于朝霞
【摘要】由于近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,潮河河床逐漸縮窄,基流減少,以及水土流失和上游沙化的不斷南移,對沿岸沖刷下侵嚴(yán)重,造成大量泥沙下泄,破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)。在潮河干流生態(tài)修復(fù)治理中,盡量不破壞原有自然的生態(tài),在盡量不占用耕地和砍伐樹木的前提下,盡可能展寬堤防間距或采取堤防后退的工程措施,保持適當(dāng)寬度的河漫灘,為洪水留有一定的空間,增強(qiáng)河流側(cè)向的連通性,為魚類和兩棲動物提供避難所和棲息地。
【關(guān)鍵詞】潮河 生態(tài)修復(fù)
1流域概況
潮河因水流湍急、浪聲如潮而得名,屬海河流域北系。潮河河床質(zhì)以沙卵石為主,抗沖性差,易改道。潮河流域泥沙主要來自潮河上游和干流兩側(cè)溝道。從水土保持方面分析,潮河流域上游由于植被較差、分布有大量的黃土崗丘,土層深厚、切割較深,土壤抗蝕性差,易受暴雨沖刷,全年雨量的80%集中在汛期,暴雨強(qiáng)度大,水勢猛,加之過去生態(tài)建設(shè)投入少,農(nóng)民為了生計過度放牧,水土流失嚴(yán)重。該流域以中強(qiáng)度侵蝕為主,土壤侵蝕模數(shù)2500t/km2.a。
潮河流域上游基本沒有蓄水工程,項(xiàng)目區(qū)上游僅有一座小(Ⅱ)型水庫,因多年淤積,蓄水功能銳減,全流域水資源開發(fā)利用程度較低。由于近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,用水量增加,加之連續(xù)干旱,河流徑流量逐漸衰減,非汛期基流較小,兩岸群眾侵占河床造地,使潮河河床逐漸縮窄,基流減少,以及水土流失和上游沙化的不斷南移,潮河主河床不僅成為風(fēng)蝕的通道,加重了河床侵蝕,而且因?yàn)楹哟彩芡话l(fā)性洪水的影響,河床左右游蕩,密云水庫入庫泥沙量呈逐漸增加趨勢。現(xiàn)狀潮河主河槽兩岸沖刷嚴(yán)重,部分耕地邊緣形成直立土坎,隨時有坍塌的危險。河段被侵占現(xiàn)象嚴(yán)重,當(dāng)?shù)卮迕耠S意侵占河床,開墾土地種植作物,造成河道主槽束窄,沖淤嚴(yán)重,人為形成大量灘地。嚴(yán)重阻礙洪水下泄,對沿岸沖刷下侵嚴(yán)重,造成大量泥沙下泄,破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)。
2 工程意義
流域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),河流在這個系統(tǒng)中發(fā)揮著脈絡(luò)的重要作用。在以往流域治理的過程中,由于治理理念和項(xiàng)目約束的影響,大部分的精力和投資都用到了坡面上,輕視了河流的治理與生態(tài)修復(fù),導(dǎo)致了河流生物棲息地的質(zhì)量進(jìn)一步下降。河流生態(tài)修復(fù)并不是使河流系統(tǒng)完全恢復(fù)到歷史上未受人類干擾的狀態(tài),而應(yīng)在開發(fā)利用水資源與保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)之間找到相對平衡點(diǎn)。使河流成為“工作的健康的河流”。
潮河流域上游與壩上高原接壤,風(fēng)蝕南侵速度加快,潮河河道的不穩(wěn)定河勢,加重了風(fēng)沙及水土流失,危及了兩岸環(huán)境,增加了洪水的無效蒸發(fā),影響了洪水資源化的形成,減少了向密云水庫的供水水量,因此加快建設(shè)潮河河流生態(tài)修復(fù)是生態(tài)和社會共同的需求。
① 工程建設(shè)有利于河流的河勢達(dá)到一種相對穩(wěn)定的狀態(tài),增加生物棲息地的多樣性和生物群落的多樣性。
潮河河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)是建立一個適合本流域條件、退化程度最小、最適宜的動態(tài)生態(tài)系統(tǒng)。在這樣一個動態(tài)生態(tài)系統(tǒng)中,生物的多樣性將隨時間和空間而變化,河道的形態(tài)和結(jié)構(gòu)也將隨區(qū)域自然水情特征的變化而發(fā)生改變。這種河流生態(tài)系統(tǒng)對外部干擾具有一定的恢復(fù)力。
②工程建設(shè)有利于改善水質(zhì),向下游輸送干凈的水。
多年來,由于對潮河干流河道的疏于整治,潮河干流的水文、生態(tài)及周邊環(huán)境發(fā)生了很大變化。河床被侵占、侵蝕基面抬升、主河槽動蕩不定,在人口集中的河段,垃圾亂倒、雜草叢生、污水橫流,發(fā)生洪水時,由于兩岸防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)過低,大量洪水進(jìn)入耕地,減小了河水流量和流速,不僅加大了水的無效蒸發(fā),而且毀壞了農(nóng)田,給農(nóng)民造成損失。實(shí)施河流生態(tài)修復(fù)工程后,根據(jù)河流走勢,基本確定潮河主河床,規(guī)整了河道斷面,使河道徑流順暢下瀉,最大限度地使洪水資源化。實(shí)施后結(jié)合清淤清障和垃圾處理,形成整潔、通暢、有利于輸水的河道。
③ 工程建設(shè)減少了因洪水造成的兩岸耕地的毀壞,從而減輕了河道侵蝕和泥石流災(zāi)害。
