陸保能
摘要:我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大,使得周邊的中小河流受到了污染,使河流的生態(tài)環(huán)境遭到了破壞。水力污染已經(jīng)成為制約我國(guó)城市生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的重要因素,本文就喬老河綜合治理狀況及問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。同時(shí),通過(guò)對(duì)河流進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)等技術(shù)手段的探討,為同類(lèi)工程的防治工作提供一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)中小河道;河道治理;生態(tài)修復(fù)
我國(guó)中小河道數(shù)目較多,主要集中在山地地區(qū)。其特征表現(xiàn)為:源流速快、流量大,容易發(fā)生滑坡等,嚴(yán)重危及人民的人身安全和區(qū)域基礎(chǔ)建設(shè)。然而,我國(guó)現(xiàn)有的防洪災(zāi)害治理的研究多以干線為主,而對(duì)中小流域的防災(zāi)減災(zāi)問(wèn)題則缺乏深入的探討[1]。喬老河的主要問(wèn)題包括控制洪水、河流的生態(tài)和沿岸的綠化等。本文以喬老河為案例進(jìn)行研究,根據(jù)喬老河的地形地貌等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì),盡可能將其維持在接近天然狀態(tài)。
1 工程概況
南寧市馬山縣喬老河主要治理河段長(zhǎng)度為3.608km,護(hù)岸總長(zhǎng)6871.5m,新建岸頂?shù)缆房傞L(zhǎng)4393.1m,堰壩工程4座,新建連通橋3座,新建生活碼頭12座,以及進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)和河道清障等。由于河道行洪不暢,對(duì)下游河段的防洪安全構(gòu)成了極大的威脅,因此,該項(xiàng)目的實(shí)施將確保河床兩側(cè)的防洪標(biāo)準(zhǔn),確保河道兩側(cè)地塊的安全使用。同時(shí),把上游的水流順利排到下游,保證了泄洪的通暢。按照馬山縣人民的需求,綜合整治項(xiàng)目,結(jié)合生態(tài)景觀,保留原來(lái)的河道走向,只對(duì)河道進(jìn)行清理,以賓格石籠裝填人頭石,兩旁用生態(tài)框架護(hù)岸,為確保斜坡的穩(wěn)定與安全提供了保障。
2 管理過(guò)程中及環(huán)境管理方面存在的問(wèn)題
位于馬山縣古零鎮(zhèn)喬老村的喬老河,是一條“臟亂差”的河流。經(jīng)過(guò)全面改造,喬老河成了一條生態(tài)河[1]。喬老河廢水未經(jīng)治理后,徑向流入河道,不但導(dǎo)致土壤侵蝕嚴(yán)重,同時(shí)也嚴(yán)重?fù)p害了河流及周邊地區(qū)的生態(tài)[2]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的粗放、非點(diǎn)源的污染、水體的富營(yíng)養(yǎng)化以及水葫蘆等水生生物的大量繁殖[3]??h城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活污水任意排放,堵塞了河道,導(dǎo)致河流的行洪量和調(diào)節(jié)容量下降[4]。水利行業(yè)的執(zhí)法能力較差,難以實(shí)現(xiàn)有效的管理。在洪峰流域,因其流域土壤侵蝕程度較高,河道泥沙含量較高,河道水位不斷升高,加之天氣干燥,雨水稀少,使得河流的徑流一直在下降,露出了大片的河灘[4]。此外,在該河段行洪區(qū),附近的住戶(hù)還在施工,種植了大量樹(shù)木,使得洪水的水位下降,嚴(yán)重地阻礙了河流的正常排澇。具體如下:
2.1 管理過(guò)程中存在的問(wèn)題
(1)自然形成的河流,控制洪水的水平較低;縣鄉(xiāng)河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,一些地區(qū)沒(méi)有防洪堤,邊坡坍塌、農(nóng)田被破壞,對(duì)周邊居民的生產(chǎn)、生活造成了很大的影響;現(xiàn)有堤防基礎(chǔ)差,存在安全隱患。
(2)水體環(huán)境惡化,由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)度發(fā)展,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源的污染,造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化;河流兩側(cè)的污水收集管網(wǎng)還不健全,廢水的收集率較低,導(dǎo)致廢水直接排放到河道中;對(duì)上述地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量影響日益加劇,同時(shí),河流中的廢棄物、生活垃圾等也對(duì)其產(chǎn)生了很大的危害。
