河道治理必要性范文

时间:2023-12-18 17:41:00

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河道治理必要性

篇1

关键词:水环境治理河道清淤截污

中图分类号:TV85 文献标识码:A 文章编号:

天津市地处华北平原东北部、海河流域下游、环渤海湾的中心,东临渤海,北依燕山,是海河五大支流南运河、北运河、子牙河、大清河、永定河的汇合处和入海口,素有“九河下梢”、“河海要冲”之称。由此可见河道水系在天津整个城市中的重要地位是不可忽略的,水环境的优劣直接影响了城市面貌、人民群众的生活质量。

水是生命之源,是城市发展的命脉,人水和谐是和谐社会的重要内容,水资源的科学利用是城市可持续发展极为重要的支撑和保证。天津是中国北方最大的港口城市,也是今年中国重点开发开放的地区。但是,由于资源型缺水,天津一直是缺水型城市。流经天津的一级河道有19条,总长度为1095.1公里;中心城区共有二级河道15条,长约128km,以海河为界,东西两侧分布,整体地势西高东低。近年来虽多次组织力量对河道进行清淤,但由于污染源未得到完全控制、污水处理厂的污水处理能力不能满足日益增长的污水排放量,水环境质量总体未得到根本性改变,据环境监测数据统计显示,市区河网总体水质为V类。

一、水污染形成原因及现状

水污染已成为制约社会经济可持续发展的瓶颈。随着城市经济的不断发展,治污规划相对滞后,废污水收集处理系统不够健全,导致雨污混流现象十分严重,河道富营养化程度增高,水生植物茂密,水质严重恶化;人口数量的增加是城市水环境受到污染的另一原因,人口的增长,生活排污不能及时处理,导致水环境受到污染。针对以上问题,天津市市政府自2000年以来,分期实施了河道综合治理工程,先后完成了市区一、二级河道17条174公里的治理工程,包括河道截污、河道清淤、堤岸整治、沿河构筑物整修和河道两岸绿化5项工程的水环境治理项目,使城市水环境质量得到了改善和提升。但水环境整体状况仍不容乐观,水资源短缺形式日益严重。入境水减少、入境河道水体污染严重;中心城区部分地区存在雨、污混流,汛期污水随雨水入河,形成污染;城乡结合地区排水管网不完善仍存在污水直排现象。

二、水环境治理的意义

1、政治意义:环境保护是我国的一项基本国策,我国就环境保护制定了一系列法律、法规和措施,政府在环保治理上充满了信心和决心。天津市政府为“建设独具特色的国际性、现代化宜居城市”, 扎实推进生态城市建设,连续多年实施水环境治理清水工程,并且初见成效。

2、经济发展意义:改善河道水质、建立城市污水处理体系对保障城市水环境,促进城市社会经济发展起着举足轻重的作用。通过水环境的治理,城市淡水资源得到了有效利用,一定程度上减少了经济损失。另外,我国的城市污水处理行业具有很大的市场需求与产业发展前景,近年来,我国政府及有关部门对城市污水治理工作十分重视,将其作为当前和今后一段时期基本建设保护领域中重点支持的产业之一,城市污水处理领域将出现前所未有的发展速度。通过对河道水体治理、提高排污河道污水处理率达到充分利用淡水资源以提高整体社会经济效益的目标。

三、二河道综合整治对策

1、制定科学规划

按河道水环境的内涵和范围要求,高标准编制河道水环境建设规划,使规划具有科学性、前瞻性、合理性。从微观来说,对每一条河道具体方案的规划设计要全面、细化,尽量做到一步到位。如截污工程,可以先建污水收集系统,再建污水处理系统。同时,在正确把握水环境总体功能及区域功能定位的前提下,进一步对各区域的不同河段作出具体功能定位。要充分考虑维护河道水环境的多样性,使河道水环境丰富多彩。如自然景观类河道,尽力保持河流的原始、自然特征和状态,满足人们回归自然的心理要求等。

2、完善长效管理机制

一是以相关河道管理条例、城市排水规划及管理办法等为依据,不断完善长效管理机制,对违法违章、制止无效或造成后果的,要坚决果断处置,做到依法行政,规范管理。二是明确属地管理,提高巩固创建成果。一方面可以明确责任的落实和检查;另一方面,河道的养护管理权可以相对集中,能够统一标准、统一时间落实到位,巩固河道养护管理各项成果。三是积极开展保护河道水环境的宣传教育,不断提高公民思想认识和素质,增强保护河道水环境的自觉性,关注和重视河道水环境,促使人们改变不文明的习惯和行为。

3.注重生态理念

以往的河道设计,较少地考虑河道的生态或环境功能,很少去考虑河道与周边历史环境、社会环境、生态环境以及人文环境的统一,所以往往治理后的河道与周边的环境不相协调,有一种“孤立”的感觉。建设生态型河堤可以有效改善原有河道治理对生态环境造成的影响。生态河堤作为一种新概念河堤,以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提,在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果。一方面,利用生态河堤生长的水生植物和由此而生存的水生生物净化水质;另一方面,通过河道、河底及坡面表层泥面生长的大量微生物、藻类、水生动植物形成的自然生物膜净化水体,提高河道本身的自净能力,达到改善水环境的效果。生态河堤除护堤抗洪基本功能之外,在适合生物生存和繁衍、增强水体自净作用、调节水量、滞洪补枯等方面均有很大的促进作用。

总之,改善城市河道水质,必须在满足排涝要求、保证行洪安全的前提下,着力完善城市河道的生态和景观功能,还其优美、宜人、充满生机的自然风貌,是改善城市人居环境、优化城市生态平衡的必由之路。各级各部门应从贯彻落实科学发展观的高度出发,不断创新思维、强化措施、严格保护,认真做好新时期、新形势下的城市河道管理工作,努力实现人与水和谐相处、经济发展与环境保护共赢。

参考文献:

[1]聂梅生,《中国城市水与废水的科研与开发.给水与废水处理国际会议论文集》(中国建筑工业出版社),1994年7月.

[2]梁小洁,张明时,王爱民等。《红枫湖、百花湖水源、污染源主要营养元素及污染物调查》,《贵州师范大学学报(自然科学版)》,1999年2期.

篇2

关键词:金塔灌区;中小河流;治理;探讨

凉州区金塔灌区位于甘肃省河西走廊东端,武威城市东南部,属内陆河流域石羊河水系。灌区地势自西南向东北缓缓倾斜,区域由山前洪积扇和走廊倾斜平原区两类地貌形态组成。灌区内有主河道1条,即大水河和冰沟河两条河流在峡谷内汇合后的金塔河,在浅山区一带还形成了大小8条小沟小河,包括土佛沟河、磨沟河、马蹄河、沙沟河、同庄子沙沟河等。

金塔河和沙沟河发源于祁连山冷龙岭北坡,河道弯曲,起伏不平,行洪时主流摆动不定,水流湍急,属于典型的以侧向侵蚀为主的微弯顺直型河流。灌区内易发洪水的土佛沟河、磨沟河、马蹄河、沙沟河、同庄子沙沟河等是发源于浅山区的小沟小河,集流面积小,沟脑浅,平常径流属间歇性河流,除偶发山洪外,平时河道干涸。遇到中、大雨或暴雨后产流排出山外,其特点是峰型尖瘦,来势迅猛,流量大,持续时间短,但瞬时造成的灾害大,破坏性严重。主要威胁沿山地带村庄及农田。

1 现状存在的突出问题

我灌区中小河流主要是上世纪60~80年代通过群众投工投劳加固治理,由于行洪河道量大、面广、配套不完善,建设标准偏低,致使工程先天不足,加上年久失修,河流存在诸多安全隐患,洪涝灾害频繁,已成为我灌区防汛抗洪的主要薄弱环节。

1.1 防洪基础设施薄弱。河道堤身单薄,填筑质量差,自然老化破损问题突出。更有大部分河道由于没有护堤,尚处于不设防状态,河流沿岸的重要集镇和农田村庄每年遭受不同程度的损失,洪灾频繁,直接造成破坏性灾害。