潮河河道平時有基流,在發(fā)生洪水的時候,多為一般洪水,泥沙主要為懸移質(zhì)。但在較大洪水沖蝕兩岸耕地的過程中,洪水含沙量急劇加大,并攜帶大量推移質(zhì)流向下游,發(fā)生泥石流災(zāi)害。根據(jù)歷史調(diào)查數(shù)據(jù)推算,該區(qū)域歷史較大洪水平均每次沖毀耕地1200畝,按沖蝕土層20cm、50%進(jìn)入密云水庫計算,每畝耕地每年增加入庫泥沙0.18t,工程實(shí)施后不僅可以減少入庫泥沙,同時也減輕了項(xiàng)目區(qū)下游至密云水庫區(qū)間河道的淤積壓力。
④工程建設(shè)有利于保護(hù)農(nóng)村人民生命財產(chǎn)防洪安全,促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)。
從實(shí)際出發(fā),潮河河流生態(tài)修復(fù)工程必須與防洪工程相結(jié)合,與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合。現(xiàn)在實(shí)施流域治理、河流生態(tài)修復(fù),其目標(biāo)是使流域和河流生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到一個新的健康點(diǎn),不可能修復(fù)到歷史原貌。
3 工程措施
河流生態(tài)修復(fù)治理工程就是為了提高河流生態(tài)環(huán)境的空間異質(zhì)性,包括恢復(fù)河流縱向的蜿蜒性;河流橫斷面形狀的多樣性;護(hù)岸材料的透水性和多孔性等。
在潮河干流生態(tài)修復(fù)治理中,盡量不破壞原有自然的生態(tài),在盡量不占用耕地和砍伐樹木的前提下,盡可能展寬堤防間距或采取堤防后退的工程措施,保持適當(dāng)寬度的河漫灘,為洪水留有一定的空間,增強(qiáng)河流側(cè)向的連通性,為魚類和兩棲動物提供避難所和棲息地。
現(xiàn)狀灘地高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水位的河段,整修岸坡后修筑護(hù)砌工程或栽種低矮灌木緩沖落淤。灘地低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水位的河段,沿治導(dǎo)線新筑堤防,并在迎水坡做護(hù)砌工程。
現(xiàn)狀河道大部分為自然漫灘,局部有地方砌筑的堆石、砂礫土埝,視保護(hù)區(qū)域?qū)λ蛐枨蟆⒎雷o(hù)對象的重要性及河勢情況,不同區(qū)段應(yīng)采取不同的護(hù)岸型式。本工程的工程任務(wù)主要是擋洪、防沖,適當(dāng)?shù)臐B水有利于生態(tài),從經(jīng)濟(jì)角度考慮,應(yīng)盡量選取當(dāng)?shù)夭牧献鰹樽o(hù)岸材料。
在較寬闊的河道,宜采用坡式護(hù)岸,相對投資較少。護(hù)坡及筑堤材料均選取當(dāng)?shù)夭牧献鳛榻ㄔO(shè)材料。筑堤材料選取河床砂礫料,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。設(shè)計堤頂寬取為3m,砂礫料碾壓密實(shí)自然路面。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》及工程類比,背水面設(shè)計邊坡取為1:2.0,迎水面設(shè)計邊坡取為1:2.0~3.0。為了滿足防沖要求,坡腳需砌筑深1.5m,寬0.5m的漿砌石防沖護(hù)腳或6m長水平格賓石籠護(hù)墊防護(hù)。
本河道較為寬闊,因此擬選用投資費(fèi)用較少的護(hù)坡護(hù)岸型式。其中對于河道較寬,保護(hù)對象為土地及林業(yè),需要補(bǔ)充水源,營造濕地的工程區(qū),宜選用透水性較好的格賓石籠護(hù)坡護(hù)岸。對于河道較寬,防護(hù)對象為村莊、企業(yè)等區(qū)域選用具有一定防滲效果、耐久性高的的灌砌毛石護(hù)坡。
4結(jié)語
通過實(shí)施河流生態(tài)修復(fù)工程,使潮河河流的河勢達(dá)到一種相對穩(wěn)定的狀態(tài),增加棲息地的多樣性,盡可能展寬堤防間距或采取堤防后退的工程措施,保持適當(dāng)寬度的河漫灘,為洪水留有一定的空間,增強(qiáng)河流側(cè)向的連通性,為魚類和兩棲動物提供避難所和棲息地。在供水方面,通過疏浚上游河道,減少河道徑流損失,向下游多輸水,輸凈水。在減少淤積方面,在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)保護(hù)兩岸農(nóng)田不被沖毀,減少水庫入庫泥沙。總之,在兼顧人類需求和自然生態(tài)系統(tǒng)需求的前提下,最大限度地保護(hù)項(xiàng)目區(qū)當(dāng)?shù)厝罕姷母?、村莊安全。充分發(fā)揮工程對流域當(dāng)?shù)睾拖掠蔚纳鷳B(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
[1] 劉亮.李罕赫.呂萌.《關(guān)于中小河流治理規(guī)劃的幾點(diǎn)想法》.水利科技與經(jīng)濟(jì)
[2] 云南省水利工程行業(yè)協(xié)會.《云南省重點(diǎn)中小河流生態(tài)治理培訓(xùn)參考資料》
建筑工程技術(shù)與設(shè)計2014年33期