(3)水源供求關(guān)系日趨緊張,調(diào)查顯示,該區(qū)存在著水資源短缺、河道水體環(huán)境惡化等問(wèn)題;該地區(qū)城市生活垃圾處理量只有25%左右,導(dǎo)致了該地區(qū)的地下水質(zhì)量逐年下降,嚴(yán)重地制約著城市的可持續(xù)發(fā)展。提高雨水利用效率、改善地下水的生態(tài)效益,必須加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用水的安全水平[5]。
2.2 環(huán)境方面存在的問(wèn)題
(1)因在河面上興建了小規(guī)模的蓄水池,致使河流的流量急劇下降,許多河流和灘地喪失了維持生態(tài)和生態(tài)平衡的水源,河岸兩邊都有嚴(yán)重的荒漠化、干燥現(xiàn)象,地下水不能及時(shí)補(bǔ)充。
(2)河段下游地區(qū)的植被覆蓋率低,土壤侵蝕較為突出,局部地區(qū)泥沙淤積較大。垃圾的隨意堆積,對(duì)河道的穩(wěn)定產(chǎn)生了一定的影響,使河道中部河道泥沙淤積。
(3)兩岸的河灘及坡地不能進(jìn)行植被的美化,造成土壤侵蝕十分嚴(yán)峻。對(duì)河流區(qū)域環(huán)境帶來(lái)巨大影響。
(4)在這條河流的上部,河床的泥沙很多,由于土壤侵蝕,河水的性質(zhì)發(fā)生了改變;同時(shí),由于河流的穩(wěn)定性下降,對(duì)下游的洪水產(chǎn)生了很大的干擾,大量的垃圾被傾倒在河流兩側(cè),給河流的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的損害。
3 生態(tài)型防洪治理技術(shù)
在本工程中,主要采用了賓格石網(wǎng)籠及生態(tài)框護(hù)岸等生態(tài)型防洪治理技術(shù),具體如下:
3.1 賓格石網(wǎng)籠
賓格石籠圍網(wǎng)是一種將蜂窩狀格賓網(wǎng)板拼裝成箱籠,再加塊石等填料后,作為圍板的一種新技術(shù),其構(gòu)造方式是護(hù)底。因組成蜂窩網(wǎng)格的鋼索有較高的拉伸強(qiáng)度,且不容易斷裂,填料間存在間隙,使其有較好的彈性。在基礎(chǔ)條件改變時(shí),例如不均勻沉降、地震等,箱中填料不會(huì)因箱體的限制而逃出箱體,而是自動(dòng)調(diào)節(jié),構(gòu)成新的均衡。由于箱籠是具有彈性的,所以在防洪工程中,可以發(fā)生一些微小的變化,但是不會(huì)出現(xiàn)裂縫、網(wǎng)箱被扯斷,導(dǎo)致保護(hù)層被損壞的情況。
一般規(guī)定:(1)在施工前,要認(rèn)真地對(duì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的分析,并按照施工計(jì)劃做好技術(shù)工作。(2)按照水文、天氣、現(xiàn)場(chǎng)的具體條件,合理組織工程項(xiàng)目,如工期、物料的進(jìn)入、質(zhì)量的管理等。(3)做好所有的技術(shù)工作,做好河道施工的準(zhǔn)備工作,包括施工前的準(zhǔn)備等。
施工質(zhì)量:(1)各分部按設(shè)計(jì)文件要求,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)和工程圖紙上的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核。(2)指定專(zhuān)人進(jìn)行測(cè)量,并能及時(shí)、精確地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,并為其提供必要的數(shù)據(jù)。(3)在建筑工程中,格賓格柵的基礎(chǔ)施工中,其測(cè)量的準(zhǔn)確度指標(biāo)必須滿足下列條件:①在標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi),容許偏差為-30mm~+40mm;②容許的高度偏差為30mm;③賓格石籠網(wǎng)片的平面偏差容許偏差為0。(4)施工中對(duì)施工中所設(shè)的施工高度控制點(diǎn),必須嚴(yán)格防護(hù),并定期進(jìn)行檢測(cè)校正。(5)機(jī)械、設(shè)備、材料、施工機(jī)械,施工工具,設(shè)備和材料等,按項(xiàng)目的建設(shè)計(jì)劃和時(shí)間,對(duì)規(guī)格、技術(shù)性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和調(diào)整。(6)按照工程建設(shè)的時(shí)間安排物料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),并對(duì)原料、半成品的品質(zhì)進(jìn)行事前檢查。(7)進(jìn)場(chǎng)原材料及半制件在出廠前應(yīng)進(jìn)行檢查。