1.2 长期以来,由于乱砍滥伐、过度放牧,基本没采取水土保持措施,导致天然植被遭到破坏,林草覆盖率下降,水土流失加剧,导致山洪频发。

1.3 由于缺乏系统治理,多年未实施清淤整治,河道萎缩严重。加之不合理的采砂以及肆意围沟造田,向河道倾倒垃圾等现象日渐增多,导致行洪沟断面缩小,行洪能力逐步降低。

1.4 因缺乏可靠的投入机制和稳定的投资渠道,河流治理资金严重不足,问题日益突出。

2 河道治理的必要性

金塔灌区现状河道远远不能满足10 a一遇洪水设防的要求,绝大多数中小河流防洪标准都是3~5 a一遇,一旦山洪爆发,防不胜防,极易造成人员伤亡和财产损失。为了促进我灌区经济健康、协调发展。中小河流治理既要防御洪水淹没,又要稳定河势,相对控制主流摆动,减少洪灾损失,确保人民生命财产安全。加强对中小河流灾害防治是非常必要和迫在眉睫的。

3 河道治理的目标

灌区中小河流治理规划本着局部利益服从全局利益,遵循全面规划、统筹兼顾、预防为主、综合治理、确保重点、兼顾一般的原则和目的,采用工程措施、生态措施与非工程措施相结合的办法。

金塔河治理尽可能利用现有防洪堤工程设施,加固加深防洪堤基础,修建导流设施,加固改建老化失修地段,使现有防洪堤工程发挥其应有的作用。同时,在水流冲刷严重的地段新建防洪堤,逐步实现连续堤防工程设施。沿山易发洪水河道治理重点对行洪河道进行清障、堤防工程整治等规划治理,确定防洪治理工程的总体布署规划,对洪水易发流域内未修建防洪堤的地段,实现堤防工程设施,以确保人民生命财产不受损失。

4 进行河流治理必须加强的几项措施

4.1 加大资金筹措,强化投资计划管理。抓住国家大幅度增加水利建设投入的机遇,积极推进中小河流治理工作,在积极争取中央、省级资金投入的同时,明确市、县配套资金比例和资金筹措责任,合理利用各类专项资金,统筹安排使用各级资金,防止因资金不足出现半拉子工程。制定相关优惠政策,鼓励和吸引各类社会资金参与我灌区中小河道治理建设。

4.2 严格执行基本建设程序,强化建设管理,认真执行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制和合同管理制。根据中小河流治理项目的特点,积极探索和创新有效的建管模式。

4.3 注重建后管理,项目的建后管理是实现治理河段可持续利用的保证,完善治理河段的有关管理知识,制定建后管理办法,明确职责,落实管护人员和准确掌握工程的运行情况,发现工程出现损坏和出险的情况,及时对工程进行维护。

4.4 建设生态堤防。做好水土保持预防保护工作,广泛深入宣传《水土保持法》、《环境保护法》等法规,加强治理成果的管理养护,推行多层次的管护承包责任制,做到治理、巩固、效益一竿子插到底。在有条件的河道堤岸外侧种草种树,绿化植被,涵养水源,有效防止洪水对灌区生产、生活的危害。

篇3

关键词:河道治理;环境影响;环境保护

1河道治理工程的环境影响特点

1.1河道治理工程对环境的负面影响。一是河道改造及治理过程中会采用大量的建材物资,如砂土、石料等,施工组织设计时,为了减少造价成本,可能会采取就地取材的方式进行挖掘开采,从而对河道生态环境造成破坏,形成河道环境污染,甚至会留下区域性的灾害隐患。二是河道治理工程会对当地人们的生产生活产生严重影响。河道治理工程的施工周期较长,长时间的施工作业会给人们的生产生活带来不便。同时,施工中会采用大型的机械设备,还会进行爆破施工等,这些作业行为会对周围居民的正常生产生活产生一定的影响。三是河道治理施工会在一定程度上侵害耕地资源。我国的耕地资源非常紧缺,关于耕地资源已经建立了相应的法律法规进行保护,然而河道治理工程的实施,会侵占一部分耕地资源,再加上施工中的保护措施不到位,会导致耕地资源流失。四是化学物资材料也是河道治理过程中需要采用的物资类型,化学材料的使用会在一定程度上损害土壤、空气质量,并且化学材料造成损害后,其修复起来较为缓慢,严重的还会造成不可逆的破坏。五是就河道治理施工而言,大多数的项目施工处于水域环境下,如堤坝施工、护岸施工、河道清淤等,都是具有破坏性的建设项目,从而会严重破坏河道的水环境,给水域中的动植物带来负面影响。1.2河道治理工程对环境的污染影响。1.2.1空气污染。进行河道治理要开采石料物资、运输施工建材、实施爆破作业等,实施过程中会产生大量的粉尘,聚集在空气中的粉尘形成空气污染,而且持续作业的情况下,空气污染会更加严重。1.2.2水环境污染。河道治理施工产生的水污染具体体现在以下几方面:一是施工污水。在就地开采砂石材料的过程中会产生大量的施工污水,污水如果没有进行处理就排放,会导致河道水环境污染。二是生活污水。河道治理施工时,通常施工人员采取驻地生活的方式,日常生活中的污水直接进行排放,也会使水环境受到破坏。三是机械保养废水。施工机械维护保养是必不可少的环节,在清洗机械设备时,产生的废水会含有大量的污染物,相应的污染性较强,排放到河流中会危害水体健康。1.2.3废弃物污染。废弃的土方、建材垃圾、清理河道产生的淤泥等,都是河道治理过程中存在的废弃物,废弃物的放置、处理不当,会给河道治理工程区域内的土壤带来污染,从而制约植物生长,影响到整体的生态环境。1.2.4噪声污染。由于时间特性的原因,河道治理有必要选择在非汛期进行施工改造,而为了在非汛期内顺利完成任务,施工单位会实施夜间作业,夜间作业势必给周边居民造成噪声影响,干扰到人们的休息和正常生活。

2加强河道治理环境的保护措施

2.1河道治理与生态保护相互协调与促进。实施河道治理工程,相关人员务必要认识到河道治理与生态保护协调促进的重要性,综合考量河道治理工程的周边环境,从多维度进行规划和组织设计,从而使河道治理工程顺利实现的同时,实现生态环境保护。这就要求河道治理工程的管理人员在实施作业前对工程周边的河道情况和环境状况有所了解,进行全方位考虑与分析研究后,制定完善的施工方案及保护措施方案,并将其落实在治理工程的实践中。河道治理实施阶段,不但要保证河道清理、治理的有效性,还需对河道生态环境的完整性进行评价,一旦出现破坏,要尽快启动生态修复方案,确保河道治理与生态保护同步进行,共同推进。2.2加大施工控制力度。施工单位有必要在施工过程中保护河道治理工程区域土壤、水体等方面的环境。因此,要求施工单位提高全体施工人员的环保意识,通过加大引导教育力度,使得施工人员在意识和责任方面具备较强的素质。针对水体保护,要保证污水、废水实施科学处理的情况下再进行排放。针对土壤保护,对开采挖掘做好合理规划,同时应尽可能减少梅雨季节的开采施工,以减少水土流失;废弃物堆积要集中管理,避免过多的侵占耕地资源,给植物生长造成破坏;另外,合理处理施工废弃物及生活垃圾;对已经造成土地资源污染的,要及时采取修复措施。针对噪声污染,要科学部署施工作业的时间,一些大型的、高噪声的机械设备施工选择在白天进行,而午间、夜间施工可以组织景观绿化、植被回填等一些低噪音作业内容,不但能够确保工期进度,还可以降低对周边环境的噪声污染。针对空气环境保护,要在砂石、土方运输的过程中做好运输防护措施,避免出现扬尘,在施工现场设置抑制扬尘的喷洒系统,并对运输车辆进行及时清洗,可以减少扬尘污染,并避免其越来越严重。2.3加强对生态系统的保护。2.3.1种植水生植物。为了使受到破坏的生态系统得到及时修复,可以采用种植水生植物的方式,避免河道水质出现富营养化的现象。例如,在河道中种植、投放金鱼藻、美人蕉、灯芯草等水生植物,其可以有效消纳河道中的有机营养物质,还可以发挥清洁、净化水环境的作用,为水体环境的生态平衡提供一定的保障。另外,也可以在河道浅水区域投放菖蒲、芦苇等植物,一方面发挥减弱水体冲刷、侵蚀河岸的作用,另一方面提升生态系统的多样性,提高河道的美观度。2.3.2建设生态护坡。河道治理施工对于周边水环境、土壤环境、生态动植物环境中的物质能量循环的影响是较大的,会导致河道水质降低。对此,应进行生态护坡建设,从而保护生态系统。通过选择透水砖、杉木桩、治理块石等材料,并配置适量的绿化物种,进行生态护坡建设,从而加强水体和土壤之间的生态循环,不仅确保了河道水环境具备良好的自我净化功能,还实现了河道生态环境保护。2.4加强河道治理环境保护的宣传。针对河道治理环境问题,不仅要从施工和修复保护方面着手,还需保证广大群众参与其中。因此,要加强河道环境治理保护宣传工作,特别是对于河道治理工程周边的居民,要提高其对河道治理必要性及环境保护重要性的认识程度。相关管理部门可以在宣传工作中采取微信推送、宣传讲座等方式,深化广大群众的环保意识,提高居民参与河道治理及环境保护的责任感,从而使广大群众更加依从与配合河道治理工作,共同携手,实现治理与保护的“双赢”。

