上??睖y設計研究院有限公司 張俊秀
隨著我國對鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出,鄉(xiāng)村級別的河道治理思路也更趨向于將河道功能與景觀、休閑功能相結(jié)合。我國鄉(xiāng)村級別涵蓋了縣級、鄉(xiāng)級河道以及農(nóng)村河塘溝渠等[1],河道規(guī)模較小,多作用于灌溉、排澇、防洪,且多數(shù)農(nóng)村地區(qū)對河道生境保護意識薄弱,不僅有農(nóng)藥化肥污染河道水質(zhì),生活、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污水更是直接排入河道,導致農(nóng)村地區(qū)河道富營養(yǎng)化、黑臭現(xiàn)象嚴重。為振興鄉(xiāng)村,實現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村建設,提升村民生活幸福感及舒適度,農(nóng)村地區(qū)的河道治理迫在眉睫。本文以東臺市某村為例,通過對現(xiàn)狀村內(nèi)水系的特點進行分析,有針對性地提出相應治理方案,以供類似工程參考。
村域總面積約837畝,村內(nèi)現(xiàn)狀地塊主要分為居民區(qū)、魚塘與農(nóng)田,村子南側(cè)有4處水塘,總面積約97.3畝,村內(nèi)河道總長約2.0km,水體流向總體由南側(cè)向北側(cè)流動。河道分布較分散,斷頭河較多,口寬差異較大,口寬約5m~25m不等,河道東西側(cè)均與外河相連,僅西側(cè)河道河口處有閘控,河道現(xiàn)狀水深約為1.5m,水塘內(nèi)水深約2.5m。
1.村內(nèi)水體靜滯,局部斷頭
該村部水系分散,村內(nèi)進口處水塘被人為改造成魚塘,與其余3處水塘連通性差,且由于塘內(nèi)水動力不足,水體流動、交換不明顯,塘內(nèi)水體存在分區(qū)現(xiàn)象;部分水塘內(nèi)部導流堤設置不合理,導流作用較差,局部水體靜滯;水塘處雖然有通過橋涵連通,但是連通處淤泥堆積,存在局部阻水問題;塘內(nèi)水生植物未按時修整,對塘內(nèi)水流連通處產(chǎn)生了阻水作用。
村內(nèi)河道僅靠東西兩側(cè)外河進行補水,補水方式單一;河道分布細碎、斷頭河較多導致河道間連通性較差,河道水體流動不明顯,局部地區(qū)水體存在長期在同一處蓄集、停留,進而導致出現(xiàn)黑臭的現(xiàn)象;且村內(nèi)局部分支河道過水斷面本就相對狹窄,兩側(cè)景觀植物修剪不及時,進一步影響河道過水斷面,導致河道水流不暢通。
2.水體局部黑臭,水生態(tài)缺乏系統(tǒng)性
通過現(xiàn)場踏勘排查,發(fā)現(xiàn)村內(nèi)農(nóng)田面積較廣,水塘多用于養(yǎng)殖魚類,明確該區(qū)域河道水體黑臭主要成因為面源污染導致。面源污染主要成因為農(nóng)業(yè)耕種及畜禽養(yǎng)殖的污染物隨降雨沖刷進水塘、河道,再加上河道斷頭現(xiàn)象較多,污染物在局部河道內(nèi)堆積,從而導致河道發(fā)黑、發(fā)臭;該村部主要為村居居住區(qū),基本可排除工業(yè)廢水直排導致的水質(zhì)污染現(xiàn)象。
村內(nèi)臨近農(nóng)田的斷頭河道因面源污染富營養(yǎng)化現(xiàn)象明顯,河道一側(cè)為農(nóng)田自然放坡,農(nóng)業(yè)耕種污染可直排進河道,河道水生態(tài)被破壞,藍藻覆蓋整個水面,惡臭嚴重;水塘被人為賦予魚塘功能,且在水塘周邊畜養(yǎng)鴨子等禽類,導致水塘內(nèi)部生物群落單一,生物種類較少,塘內(nèi)水生態(tài)被破壞。