施工材料:(1)格賓網(wǎng)架材質(zhì)為具有異型斷面的熱鍍鋅低碳鋼絲,并在外層覆蓋一層塑料薄膜。金屬材料應(yīng)滿足GB/T700-2007中的要求,而熱鍍層應(yīng)滿足GB/T15393-2007中的要求。(2)賓格網(wǎng)應(yīng)采用經(jīng)特殊工藝編織的熱鍍鋅低碳鋼賓格網(wǎng),以保證其穩(wěn)定性和抗拉性能。(3)賓格網(wǎng)板篩孔尺寸要一致,不可發(fā)生扭轉(zhuǎn),網(wǎng)眼直徑誤差不能低于孔徑5%。(4)賓格格柵的抗壓、剪切強(qiáng)度和相關(guān)的機(jī)械性能,其抗腐蝕能力應(yīng)滿足《工程用機(jī)編鋼絲及組合體》中的有關(guān)規(guī)定,且其機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。(5)網(wǎng)眼直徑100*120mm,網(wǎng)眼直徑60*80mm網(wǎng)線直徑為φ2.5mm。(6)賓格石籠網(wǎng)應(yīng)具有產(chǎn)品合格證明和產(chǎn)品合格證明。
填充料:(1)填料應(yīng)為強(qiáng)度高、耐風(fēng)化的石材,網(wǎng)箱中的填料不應(yīng)少于12cm,每顆石材的重量不得少于5kg,70%的物料應(yīng)選用30kg以下的石材。(2)網(wǎng)箱中的石頭應(yīng)超過(guò)80%的網(wǎng)孔直徑,并達(dá)到設(shè)計(jì)所需的顆粒尺寸。
3.2 生態(tài)框護(hù)岸
在一般的河道治理中,采用階梯型的生態(tài)護(hù)框,以解決土壤侵蝕和美化環(huán)境的目的。因其外表為石頭,增加了觀賞性。一般采用平鋪型生態(tài)護(hù)框,主要用于較為平坦的坡面。坡面護(hù)框是一種綜合工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)的綜合防護(hù)技術(shù)。在開(kāi)挖坡面形成后,采用植物與巖石、土壤的相互作用(根系錨固)共同保護(hù)和加固邊坡表層,使其在保證表層穩(wěn)定性的同時(shí),恢復(fù)受破壞的自然生態(tài)環(huán)境,是一種非常有效的護(hù)坡固坡方法。采用彈性支護(hù)結(jié)構(gòu),使支護(hù)有一定的活動(dòng)空間,從而消除了支護(hù)后土的側(cè)向應(yīng)力。采用自嵌結(jié)構(gòu),減少了基礎(chǔ)的承載力。采用內(nèi)填碎石和土層,可以有效地改善護(hù)坡的橫向剪力。平鋪型護(hù)坡采用室內(nèi)綠化,既能有效地降低地面氣溫,又能利用各種綠色植物來(lái)創(chuàng)造不同的景觀效果,減輕視覺(jué)疲勞。
4 生態(tài)防洪治理的措施
在中小河流工程治理中,主要包括河道整治分類(lèi)、河道防洪整治工程,以及河岸生態(tài)景觀工程等有效措施,有效提高生態(tài)防洪治理效率,具體如下:
4.1 河道整治分類(lèi)
(1)河道的主要功能是控制和排澇。要健全防洪工程制度,對(duì)各個(gè)支護(hù)進(jìn)行治理,根據(jù)實(shí)際情況,合理利用土地面積,合理調(diào)整河堤的截面形狀,從而提高防洪標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約土地資源,提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。
(2)主要目的是改善河流生態(tài)。中小河流治理在滿足防洪、排洪等基本職能的同時(shí),還承擔(dān)著生態(tài)、環(huán)境等方面的作用。通過(guò)自身的自組織,河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)作用持續(xù)增強(qiáng):一是保持河堤的結(jié)構(gòu)性穩(wěn)定,加固河堤,保證河床自然生態(tài)環(huán)境的完整性;二是為了改善河道的生態(tài)穩(wěn)定,促進(jìn)河道整體的健康發(fā)展。建立了一個(gè)取水口、一個(gè)親水性平臺(tái)、沿河生態(tài)景觀、保持生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)河流生態(tài)環(huán)境等多種生態(tài)工程,對(duì)被毀的河灘進(jìn)行修復(fù)、固坡截污等生態(tài)功能進(jìn)行修復(fù),以提升生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值,增加生物多樣性。采取截污治理水源污染、治理河流的生態(tài)修復(fù)、減少河流的硬護(hù)墻、修復(fù)河流兩側(cè)的植被。建立植被,修復(fù)地表和地下水源,改善水的自潔能力。在項(xiàng)目策劃中融入了“生態(tài)治水”的思想,打破了原有的設(shè)計(jì)思路,采用了親水、貼近自然的方法,強(qiáng)調(diào)了生態(tài)化,同時(shí)又考慮了景觀。三是清理常態(tài)化的河段。淤泥淤積既能有效地回收水庫(kù)中的淤積,又能極大地降低河道中的有機(jī)物,改善河道系統(tǒng),這是一種較為有效的治理方法。