3实例分析

祖厉河三期工程是一项河道疏浚治理工程,要求在不干扰河道原有系统功能的情况下,建立生态化的河道体系,打造水体与绿化相结合的系统工程。因此,祖厉河三期工程非常注重河道整治过程中的环境影响问题,实践中对工程的兴建和运行采取了相应的措施,以防止水土流失,最大限度地保护环境。一是科学组织施工,合理调配,尽量做到挖填平衡,减少对植被的破坏。施工场地料场尽可能选在河滩上,以减少对青苗不必要的损坏。二是工程产生的废渣主要为水泥弃渣,在施工过程中应统一规划,及时进行现场清除,可在回填基础过程中,直接填入地槽内,以防污染土地。三是加强施工区、生活区生活废水及垃圾的管理,严禁向河道中倾倒垃圾。对施工废水应集中排入沉淀池,经沉淀后循环使用。洗砂料废水排至沉淀池中自然沉降,达标后排放,废水在沉淀池中停留时间在30min以上,出水水质要满足《污染水综合排放标准》(GB8978—96)的要求。生活废水应经化粪池处理后进入污水处理设施,达到(GB8978—96)一级标准要求后用作绿化用水,不外排。在施工人员的生活区设置排水沟,使得生活污水实现集中排放处理,污水排放到周边的农田坑中,采取沉淀处理后进行农田灌溉使用;工程施工的机械设备实行集中清洗管理,将集水沟设置在设备车辆等的维修停放区域,机械设备清洗后的废水由集水沟收集,再实施有效的沉淀、处理,达到标准后再排放到河道中。针对生活垃圾采取集中收集、集中处理的方式,统一运输到周边的垃圾处理场。四是在村庄近处施工时,可限制工作时间,禁止夜间施工,以防止扰民情况的发生。施工现场的车辆严禁高音鸣笛,针对大型机械设备要配置噪声消声器。与此同时,施工现场的工作人员也要做好噪声防护措施,可以采取轮换作业的模式,减少施工人员在噪声环境下受到长时间影响,避免施工人员的身体健康受到伤害。五是由于扬尘影响程度与路面种类、天气状况、设备完好程度、操作使用情况以及汽车运行速度等因素有关。因此,施工中要充分利用已有公路运输,对路况不好的道路加以修整,限制行车速度和车流量;对于不适宜行车的施工场地,采用人工推车运料;施工现场洒水降尘;对混凝土拌和机经常维护和检修,使其始终处于良好的工作状态;在水泥运送、保管、拆包使用等环节,做好密闭措施。装卸可能造成扬尘的物资时,分析好受风方向,减少受风概率,避免产生过多的扬尘。

4结束语

篇4

关键词:黄河河道整治工程;施工技术;探讨

黄河河道防洪安全关系着黄河附原的经济建设和人民生命财产的安全,对黄河河道的整治十分重要;而黄河河道整治工程的施工、施工技术及工程结构型式内容繁杂,不能只对一些表面现象进行简单的分析,只有在总结前人经验的基础之上,找准内在原因,对症下药,有的放矢,才能取得良好效果,确保防洪工程安全,使其发挥最大的作用和效益。

一、加快黄河整治河道的必要性及迫切性

加快整治黄河河道特别是下游段如山西平陆段的步伐是十分必要和迫切的。一是不断完善山西平陆段黄河河道整治工程。平陆段的河道整治工程在规划上依然不够健全,个别工程布点还未完成,许多工程修建长度短,难以起到控制主流的作用。由于河道整治工程不配套、不完善,河势宽浅散乱,“横河”“斜河”时有发生;二是在新的水沙条件下,下游整治工程在适应性上需要进行调整。一方面,20世纪80年代以来黄河下游来水偏枯,河槽萎缩,二级悬河加剧,平滩流量明显减小,使得河道整治工程的标准、平面布局、设计参数、工程结构等不适应新的水沙条件;另一方面,小浪底水库拦沙期下泄清水,河道宽浅散乱、游荡摆动程度将更加剧烈,整治工程脱河,滩地坍塌、掉村也有可能发生,“横河”“斜河”出现概率增加,大险、恶险出现频率及时间将会上升,抢护难度加大。

二、黄河河道整治工程出险原因分析

黄河河道出险的原因,往往是多种因素综合作用的结果。分析认为主要有以下几个方面:一是水沙条件发生新的变化,中常洪水持续时间加长,工程遭受洪水侵蚀的时间增多,工程失稳,这是工程频繁出险的主要根源;二是河势靠溜发生相应变化,上提下挫,左右摆动,造成工程和滩岸坍塌生险;三是坝岸基础薄弱,多数河道整治工程存在根石深度浅、坡度陡、断面不足等问题,尽管每年都进行根石加固,但每年又有根石走失现象,导致险情不断发生;四是新修坝岸未经洪水考验,达不到稳定要求。

三、黄河河道整治工程技术

(一)水上施工技术

1.散石沉排实质上就是在坑槽内填抛块石加强工程的基础强度和深度。挖槽的宽度根据冲刷坑的深度及受水流冲刷的部位的强弱来决定。由于是散石施工,单个块石重量的不足使作业强度不是太高,散石沉排可以随着工程前冲刷坑的深度变化而成为坦石裹护坝体土胎并同时起到防止淘刷的作用,在长期的治黄实践中多有运用。

2.铅丝笼沉排则是将块石装入铅丝编织的网内并形成较大体积的抗冲体,减少了洪水时对单个石块的冲刷走失现象,其具体施工序为:先用泥浆泵开槽,然后清理坑槽,开始铺设土工织物,土工织物上铺放一定厚度的柳秸料垫层,运输石料到基坑内,开始装笼做为压载体,铅丝笼沉排体施工完毕后,再在其上部覆压土体即可。

近年来,河道整治工程中开始应用土工织物沉排,土工织物是由合成纤维制成,具有抗拉耐腐、渗透性强、抗冲反虑、强度高、柔性好等特点,应用它可以削减水流对工程的冲击力,同时也可以防止水位骤升急降而形成的险情。土区织物沉排典型的有铰链式模袋砼沉排、抽沙充填长管袋沉排、褥垫式沉排等,这种结构的原理相同,都是利用机织土工布作模袋,内充具有一定流动度的砼或砂浆(沙),通过灌注压力作用有效保护工程基础,适应河床的冲刷变形。

(二)水下施工技术

现阶段水中进占工程有一些新的思路,如修筑透水桩坝、堆石进占筑坝等。透水桩坝系采用桩基进行施工,工程质量能得到保证。由于在主体工程修筑之前,尚需搭建工作平台创造作业环境,相对而言增加了前期投资。但工程竣工后可避免工程运行中其它工程竣工后的大量管理及维护费用。当施工现场附近缺乏软料而且施工时水深不大,块石料源充足时,有时也可采用堆石进占。堆石进占可利用大型施工机具装运石料,避免了农忙时节劳动力上工不及时数量不足同工程施工进度形成的矛盾,而且保障了工程的基础强度。但在施工过程中应注意做好闭气工作,以防水流淘刷,另外在利用挖掘机回挖抛进河中的块石加以重新利用,堆石进占对水流的作用明显,能加快施工进度,其单价和采用柳石枕及柳石搂厢材料的水中进占投资也相差不多,但能有效地缩短工期。坝坡养护石方:对坝坡因工程抢险、加固根石、雨水冲蚀、根石走失造成的损坏部分进行整修。

