 万m3/d串联至河道下游的景观补水点，其余部分用于下游河道。即工程补水规模为，湿地补水2.5 万m3/d，水库补水0.63 万m3/d，总体补水量为3.13 万m3/d，河道补水规模能满足最小生态需水量和景观需水量。2.5田头河生态景观修复及碧道建设方案按照城市与自然共生，人文与生态和谐的景观思路，将田头河分为聆听自然之源、感受活力之滨、体验湿地之园三个景观主体分区。设计思路包括3种：下游以“破”为主—突破湿地与河道界限、突破现有栏杆造成的人水疏离、打破生硬的驳岸空间，建设高品质田头河滨河公园[2]；中游以“融”为主—融地铁车辆段与河道为一体，建设无边界地铁观光段河道；上游以“联”为主，联系上、下游河道、联系水库建设野区生态河道。防洪工程，以流域治理为基础，遵循“上蓄、中疏、下排，两岸分治”的治水思路，遵循海绵城市建设的理念[3-4]。水质改善工程：围绕交接断面水质达标，按照源头减排、过程阻断及末端处理的总体思路，开展水污染防治的。通过构建“截污-调蓄-处理-回用”一体的水质达标体系，使新旧截污系统均衡，上中下游水量水质均衡，实现交接断面达标。全面修复生态系统，构建“一河六景”，激活城市空间，提升城市形象，提高土地价值，打造一座山水交融、河城共生的田园都市，助力东进战略。2.6田头河海绵城市建设方案“海绵城市”是充分利用雨水的“渗、蓄、滞、净、用、排”等特点，旨在建设“自然积存、自然渗透、自然净化”功能的城市，基本原则是规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。田头河综合整治工程主要针对田头河周边可利用场地，解决本片区水安全、水环境、水生态等问题，可以将其视作海绵城市中城市水体部分考虑设计。根据住房和城乡建设部编制的《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建（试行）》要求，深圳市属于Ⅴ区，年径流总量控制率应为：60%≤α≤85%。在《深圳市海绵城市专项规划及实施方案》中坪山河下游片区，其年径流总量控制率规划要求为72%，规划设计降雨量为33.2 mm。深圳市年径流量总量控制率（日降雨量曲线）如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.F003图3深圳市年径流量总量控制率（日降雨量曲线）城市水体海绵设计的主要目标：控制地表径流，增强河流综合防洪、排涝能力；净化水体水质，增强河道生态降解功能。田头河海绵城市设计将融入生态景观工程、水质改善工程和片区防洪工程，各项建设任务实现过程中均有海绵设计内容体现，如透水道路铺装、生态驳岸植被缓冲带及绿化湿地系统等方面。田头河项目总用地面积186 221 m2，河流水体面积21 338 m2。项目不同下垫面雨水径流系数如表6所示。计算得到整个地块综合径流系数经计算为0.52，场地内设计降雨量H=81.7 mm。根据深圳市径流总量控制率与设计降雨量的对应关系曲线可得本项目年总量控制率可达91%以上72%。项目不同下垫面污染（SS）控制率如表7所示。污染物年总量去除率70.03%60%，满足海绵城市建设要求。10.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T006表6项目不同下垫面雨水径流系数序号下垫面类型面积/m2雨水径流系数合计186 221.000.521绿化39 000.000.152生态驳岸植物缓冲带58 442.640.153淡水湿地51 911.101.004道路（不透水）6 485.000.805园路透水道路9 044.260.406水景21 338.001.0010.19301/j.cnki.zncs.2023.04.015.T007表7项目不同下垫面污染（SS）控制率序号下垫面类型面积/m2径流污染控制率（以SS计/%）合计164 883.0070.031绿化39 000.0080.002生态驳岸植物缓冲带58 442.6460.003淡水湿地51 911.1070.004道路（不透水）6 485.0080.005园路透水道路9 044.2685.003深圳市河道生态整治规划国家出台了《水污染防治行动计划》，要求按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则，系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理。在对深圳市河道进行集中生态整治规划的时候，应当确保以生态和产业协调发展的科学理念为指导，规划先行，通过城市更新、土地整备、生态环境建设，统筹考虑水环境改善、生态保护与城市建设，为群众提供休息交流的场所，搭建城市公共服务枢纽带，减少由于自然洪涝对河道周围群众的影响[5-6]。深圳市的河道滨水景观品质不够，城市开发用地与河流及现有湿地道路关系有待梳理建立联系；沿河缺少必要景观节点和亮点，河流滨水空间利用不足，未能与周边城市空间有效结合；滨水驳岸平直单一，未能营造出有特色的滨河公共空间。由于现状市政路与河道水面落差大，两侧以硬质挡墙驳岸为主；驳岸形式单一生硬，滨河亲水空间不足，城市滨水活力难以展现。且缺少必要的能够更反映地域特色及文化的构筑物、小品雕塑等[7]。治水格局可以从“防洪安全、水质改善”目标转向构建“水生态、水环境、水景观、水文化”治水格局，强化城市服务功能，沿河构筑城市滨河公共服务带、公共空间走廊、景观生活轴线等。安全性原则：以不破坏城市水系统的安全性为前提条件进行绿化设计，具体体现在防洪安全、生态平衡等方面，实现城市与自然共生，人与生态的和谐。4结语在城市快速扩张的进程中，保留和修复城市的绿色与蓝色基底，用节约型城市建设理念和可持续发展的理念，构建城市的绿色基础设施，从水流形态、水体交换、水质净化和生态防洪等方面充分发挥滨水生态公园功能，为周边城市居民提供休憩、审美启智和科普教育为一体的滨水公共空间，并融合多种综合的生态服务功能，创造一处人与自然和谐、生态与人文共建的空间。以全面推进治水提质为核心，统筹流域治水提质、生态修复、防洪排涝、景观文化、智能管理等多重目标，确保交接断面水质达标，从根本上构建健康的“自然-社会”水循环系统，打造具有生态人文特质、示范引领作用以及辐射价值的生态海绵型流域综合治理典范。