4.2 河道防洪整治工程
中小河流綜合整治工程由防洪排澇、水質(zhì)改善、綠化改善、改善水質(zhì)、美化河堤,建設(shè)天然、安全的城鎮(zhèn)區(qū)域,大力扶持鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合流域特點(diǎn)、地形地質(zhì)條件和施工條件,對(duì)防洪工程的防洪情況進(jìn)行了復(fù)審和評(píng)價(jià)。根據(jù)環(huán)境影響、工程占地和建設(shè)資金等方面,提出了對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行整治的主要方法。
4.3 河岸生態(tài)景觀工程
中小河流流經(jīng)的地區(qū)多以農(nóng)村耕地為主,對(duì)河流的影響以農(nóng)村非點(diǎn)源為多,而城市對(duì)河流的污染則呈現(xiàn)出單一的特征,即以城市的生活廢水為主導(dǎo),居住小區(qū)大都沿江而建,但都是沿江而不是近海,風(fēng)景不佳。根據(jù)該地區(qū)的生態(tài)特征,從生態(tài)控制線的建設(shè)、植被的梳理、生態(tài)恢復(fù)等方面對(duì)農(nóng)村的生態(tài)景觀進(jìn)行了改造,喬老河生態(tài)環(huán)境整治的主要對(duì)策是:
(1)建立區(qū)域內(nèi)的生態(tài)控制區(qū)。在適宜的河道調(diào)整5~10m的范圍內(nèi),在地區(qū)形成一個(gè)有效的生態(tài)控制區(qū),既可以使湘中的農(nóng)業(yè)文明得到進(jìn)一步的發(fā)展,又可以使農(nóng)業(yè)文明得到持續(xù)的發(fā)展,使其形成一個(gè)平衡的、穩(wěn)定的、統(tǒng)一的和諧的生態(tài)體系。就其本身而言,補(bǔ)充各種灌渠和各種大小的水庫(kù),也有助于形成一個(gè)覆蓋水土、植被的水系系統(tǒng)。
(2)建設(shè)一條生態(tài)型的溝渠。在合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)指導(dǎo)下,合理地使用河流類(lèi)型,在河流中建立生態(tài)溝渠,將附近的居民生活廢水通過(guò)生態(tài)溝渠進(jìn)行處理,達(dá)到減少水體污染的目的。
(3)建設(shè)沿河的水上運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所。依據(jù)河道斷面形狀,在城市居住區(qū)內(nèi)沿河道布置3m寬度的巡河路,將各個(gè)地區(qū)交通不便、人員密集的路段連接起來(lái),并增加娛樂(lè)場(chǎng)所,營(yíng)造一個(gè)多點(diǎn)、多個(gè)地區(qū)的親水平臺(tái),為人、水的連接創(chuàng)造一個(gè)充滿活力的區(qū)域。
(4)建立一個(gè)植被的生態(tài)系統(tǒng)。利用當(dāng)?shù)刂参锏纳鷳B(tài)連續(xù)性,構(gòu)建陸生、濕生和水草交錯(cuò)地帶,利用竹類(lèi)、喬木、灌木,水稻在垂直的空間上形成了一個(gè)復(fù)雜的群落。使得喬老河景觀更加生態(tài)化,營(yíng)造出純真天然的河流生態(tài)環(huán)境。在生態(tài)恢復(fù)中,構(gòu)建優(yōu)美低碳的生態(tài)系統(tǒng),并在相應(yīng)的配套設(shè)施的改造下,使人們與自然更加親近。該地區(qū)河道整治項(xiàng)目的實(shí)施,對(duì)改善城區(qū)環(huán)境質(zhì)量,以及改善生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)和諧發(fā)展有重要意義。
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)喬老河兩岸進(jìn)行生態(tài)整治,實(shí)現(xiàn)了各河段有效防洪,清除了泥沙,強(qiáng)化了項(xiàng)目的管理。初步建立起了一套完整的流域防洪體系,能夠有效地保障河流的防洪,達(dá)到了人們對(duì)水質(zhì)的需求。將生態(tài)觀念貫徹到河流治理中,力求創(chuàng)造出多層次的生態(tài)濕地,減少對(duì)河流流動(dòng)狀態(tài)的影響,維持其原有的生態(tài)形式,形成相對(duì)完善的水系,達(dá)到一個(gè)良好的循環(huán)與可持續(xù)發(fā)展。
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