坝坡石方的翻修施工主要有三个方面:一是对散抛块石护坡的翻修。如坦石下滑脱落,可将上部残留石料补抛至脱落部位,再将顶部块石部位抛新石填护,最后整修好坡面及坦顶。如因坝胎土被雨水或河水冲淘,形成沟、窝,使坦坡凹陷,可将凹陷部位的石料拆除外移,用黏土回填修复坝胎,然后再用外移石料回填,修复坡面。二是对扣石护坡的修复。扣石护坡出现滑动、鼓肚、凹腰等破坏现象时,应先将破坏部位拆除,沿子石与腹石分放,反滤垫层拆除干净。如有较大的坝面洞、燕子窝时,应用碎石填塞紧密,防止水流淘刷垫层、坝胎土,致使出现新的破坏。三是对重力式浆砌石护坡的翻修。应先将损坏部位的石块拆除,并将石块灌浆缝冲洗干净后,按照护坡施工工艺进行整修。

四、结语

在河道整治工程中,其施工方法及工程结构型式内容复杂,不能只简单的对一些表面现象进行简单的分析,要深入研究,探讨,在总结前人经验的基础之上,找准内在原因,对症下药,有的放矢,才能取得良好效果,确保防洪工程安全,使其发挥最大的作用和效益。

参考文献:

篇5

关键词: 城市河道生态治理

中图分类号:TU984文献标识码: A

0 引言

杭州地处江南水乡,市区河网纵横交错,水网密布。为打造 “流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”的城市河道水环境,自20世纪90年代以来,杭州市各级政府投入了大量资金对市区河道进行了四次大规模的综合整治。在此基础上,杭州市市区河道监管中心围绕“河道管理让水更洁净”的主旋律,建立“三分三统”工作机制(即统一管理、统一调度、统一考核、分片引水、分河配水、分级运行),加强水面、河岸保洁,强化水质管理,有效地改善了城市河道水环境。

随着经济社会的发展和城市化的快速推进,人们对生活环境质量的要求也不断提高,对于河道在满足行洪排涝等基本功能的基础上,开始重视其生态、景观、休闲、娱乐等功能,河道生态治理的概念应运而生,旨在通过建设生态河床和生态护岸等工程技术手段,重塑一个相对自然稳定和健康开放的河道生态系统,最终构建一个人水和谐的理想环境。

一、东穆坞溪生态治理案例分析

2009年随着珊瑚沙引水入城工程将钱塘江水引入杭州西部河道,西部“四港四河”(五常港、蒋村港、紫金港、莲花港、沿山河、冯家河、益乐河、余杭塘河)水质明显改善。为进一步提升区域河道水环境质量,2010年对沿山河支流东穆坞溪、小紫金港、王家坞溪、石人坞溪开展河道生态治理,取得了有目共睹的成效。下面对东穆坞溪生态治理情况进行案例分析:

1.溪流概况。工程实施位置位于留下镇留和路西侧,河段全长约440米,总面积约2850平米。东穆坞溪属典型山溪性河流,具有集雨面积大,汇流时间短,水流速度快,洪水暴涨暴落,挟沙能力和冲刷能力强,推移质和悬移质多的特点。该河上游水土流失大,水体泥沙含量较高,影响下游珊瑚沙的引水。

2.生态治理方案论证。通过对东穆坞溪河道沿线调查发现,东穆坞溪流域的留和路与留泗路均建有雨、污水管道,沿线生产生活污水大部分已经截入污水管网。目前仅东穆坞村内尚有部分临溪村民的生活污水排入溪沟,以及溪内洗涤衣物、拖把等污染源。根据水质监测情况,该河道水质除氨氮和总磷有所偏高外,其它污染物指标较好。

设计方案选择化学脱氮除磷法、人工湿地法、地表漫流处理系统法等三个方案进行比较分析,鉴于溪流携沙及水质情况,本项工程内容主要为河道护沙固沙,同时兼顾考虑氮、磷的去除,防止水体富营养化,最终确定采用地表漫流处理系统的实施方案。

地表漫流处理系统是将水流有控制地投配到坡度缓和、土壤渗透性差的多年生牧草土地上,污水以薄层方式沿土地缓慢流动,在流动的过程中达到净化目的。本工程主要为植物种植与防冲刷石笼的安装设置,包括河床杂草的清除、场地的平整、防冲刷石笼的制作与安装、植物的种植等,通过坡面上种植植物起到减缓污水沿地表流动的速度,增加水流在坡面的滞留时间,促进悬浮物的去除,防止水土流失的作用。

3.项目实施经验。通过该项目的实施,总结如下经验:一是植物群体具有很好的水土保持功效,工程投资少,见效快,易于大面积推广和实施;二是植物群体具有活性,不怕埋压,能自动跟踪地表高程的变化,具有很强的跟随性和扩展能力。广泛繁殖的大批植物群体,能有效的涵养水分,减少地表径流,滞流削峰,增大土壤的抗冲性,大大减少当地的水土流失;三是该项目采用的聚草系多年生漂浮型兼陆生型的水生植物,一年四季常绿,能耐零下5℃的低温,是园林水景中绿化不可多得的好材料,植株根系发达,能吸收水体中的有害物质及过剩营养物质,可在湿地或岸边作为地被植物推广。

二、城市河道生态治理的原则

打造“流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”的水环境是一项长期任务,河道生态治理作为改善河道水环境的重要手段之一,必须坚持以下原则:

一是坚持生态原则。在满足河道行洪排涝功能前提下,对河道进行生态治理的过程中尽量维持河流的自然形态,充分发挥河流生态系统自净能力和自我调节能力。二是可持续发展原则。河道生态治理中必须保证足够的水面率和水体容量,促进水体循环流通,进而改善整个流域的自然生态环境,达到全方位的协调可持续性发展。 三是系统治理原则。除了对河道本身的治理和修复,还应系统考虑流域内相关的基础设施的综合治理与改造,如流域内污水的有效处理,雨水的收集处理以及垃圾的收集处理等。四是协调统一原则。发挥城市河流生态系统在景观中的作用,将美学融到城市河道生态治理之中,使治理后的城市河流生态系统与周围环境协调统一。

三、关于城市河道生态治理的体会

城市河道生态治理是打造河道管理精品亮点行之有效的措施之一,是实现河道面貌换新颜的重要手段,总结有以下几点体会:

1.生态整治,截污配水并重。实践证明河道治理必须是综合治理,多种手段和措施共同开展。首先通过截污控制入河污染,消除了外部污染负荷。再对河道进行生态治理,减少河道硬质护砌,恢复两岸植被,形成植物群落,恢复地表水与地下水的连通,提高了水体的自净能力。同时进行河道配水,促进河网水体流动、提高河道水环境容量。

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关键词:潮河;工程设计

1治理的必要性

1.1潮河现状及问题丰宁潮河流域县城段河道淤积严重,防洪能力偏低,防洪减灾体系尚不完善;沿河垃圾肆意倾倒;城区大部分河段干涸无水,影响河道景观;河道两岸亲水空间狭窄,无法提供滨水活动空间,缺乏亲水通道;河道景观性差,不能满足人们日益增长的休闲、旅游需求。1.2城市防洪的需要潮河县城段紧靠县城,随着城市的发展,将来沿岸会出现居民密度大,社会财富集中度高,商业繁华,经济发达的局面。而现有河道防洪能力低,河槽游荡不定,对城市的防洪极为不利。1.3提升城市品位,改善生态环境的需要丰宁县,作为京津冀的水源地,占据有独特的自然环境和地理优势,作为“京西北生态经济特区”中重要的县市之一,丰宁县的发展在未来几年将具有更好的政策支持和资源供给。尽管如此,城市的整体环境和形象与其目标定位还尚有差距,抓住当前的时机,对城市河道生态环境进行整体提升改造,将是提升城市整体形象的最有效和最根本的途径,有利于城市建设进程的推动。