3.護坡破損,濱水景觀雜亂,整體觀賞性較低
現(xiàn)狀水域護岸型式主要有直立硬質(zhì)護岸、土坡及草皮護坡等。根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況,直立硬質(zhì)護岸多布置在居民區(qū)附近,破損嚴重,墻體上部無防護措施;自然土坡較多分布在水塘及部分河道附近,土體裸露嚴重,缺少護砌,坡上植被稀疏,局部淘刷嚴重;部分河道雖有草皮護坡,但草皮養(yǎng)護不佳,坡面稀疏,濱水及陸域植被整體布置較為雜亂,修剪不當。
村內(nèi)濱水景觀欠佳,風格缺少整體性。水生植物搭配沒有層次感,濱岸挺水植物品種單一,局部區(qū)域雖有陸域景觀布置,但與村內(nèi)其余幾處景觀布置不連續(xù),較為突兀;河道岸線基本呈直線型,無河道曲線美,且河道及水塘內(nèi)無浮葉植物、沉水植物配置,景觀較為單調(diào);河道處存在外露排口結(jié)構(gòu)、存在裸露跨河管道,均直接暴露在視野內(nèi);局部河道狹窄,且被兩側(cè)繁茂的植被遮擋,局部可見處也較為雜亂;水塘水域雖較為開闊,但沿線水生植物品種單一,多為蘆葦及雜草,視覺景觀效果較差。
1.連通水系,增加水體流速,促進水體循環(huán)
水動力不足、水系不連通是村內(nèi)水體靜滯的主要原因,本方案中考慮新建引水泵站,從外河引水至南側(cè)水塘,增加水體流動性,通過MIKE11軟件使得村內(nèi)水系基本連通,河道流速控制在0.10~0.15m/s,換水周期為7天(僅日間進行換水)的情況下,計算出活水所需流量為0.56m3/s,換水量約17萬m3,綜合考慮工程建設經(jīng)濟性,初步確定泵站流量為0.6m3/s較為合理。
通過新開一處河道,將村內(nèi)水塘全部打通,實現(xiàn)水體在水塘內(nèi)的內(nèi)部循環(huán),并將塘內(nèi)存在阻水效應的隔堤重新進行形態(tài)塑造,保證水體流動的流暢性,實現(xiàn)隔堤本身的導流作用;對連通處的底泥進行清理,保證水體足夠的過流斷面;通過管道、箱涵、旱溪等工程措施將村內(nèi)的斷頭河道基本打通,有施工條件的河道采用箱涵連通,沒有可考慮采用拖拉管進行施工。
2.底泥疏浚,換水循環(huán),消除內(nèi)源污染
底泥疏浚的主要目的是在盡可能不破壞原有水生態(tài)系統(tǒng)恢復條件的情況下,消除河道內(nèi)源污染,避免底泥中的污染物向水體釋放,防止出現(xiàn)二次污染[2]。主要適用于村內(nèi)水塘與西側(cè)斷頭河道,因現(xiàn)狀需要清淤的幾處水污染情況均較為嚴重,綜合考慮清淤深度和邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定情況,河道及水塘清淤深度定為30~50cm,整體清淤量約為9300m3。
疏浚的方法主要有干法清淤及水下清淤兩種,干法清淤主要是通過設置臨時圍堰將水抽干后進行干地清淤,清淤機械以挖掘機、水力沖刷為主;水下清淤則是將清淤機具裝備在船上,由船作為施工平臺操作清淤設備的一種清淤方式,底泥一般通過管道輸送至岸上堆場[4]。本工程因河道均較為狹窄,且對清淤深度有較嚴格的要求,故主要采用干法清淤的施工方式對河道及水塘底泥進行處理,清淤后的污泥要根據(jù)規(guī)范進行處理;采用干法清淤的另一個好處是可以對河道內(nèi)水體進行換水,進一步降低因原水體造成的二次污染。