2治理方案

治理段共计布设6道橡胶坝,连同现有3道橡胶坝,形成景观水面。河道采用清洪分离方案,设置中隔墙,形成蓄水区及浑水河槽。河底采用土工布防渗方案。

3工程设计

3.1设计原则治理后河段满足行洪要求,治理段主河床形成长约4km的清水水面;右岸堤防内侧形成比较宽的台地,以扩大绿化面积;左岸浑水河槽应满足低标准过洪要求。3.2工程规模保护对象主要为丰宁满族自治县县城及承张高速丰宁连接线。根据《防洪标准》(GB50201-2014)规定,考虑保护对象的重要程度,确定本段河道治理防洪标准为20年一遇,根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,确定河道堤防工程级别为4级,主要建筑物级别为4级。3.3工程布置3.3.1挡水工程根据潮河河道总体景观布置,为形成连续性景观水面,依据设计纵断面设计成果,共布设9道橡胶坝,其中新建6道,利用现状3道,形成9个连续的蓄水库区,单级蓄水区长度确定为308~683m,蓄水区全长4599m,蓄水水面总面积40.73万m2,蓄水总量78.22万m3。为保证每级蓄水区尾部最小蓄水深度不小于0.5m,根据治理段河道比降,以及目前国内橡胶坝生产技术水平,每级蓄水区坝前水深确定为3.5m较为合适。因此,各级库区蓄水深度为0.5~3.5m。橡胶坝由上游防护段,橡胶坝段,下游防护段组成。上游防护段为钢筋混凝土铺盖,厚0.5m,长20m。橡胶坝段底板为钢筋混凝土结构,厚1.0m,长12.50m。下游段防护段包括消力池、海漫及护底组成,消力池长18.50m,采用钢筋混凝土结构,池深60cm,底板厚1.0m;干砌石海漫长10m,厚0.5m,设计坡比为1∶10;干砌石护底长20m,厚0.5m。坝袋拟采用两布三胶锦纶胶布,设计内压比1.3,安全系数为0.8。橡胶坝的充排水采用动力充排措施,根据地形条件及便于工程管理,泵房布置在橡胶坝右岸,主要放置充排坝袋的水泵、气泵、电机及测压等设备,并布置检修场地。泵房顶板以上布置管理用房,建筑面积215m2,主要放置配电柜等设备以及布置管理人员办公室、住所等。3.3.2河道治理工程通过对现有三道橡胶坝多年运行的观察,由于潮河来沙量大,现有橡胶坝库区已经基本淤满,若本次治理仍采取常规治理措施,将导致新建蓄水区很快淤满;同时由于河道来水量不均匀,汛期来水迅猛,枯水期基流少,若汛期塌坝泄洪冲砂,则导致蓄水区蓄水困难。针对潮河现状及特点,本次河道治理采用清洪分离方案。根据治理段进口主槽深泓位置,用子堤(分隔墙)将治理范围内河道一分为二,形成复式河槽,左侧河槽为浑水河槽,槽平均宽40m;右侧河槽为蓄水河槽,宽70.6~120.4m,平均宽97.6m。低于5年一遇洪水标准情况下,洪水或不满足景观水质要求的水自浑水河槽泄流,蓄水河槽按蓄清水功能运行;高于5年一遇洪水标准情况下,蓄水河槽橡胶坝塌坝,蓄水河槽与浑水河槽共同泄洪,达到畅泄大洪水的目的。对于河道左岸浑水河槽,左侧堤防采用浆砌石挡墙进行防护;对于蓄水河槽,河道右岸设有滩地,采用混凝土护坡进行防护,坡顶高程不低于蓄水区常水位以上0.3m,且不低于河道10年一遇水位。3.3.3防渗设计根据地勘成果,河底主要为砂卵石层,层厚4.5~11.3m,河底渗透性较强,为满足景观蓄水要求,需对河道做防渗设计。蓄水区宽度70.6~150.4m,蓄水区面积40.73万m2。浑水区槽宽40m,浑水区防渗总面积14.52万m2。河底铺设复合土工膜防渗结构自下而上结构形式为:土工布(400g/m2)、20cm厚土保护层、复合土工膜(200g/0.4mm/200g)、20cm厚土保护层、30cm厚干砌石防冲层。为减少河底渗漏,在河道防渗范围起点处设置一道防渗墙,混凝土防渗墙,墙厚40cm,墙下部深入基岩1.0m,采用抓斗成槽形式施工。

4工程管理与运行

4.1河道泄洪调度河道治理采用清洪分离方案治理河段分清水河槽和浑水河槽两部分,浑水河槽设计防洪标准为5年一遇,潮河防洪标准为20年一遇。当上游来水量小于等于5年一遇时,采用浑水河槽泄洪;当大于5年一遇洪水时,清水河槽根据来水量,采取部分塌坝方式泄洪;当来水量达到20年一遇洪水时,坝全部塌平泄洪。4.2橡胶坝管理管理单位根据有关法律、规范制定一系列的管理制度,重点做好水质水情检测、汛情预报、橡胶坝观测及安全管理等,同时严密观察清洪分离运行情况,积极收集基础数据,摸清冲淤规律,总结运行经验。4.3泥沙淤积潮河为多泥沙河流,本工程建成运行后,由于采取清洪分离方案,浑水、小洪水浑水河槽泄流,清水蓄积在清水河槽,可利用浑水河槽泄洪的同时进行清淤排沙,有效减少河道淤积,保证景观水面的效果。多年运行后,清水河槽第一道橡胶坝处会成为一个重要的淤积点,可根据运行后的实际情况及当年来水情况,适时采取人工清淤、塌坝冲淤等方式清除清水河槽淤积。为了最大限度的减少河道淤积,应加大潮河上游的水土保持治理力度,从根本上解决上游来沙量大的局面。

5结论及建议

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1.1孝河简况

孝河是纵贯孝义市东西的一条主要河流,属文峪河一级支流,也是汾河的重要支流,由柱濮河、兑镇河、下堡河、曹溪河、王马河等支流汇合而成,被喻为孝义人民的“母亲河”。其中,柱濮河、兑镇河、下堡河在孝河的上游汇合,汇合处下游建有张家庄水库;水库下游为孝河主河道,于大孝堡乡五楼庄村北汇入文峪河。孝河全长56.5km,流域面积534.2km2;张家庄水库控制流域面积465.1km2,水库以下河道全长12.3km。

1.2孝河治理的必要性

张家庄水库下游孝河大部分河段位于市区,河堤残缺不全,现有堤防工程老化失修。河道两岸企业、居民随意侵占河道,倾倒垃圾,致使淤积严重,严重影响行洪能力,存在安全隐患。根据孝义市城市总体规划,需建设孝河水利风景区。2007-2009年,对张家庄水库下游的3.1km河道进行了综合整治,建起了适宜生态休闲的胜溪湖森林公园;2011-2013年,在水库上游3km长的河道,建立了以城市湿地、生态文化、民俗风景区为特色的胜溪湖湿地公园。这两项河道整治工程,在净化污染、保护水源,改善气候、美化环境,调节径流、保持水土以及防洪保安等方面,发挥了良好的综合效益。本期开展的孝河生态综合治理属三期工程,位于胜溪湖森林公园下游河段,是孝河水利风景区的重要组成部分。

1.3本期河道治理工程简况

本期孝河河道生态综合治理工程的任务,主要是兴建河道两岸堤防,对治理段河道进行疏浚、清淤,并对河道两岸进行绿化美化,以提高防洪标准,保证城市安全。工程位于孝河铁下线至入文峪河口之间,整治长度9.25km。除对治理段河道疏浚、清淤和防渗外,兴建两岸堤防20km,沿线设置橡胶坝6座,钢坝闸1座,两岸堤顶道路外侧分别布设50m和100m宽的绿化带,总投资达7.3亿元。

2工程设计理念和设计原则

2.1设计理念

现代河道治理,遵循生态系统平衡原理,按照人与自然和谐相处的理念,把生态水利建设作为治理工程设计的基本出发点。即在满足防洪、排水、允许纳污的前提下,以“安全、生态、景观”为设计方向,创建集多功能为一体的城市河流,为居民创造一个舒适、生态、优美的滨水生活环境。

2.2设计原则

河道工程的规划设计原则,首要的是确保泄洪防涝,同时注重塑造整体的城市绿色景观,将河流建设成一道亮丽的风景线,维护生态环境,实现人与自然的协调与统一,以满足居民的休闲娱乐要求,促进人与社会共同发展。根据《防洪标准》,本期孝河生态综合治理工程设计洪水标准为20年一遇,在满足河道正常行洪的前提下,确保安全,并起到恢复河流自然环境,创造生态宜居城市的作用。

3堤岸防护工程设计

堤岸防护工程是防洪安全的保证。针对堤防损毁的主要原因,按照新的设计理念与设计原则,选择科学合理的堤岸防护工程型式和护坡材料,以适应水流变化,满足防洪、取水、生态改善等多方面的要求。

3.1堤岸护坡方式选择

堤岸护坡方式一般为格宾笼护坡、干砌石护坡、抗冲生物毯护坡三种,各有优缺点。

3.1.1格宾笼护坡

格宾笼也叫格宾网,角形网是用金属丝材料编织的网箱,网箱结构是由具有延展性的低碳钢丝或者包含PVC材料的钢丝机械编织而成,具有高抗腐蚀、高强度和耐冲刷等特点。主要优点:一是工艺简单,价格低廉。充填材料是石头,造价较低,只需人工装灌,不需要特殊工艺,施工简单,工期很短;二是不易变形,发生破碎。石料可以承受大范围的变形,也能满足寒冷冬季发生冻胀的要求;三是格宾网间,植物充填。石头间隙的淤泥适合植物生长,容易形成生态小系统,符合生态治理的要求。主要缺点:不能机械化施工。

3.1.2干砌石护坡

干砌石护坡是选择质地坚硬、不易风化、无裂纹的岩石,按从外到内、从低到高的顺序砌筑,所形成表面平顺美观的整体护坡。主要优点:一是建筑材料是石块,只需人工砌筑,经济实惠,施工简单;二是抗冲刷和适应变形能力强;三是石缝间可生长草本植物,具有一定的生态功能。主要缺点:不能机械化操作,景观效果较差。

3.1.3抗冲生物毯护坡

抗冲生物毯的主要特点是还河道于自然,在控制水力侵蚀的同时,实现河道边坡生态修复和景观绿化,是“复合纤维织物”和“多样化草种”等配套材料为一体的生态护坡。因为生物毯中有很多根系发达的固土植物,可使河岸和植被连成一体,形成一个新的河流生态系统。主要优点:一是景观效果好,并具有抗冲刷功能,快速绿化边坡;二是能够大量节约工程成本,施工简便,建设周期短;三是柔性结构能更好地适应地基变形,生态功能良好。主要缺点:一是做为岸坡防护时不能单独使用,坡顶、坡脚部位需要采用格宾笼进行压固、保护;二是需要调节好施工时间,保证植物生长覆盖以抵抗水流冲刷;三是初植植物后应浇水和保护,管理任务较重。

3.1.4三种护岸方式综合比较

通过比较以上三种护岸方式,既能满足安全稳定、抗冲刷性能良好,又具有特有的空间结构,能够实现生态护坡的堤岸防护方式只有格宾笼。

3.2堤岸防护型式确定

根据《堤防工程设计规范》,孝河生态工程堤防等级为4级。河道断面及堤防设计,综合考虑河道过流能力和蓄水美化的要求,采用复式断面。河道底宽100m蓄水区,全部采用水平防渗措施;亲水平台以下堤岸,铺设复合土工膜防渗层和格宾石笼防护,亲水平台为混凝土路面;亲水平台外侧至堤顶间采用植物措施防护;堤顶外侧至时代大道间布设绿化带固坡保水。

4加强河道堤防管理的对策建议

河道堤防工程属于基础公益设施,关系到沿岸工农业生产和居民的生命财产安全。建好是基础,抓好维护管理使其正常运行是关键。为此,特提出以下对策建议。

4.1广泛宣传,完善制度

河道管理部门要加强宣传,充分利用当地各种媒体,向社会宣传其防洪保安的重要性。管理工作中的核心是规范化,建立完善一整套切实可行的管理制度。

4.2加强培训,提高素质

河道管理需要一批技能过硬、素质优良、尽职尽责的专职人员。针对目前状况,除配备足够的管理人员外,需对现有管理人员按需施教、综合培训,在提高技能的同时,强化管理责任。

4.3现代探测,消除隐患

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工程建设的必要性与可行性

工程建设的必要性乌裕尔河河岸该段由于位于凹岸河段,受河水常年冲刷,致使河段逐渐南移,已直接影响新生堤防安全。新生堤一旦在此处决口,将造成近233.3hm2农田被淹。工程所在地春光村其中60%的耕地为水田,且沿河分布。随着堤防配套工程建设的逐步完善,近年来农田防洪除涝标准有所提高。随着飞鹤乳业等企业进入克东县,当地牧业发展较为迅速,农民养牛积极性较高,对沿河草原的依赖性较大,为了使堤防内农田和草原不受洪水侵袭,确保广大农、牧民的生产安全和当地农牧业的稳定发展,确保堤防的安全及河段的稳定,兴建春光段护岸是非常必要的。工程建设的可行性乌裕尔河流域土质肥沃,适宜农作物的生长。乌裕尔河堤防担负着流域内的防洪除涝任务。乌裕尔河流域由于长年缺乏管理,堤防缺失严重,在汛期排放量较集中的时间内河道排放困难,多段河道有溢流现象,致使洪涝灾害频繁,给当地农业生产和生活造成严重影响。因此该工程建设可改善乌裕尔河流域农业生产条件,增强农业后劲,增加粮食总产量,迅速提高人民生活水平,对当地经济发展和社会稳定具有十分深远的意义。所以乌裕尔河流域工程建设是必要的,建议工程早日建设,发挥效益。

工程规划

规划设计原则、依据和设计标准(1)规划设计原则。坚持科学治水方针,上下游协调,左右岸同步,水害治理与多功能开发相结合。依据自然地理情况,河道特性,地区经济发展情况,水利工程现状及存在问题等因素,因地制宜,合理规划,充分发挥现有防洪工程的作用,规划堤线尽量顺直,确保洪泛区内城镇及村屯的人民生命财产安全,尽可能使更多的土地资源得到保护,提高防洪工程的经济效益和社会效益。(2)设计依据。设计的依据主要是依据齐齐哈尔水利勘测设计院编制的《乌裕尔河干流防洪工程初步设计》中的工程现状、水文气象、测量、社会经济等规划设计资料;《黑龙江省中小河流治理规划编制大纲》(黑龙江省水利厅1997年1月);《堤防工程技术规范》(SL51-93水利部);《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL45-92水利部)。(3)设计标准。堤防工程防洪标准采用30年一遇设计洪水标准。设计的标准为30年一遇的乌裕尔河水位,即231.60m。工程规划本次工程设计起止相应的堤防桩号为:新生堤21+800~22+200。护坡全长为400延长米。乌裕尔河护岸段内河床为土质材料,易冲刷掏空,不易修筑丁坝,因此结合本地实际情况本次护岸工程主要采用抗冲材料直接在坡面和岸脚组成连续式的平面覆盖层。下层护岸脚,岸脚为基础部分,采用抗冲刷,易于维修的耐腐蚀的块石材料,用铁丝笼办法护住岸脚。上层护坡,自枯水位到岸肩这部分岸坡,水位经常变动,采用具有抗冻、耐冲刷、便于维修的干砌石结构,下设反滤层及无纺布一层。堤岸冲刷深度计算(1)平顺护岸水流平行于岸坡产生的冲刷可按下式计算(式略)将各值代入上式求得t=0.23m,并参考以往施工完成的护岸运行情况确定干砌石厚度0.30m。护岸结构与工程量护坡工程相应的堤防桩号为:新生堤21+800~22+200。护岸全长为400m。岸顶设封边裹头,宽度为0.5m,高程与原岸顶高程一致,岸坡采用干砌石护砌,厚0.30m,下设0.10m砾石垫层,砾石垫层下铺设无纺布一层。干砌石接钢筋石笼固脚,石笼固脚尺寸为1.0m×0.8m。石笼内设立肋分成1m×2的格式。块石要求质地坚硬,无风化,比重在2.6t/m3以上,禁止使用风化石和裂缝石,块石个体应尽量规整,厚度18~25cm,块石边长不得小于25cm。施工中,笼石可按大小块石搭配使用;大块石用于笼石外侧,小块石可用作腹石或充填。护坡和护面用的块石应尽量呈长方形,顶、底、前3个面基本平整。土方开挖平均宽度9.5m,高度4.3m。总工程量为1.06×104m3,其中土方8322m3,干砌石1482m3,石笼固脚320m3,砾石垫层494m3,无纺布4940m2。本工程完成后交付克东县水务局河道管理站管理,由河道管理站派专业人员管理,注意汛期的安全巡查工作,并负责对其进行定期维护。该工程建设可改善乌裕尔河流域农业生产条件,增强农业后劲,增加粮食总产量,迅速提高人民生活水平,对当地经济发展和社会稳定具有十分深远的意义。