3.水體曝氣增氧,改善水質(zhì)
目前生態(tài)修復技術(shù)主要有微納米曝氣、固定化微生物攔截、浮島濾床等[4]??紤]到水質(zhì)污染嚴重的幾處均已通過底泥疏浚及換水等措施進行處理,且河道為村內(nèi)部河道,水深較淺且無通航功能要求,故本工程部分河道及水塘采用噴泉曝氣機,對水體進行增氧曝氣處理,增加溶解氧,改善水質(zhì)的同時增加水景觀的趣味性和賞玩性;前置水塘作為預處理區(qū),主要作用是沉淀、攔截水體懸浮物,綜合考慮其視聽景觀效果與功能,采用跌水堰溢流出水,并輔以景觀石點綴,在豐富水動力的同時,增加水體與空氣的接觸,提高水體溶解氧含量,同時還能打造溢流跌水的景觀效果。
4.護岸整治及河底護砌
現(xiàn)狀護岸多為裸露的自然土坡、直立擋墻及草皮護坡。因有泵站引水至前置處理區(qū)的水塘,水體流速較快,故前置處理區(qū)水塘邊坡均采用石籠護坡,并在河底設置石籠護底,防止沖刷作用;采用箱涵連接的河道也同理采用石籠護坡及護底;其余河道的裸露土坡則考慮采用木樁護砌,在保證河道邊坡安全的前提下,通過松木樁成排固定坡基,內(nèi)側(cè)襯以土工布防止土體從木樁縫隙帶出,內(nèi)側(cè)回填土或塊石將陡坡改造成緩坡,再栽種植物形成良好的根系固定岸坡[5];現(xiàn)狀直立擋墻護坡部分破損,因涉及居住居民,改造條件較為嚴苛,本次直立擋墻護坡僅考慮對其進行修補,保證視覺美觀;草皮護坡同樣視情況進行修補,以保證岸坡草皮連續(xù)性和完整性。
5.濱水景觀提升
本方案的主題是打造秋色美景,主要對河道兩側(cè)岸坡進行適當造型塑造及雜木整理,采用松木樁搭配挺水植物的方式將筆直的河道岸線重新塑造出蜿蜒的視覺效果,通過配置梭魚草、千屈菜等挺水植物進行層次搭配,局部岸線配置濕生芒草營造出秋色朦朧氛圍;橋頭區(qū)域則需突出重點,可以通過點綴顏色較為艷麗的美人蕉、金葉石菖蒲、黃菖蒲等淺水濕生植被,區(qū)別于岸線的植被,豐富節(jié)點色彩,打造突出的節(jié)點視覺效果,營造金葉秋色的美景;為了增加自然野趣、豐富河道型式,村內(nèi)通過地形塑造新增淺表流道,輔以卵石和碎石以及濕生植物,兩側(cè)點綴芒草類植被,展現(xiàn)旱、濕兩種不同景觀,體現(xiàn)水流叮咚的美感;在沒有條件種植挺水植物的河道,則考慮采用生態(tài)浮床,可以通過定制浮床造型搭配不同色彩及類型的挺水植物,在養(yǎng)護管理得當?shù)那闆r下,是一種點綴水面,豐富水面景觀的方案;在水塘處可考慮設置棧橋及清水平臺,一方面可以適當對裸露排口及管道進行遮擋,另一方面還可供村民從不同角度沿線欣賞濱水景觀,以提升村民幸福感。
通過本文中的鄉(xiāng)村水環(huán)境治理案例,筆者發(fā)現(xiàn)鄉(xiāng)村水環(huán)境治理應堅持因地制宜,生態(tài)優(yōu)先基本原則[6],結(jié)合時下較為先進的處理措施,綜合考慮施工方法,合理制定治理方案;不僅將河道治理作為改善河道生境,提升水景觀,保證防洪排澇安全的手段,還應當結(jié)合鄉(xiāng)村振興的理念,綜合考慮鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略,創(chuàng)造附加價值,致力于將整體水環(huán)境打造成具有本地內(nèi)涵的特色景觀;同時還要積極呼吁、宣傳河道治理的功效與優(yōu)點,從思想觀念上提升村民水環(huán)境保護的意識,才能保證河道治理效果的持續(xù)穩(wěn)定。