作者:张立福 单位:克东县水务局

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关键词:河道;清淤;治理;施工

一、河道简况

漳卫新河是大型的平原复式河道,流经鲁、冀两省边界。上始于四女寺,以渤海湾为出口,全程长202公里,泄洪流量设计3500立方米每秒,50年一遇,其强迫的行洪流量为3800立方米每秒,为入海的漳卫河系主要的泄洪河道,50年一遇的洪水对于卫运河可防御。其在河北省镜内又分两条河流即岔河和老减河,老减河设计50年一遇,泄洪流量为1500立方米每秒,岔河为2000立方米敏每秒,3年一遇。排涝流量:老减河为0立方米每秒,岔河700立方米每秒。

1990年11月实际测量和计算,自72年治理范围扩大后,四女寺至袁桥闸河段淤,深槽淤积方量为98万立方米,淤积深度均为1.3米。对1983年、1986年和1990三年的实测资料进行计算和对计算结果进行分析,滩地的淤积范围、高程与袁桥闸的设计中的正常蓄相一致,处在稳定状态,深槽中的表现为有冲有淤,一直处在冲淤的交替状态。

二、河道淤积的原因及分析

袁桥闸的蓄水有静水落淤的产生。袁桥闸设计正常蓄水位20米,蓄水量为905万立方米,1974年初到1990年的年底,调蓄卫运河累积来水达3.5亿立方米,从1978年妆到1990年末,引蓄黄河水累积10.8亿立方米。黄河卫与运河来水经长途的输送含平均沙量达1.5千克每立方米,袁桥闸对其调蓄,来时浑水,走时清水,大部分泥沙沉积于河道内,使淤积方量达140万立方米,首当其冲。

排涝和泄洪时产生淤积。1973年至1990年,河段排涝总量达21.6亿立方米,中小洪水平均为400立方米每秒以下,平均的含沙量达2.6千克每立方米,1997年最高时达7.38千克每立方米,同样在1972年进行扩大治理,设计中开挖的深槽流量仅仅为112立方米每秒,相当多的一部分漫滩下泄。因袁桥闸与滩地的农作物能阻水,使其到滩地时流速非常小,大量携沙落淤。淤积的土方量大概有130万立方米。

引黄济津时产生淤积。1981年春和1982年冬,支援天津市紧张的供水情况,分两次(8+300)河段处的筑坝位置抬高供水水位,输水量达到2.5亿立方米,参照资料,含沙量平均为2.6千克每立方米,在河道内淤积部分的泥沙,方量可达37万立方米,河段两岸的土质均为宽弃土且松散,因水土的保持措施没有跟上,每年都有大量泥土被雨季的风雨冲入河道内,形成淤积,其土方量可达40万立方米。1972年扩大治理时后期工作管理没有到位,在滩地内有些土方被填垫,土方量达40万立方米。

综上所述,造成河段淤积的原因主要是中小级的洪水产生大量的淤积,大概占70%,再有就是水土的流失,是引黄济津与1972年开挖时滩地深槽填垫的偶然因素。

总之,因其河段地理位置非常重要,其相同施工工程多,河道淤积已其河系的防洪调度和恩县洼的运用困难,及时地清淤迫在眉睫。

三、清淤设计方案

据河段的淤积。选用了2个清淤的方案,对其综合对比加以分析与论证,使方案得到优化。

(一)清淤第一方案

该清淤的方案就是恢复河道的原设计断面,按1972年时的情况对设计的开挖断面来进行细致清淤,使深槽的底宽能恢复到35米和相应的设计高程,边坡1:4,按照实际的淤积范围来工作,使清淤的工程量达到387万立方米。

(二)清淤第二方案

就是扩宽其深槽的断面。将1972年时的情况设计开挖,使深槽的底宽35米,沿工程两侧扩宽,边坡还是14,将河底进行清淤直至设计高程,除扩挖了深槽的断面以外的保留不动,据其河段的沿程之设计中水位的要求,推算其水面的曲线进行计算,将深槽的底宽进行扩宽到55米,泄洪量为1500立方米每秒,将全部沿程的水位全部恢复,排涝量达400立方米每秒,使沿程的水位普降,清淤深槽进行扩挖包括对深槽进行清淤和对深槽的两边扩宽10米,使总工程的量达到245万立方米。

(三)优化方案

两者比较,优化方案。

不同之处在于,第一清淤方案运用后,蓄水及汛期常见的淤积逐年又回淤,排涝、泄洪及供水的标准也逐年减退,经过一定年限,使该河段周期循环。第二清淤方案,滩地淤积保留不变,河口宽度增宽,河口高程基本一致,控制蓄水淤积。提高深槽的水深和水力的半径,同时也提高流速、流量、输水能力和输沙能力,该河段的中小洪水在深槽内下泄时基本得到控制,即减少滩地淤积,冲刷蓄水淤积。深槽在扩大以后,起到束水攻沙和减淤的效果,使该河段按照淤积-冲刷-淤积-冲刷的规律保持良性的循环,使河道的稳定性得到保证,目的实现,使以根治。

两种方案在投资和工程量情况上的比较,第一清淤方案工程量387万立方米,第二清淤方案工程量245万立方米,淤积少清土方142万立方米,如按单价5.26元每立方米来算,能节约746万元的投资。在第一方案中滩地普遍清淤1.0米,青苗的赔偿的面积达360平方米,第二方案中青苗的赔偿的面积100平方米,减少赔偿的面积260平方,按赔偿的标准6000元每平方米计算,节约156万元的投资,这两项共节省903万元的投资。

两种方案在施工组织方面,河段的蓄水是沿河地区的农业供水水源,使清淤和供水形成矛盾,只好采用挖泥船和水力的机械清淤。第一清淤方案分散作业面,工程的质量和施工的供水不容易控制,没必要的超挖。第二清淤方案集中在深槽内,使作业面加以集中,有利于挖泥船和机械作业,解决了沿河地区的供水方面的矛盾。

优化方案后,第二清淤方案工程量和投资少,有利组织的施工,可使该河段平衡,保持稳定性。

参考文献:

1、王娜,孔卫东.河道清淤施工方案设计[J].河北工程技术高等专科学校学报,2010(4).

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关键词: 生态恢复,河道,城市总体规划,设计依据;综合管理;河流;城市;

Abstract: This paper analyses the existing city river management, treatment of the problem; it is necessary to change the city river management concept, reform River method; comprehensive management of China's city river direction is: to ensure that the River land; introducing people-oriented planning concept; to rehabilitate rivers of biodiversity, landscape diversity and the environmental self-purification ability; research and application of natural river channel construction management; social management system establishment of city river.

Keywords: ecological restoration, river, city planning, design basis; comprehensive management; city river;

中图分类号:TV85文献标识码:A

引言

城市河道综合治理是一项非常复杂的综合性系统工程,其研究内容涉及水利、交通、生物化学、环境科学以及河流景观设计等。如何使污染河道的生态系统重新改造使之恢复原有的生态功能显得更为重要。河道的生态恢复和河流景观将是今后在进行城市河道综合治理工程设计时的重点研究方向。

从河流水质管理的角度来看,河道水体都是具有某种特定功能的,包括保证公众健康;满足生活、工业和农业日常增加的取水量要求;满足商业、娱乐和渔业的用水需求;满足相关的景观和旅游用水。河道的污染主要由于沿线含有机物质的生活污水和工业废水无组织的排放,导致河水含氧量下降,最终导致河道水体基本丧失自净功能。这一问题在城镇和郊区普遍存在,在迅速发展的城市更为严重,因为水环境污染的速度远远大于污水收集和处理设施的建设速度。近年来,以农业生产施用农药化肥为主的非点源污染已经成为河流的主要污染源。

1城市河道综合治理工程设计依据

目前城市河道综合治理工程内容主要包括河道清淤疏竣、河岸护砌、污水截流、沿河道路、跨河桥梁以及沿线景观绿化,对应上述工程内容计算相应的工程量。工程主要设计依据包含以下几个方面。

1.1城市防洪治涝规划

目前国内大多数城市河道属于季节性河流,流量变化通常比较大,特别是每年雨量充沛的七、八、九3个月,由于受到河道上游来水及流域沿途的强降雨影响,河道的洪水位通常大幅度抬升,将给城市造成严重的威胁。因此,城市河道综合治理工程必须在城市防洪规划要求的基础上来进行水利工程设计,使流域两岸达到50年或100年一遇的防洪标准。

1.2城市总体规划

河道设计必须严格按照城市总体规划进行,按照河道的蓝线和绿线控制要求合理布置河道的岸线,注意处理好与河道两岸现状或城市规划用地的结合问题。这里主要包括河道两岸的防汛通道与城市市政道路的结合以及景观绿化与沿途规划用地的结合。

1.3城市污水专项规划

未整治前的城市河道通常是城市污水的接纳水体,为了保证河道不受污染,使之达到水质治理要求(地表水Ⅳ类甚至Ⅲ类要求),必须对河道沿线进行污水截流。设计时严格按照污水规划合理布置污水截流管道,将收集的污水送入城市污水处理厂进行集中处理,达标后方可排入地表水体。

2河道治理中存在的问题分析

天然河道是一个复杂的生态系统,由不同的栖息生物群落所组成。这个生态系统由河床(水生物区)、水交换区(两栖区)和受水影响的河岸区构成。它们有着不同的水文特征,直接或间接地制约着生物群落。河流的流速、侵蚀与淤积、地层特性、光、温度和氧都对其生物特性起着十分重要的作用。很多原本生态的自然河流,由于人类活动的影响,水域的自然特征正逐渐消失,自然景观被人工化。如江河的堤防多采用人工材料;两岸湿地消失;沿河开山修建公路,边坡岩石,植被破坏;城市的河道用混凝土包裹,完全变成了人工渠道。同时,由于河道水质的污染,许多城市河道变成暗渠,原有的河道空间变成了道路或其他建筑,自然景观彻底消失。

综合目前国内城市河道治理的工程实践,很多工程完全没有按照生态工程学的原理来对城市河道进行整治,相反的却是人为的工程措施破坏了生态系统的平衡。有些河道在清淤时,并没有强调淤泥的合理处置方式,甚至导致周边环境的二次污染。河道污染底泥多为深灰色、流塑状、有臭味的沉积物,是污染物的主要承载体,底泥中分布着浓度较高的N,P和一定的重金属。以合肥市某河道为例,该河最终流入巢湖,河道流域多为合肥市老工业区,底泥中累积的重金属污染物较多。底泥中的重金属Pb,Zn,Cr,Cu浓度与巢湖湖底底泥背景值见表1。

表1河道底泥与巢湖湖底底泥背景值对照表mg/kg

从表1可以看出,该河道底泥中的Pb,Zn,Cr,Cu等重金属的含量均高于巢湖湖底底泥背景值。

根据底泥样品的分析结果,该河道底泥中总氮和总磷的含量均不低,特别是总氮的含量很高,这是由于河道沿岸城市生活污水和农业排水中含有较高的N,P所致。经过对河底不同高度底泥样品进行分析,其总氮和总磷含量的变化范围分别在1 250 mg/kg~1 850 mg/kg和165 mg/kg~195 mg/kg之间,其均值分别为1 586.7 mg/kg和183 mg/kg。为改善河水水质,提高总体环境质量,减轻河道对巢湖的污染,必须对河道进行清淤,清淤出来的淤泥处置自然成了一个很棘手的问题。

3问题对策

通过以上河道治理中普遍存在的问题分析,还是应该从出现问题的源头抓起。现在,人们的观念有了很大的变化,强调可持续发展的原则,构建和谐社会,要求人与自然的和谐共处,特别提出保护生物多样性和维护生态系统平衡。因此,在进行河道综合治理时,应该以生态工程学理论为基础,全面调查流域污染源类型和成分,采取污水截流综合生态治理措施,着力于污水源头的净化与水质恢复。

对于上述河道淤泥处置问题,根据环境监测部门对底泥的监测,表明该河道底泥各项重金属污染物含量均小于GB 4284-84农用污泥中污染物控制标准中的控制要求。那么在选择堆场时重点考虑在亚粘土层地区并做一定的防渗处理,这样可防止底泥中污染物渗入地下污染地下水。淤泥处置选择堆场进行填埋,进行生态恢复。底泥中的氮、磷及有机物含量均较高,正是植物和土壤中各种微生物所必需的营养,在堆场上进行植树造林,通过加强管理可以达到一定的生态平衡,美化周边的景观环境。在河道水质改善及保持方面,应该致力于河道形态的恢复,尝试恢复丧失的河岸植被和湿地群落。生态系统的建立主要是借鉴自然界水体自净的原理,在水域中人工建造一个动态的生态平衡系统,通过人工技术对受污染河道水系生态加以恢复,强化生物配置,使其具有较强的平衡性和完整性,生物种类和数量更加丰富和多样,从而完成对水系的水质改善和保持。很多城市河道自然形态弯弯曲曲,在整治时应尽量维持原先的自然形态,加以适当的人工强化,甚至将弯曲段较多的河段建设成原始的生态湿地。

在此过程中要注意处理好如下几个环节:

1)旱季时要保证水生植物、水生动物与微生物赖以生存的相对稳定的河水流量。在河道不同的段落考虑设置拦水坝,同时也可保证足够的河道景观用水量。2)采取人工曝气增氧。增氧是污染河流恢复中一种应急方法,尤其对城市水环境的整治起到了一定作用。从恢复生态学的角度,应当充分利用天然水坝的跌水、水闸泄流和人工水上娱乐设施增强河道紊流进行增氧。滞流水域可以以设计人工增氧为主的梯级复氧来改善水环境质量。3)在河道中下游条件可行的区域修建大面积的净水湖,以确保河流有较大的自净能力,承污河道或净化湖则采用以稳定塘为基础的逐级净化技术进行水质恢复。4)生态化工程措施。该措施要求恢复河岸植被,利用水葫芦等水生植物提高水域净化能力;恢复河岸天然湿地,种植芦苇、香蒲等湿地植物;根据生物膜自净原理采用薄层流法和接触法等提高自净效果;改变水环境生态链结构的单一性,在排污口附近设置生物膜(生物栅),局部区域设置生物围网或浮岛。同时,注意水生植物的筛选,确定适合在该河种植的水生植物种类,并进行季节性的更换。5)加强河道管理及河道流域水生植物资源化利用,避免植物秸秆产生二次污染,应对植物进行及时收割晾晒,堆肥还田。

4结语

城市河道综合治理工程是城市市政基础设施工程建设的一个重要组成部分。同时,如何彻底治理好城市河道的污染是当前各地政府面临的一个非常严峻而棘手的问题,也是评价政府创建文明城市、构建和谐社会的一项重要指标。随着城市的快速发展,人口的增长,废水总量日益增多,造成城市干支流河道普遍污染,并严重影响到市民的身体健康和城市形象,政府对治理城市河道污染的意愿非常迫切。

参考文献: