茅 樵,李曉麗(濟(jì)南市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東 濟(jì)南 250014)
章丘市繡江河綜合整治方案研究
茅 樵,李曉麗
(濟(jì)南市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山東 濟(jì)南 250014)
從水安全、水文化、水生態(tài)、水經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)繡江河進(jìn)行分析,通過綜合治理,發(fā)揮繡江河在城市防洪、供水、灌溉、水文化、生態(tài)景觀等功能,對(duì)類似中小河流治理提供借鑒。
河道;綜合整治;設(shè)計(jì)
繡江河,又稱盲河、盲水,因芹藻浮動(dòng),水紋如繡而得名,是章丘境內(nèi)最大的一條河流;發(fā)源于章丘市明水諸泉,往北流至金盤村與西巴漏河合流,向北經(jīng)繡惠古城,后注入小清河;明水泉群分為東、西麻灣兩大泉群,泉域多年平均可利用量6000萬m3,泉水出流后沿繡江河下泄,有效地改善了章丘北部地區(qū)的水資源狀況。
繡江河河道全長 32.8km,流經(jīng)明水、繡惠、水寨3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、辦事處,村莊33個(gè),是一條兼有防洪、灌溉、景觀多項(xiàng)功能的河道。繡江河與其上游的西巴漏河總流域面積667.9km2,是小清河的重要支流之一。繡江中下游河保護(hù)區(qū)總面積487km2,包括章丘市的辛寨、水寨、刁鎮(zhèn)、白云湖、寧家埠、繡惠6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及鄒平市部分地區(qū),有耕地43.5萬畝,人口30萬人。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人民富庶,是章丘市重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。
1.1 水安全分析
繡江河承擔(dān)著章丘城區(qū)45km2的防洪任務(wù),隨著章丘城市化進(jìn)程的加快,洪水的匯集時(shí)間縮短,原有滯洪區(qū)東、西麻灣的功能減弱,加大了城區(qū)的防洪壓力,對(duì)繡江河提出了更高的防洪要求。本方案研究范圍為繡江河源頭至金盤段河道,全長10.3km。繡江河防洪基礎(chǔ)薄弱、防洪標(biāo)準(zhǔn)不足、缺乏規(guī)劃指導(dǎo)、河道淤積嚴(yán)重、攔河設(shè)障、違章建筑、魚池侵占河道等問題突出,致使汛期洪澇災(zāi)害頻繁;堤防達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn),建筑物破損,排水不暢,防洪能力僅為一年一遇,河道兩岸經(jīng)常受淹,嚴(yán)重影響群眾安全和正常生活。
實(shí)施繡江河防洪治理,開挖疏浚河道,打破阻水瓶頸、恢復(fù)河道行洪能力,是保障城區(qū)及河道兩岸防洪安全的必要措施。
1.2 水文化分析
繡江河源自明水泉群,泉水常年川流不息,孕育了燦爛的繡江文化。繡江春漲、水磨轟鳴,定格在章丘人民的記憶中。兩岸自古物阜民豐,英才輩出,沿河的繡惠古城、水寨都由繡江河衍生而來,居民依水而居,伴水而生,母親河之譽(yù)流傳古今。
生于泉水,產(chǎn)于鬧市,涓涓不息,歷史悠遠(yuǎn),美麗的繡江河是大自然賦予章丘最寶貴的財(cái)富。恢復(fù)繡江文化,再現(xiàn)水岸風(fēng)光,已成為當(dāng)代章丘人的使命和企盼。河道綜合治理兼顧著水文化的發(fā)掘和提升,將對(duì)章丘歷史文化的傳承發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
1.3 水生態(tài)分析
繡江河兩岸存在著生活污水排放和傾倒垃圾,污染了河道的水質(zhì),破壞了河道的形象。
實(shí)施繡江河水環(huán)境治理,增加水體、綠化面積,保護(hù)水質(zhì),阻止污染排放。對(duì)繡江河邊金盤村寬闊的天然濕地進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)水草豐茂,鷗鷺翔集的景象。
1.4 水經(jīng)濟(jì)分析
滾滾繡江河養(yǎng)育了一方百姓,河水的利用自古有之。自上世紀(jì)三十年代就建成的繡惠渠灌區(qū),最高時(shí)灌溉面積達(dá)8.23萬畝,泉水養(yǎng)育了白蓮藕、明水香稻、章丘大蔥等名優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品牌。
繡江河治理后,不但可以向兩岸提供灌溉水源,還可為白云湖提供充足的生態(tài)、漁業(yè)用水;也可以為附近工業(yè)提供水源。
1.5 城市拓展分析
繡江河治理,將有效拓展城市發(fā)展空間,帶動(dòng)繡江路兩側(cè)形成泉水景觀、觀光農(nóng)業(yè)、休閑村居、歷史文化體驗(yàn)的產(chǎn)業(yè)帶,對(duì)拉動(dòng)兩岸產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展、提升城市品質(zhì)、帶動(dòng)章丘中北部發(fā)展意義重大。
因此,對(duì)繡江河進(jìn)行綜合治理,對(duì)保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,提高城鄉(xiāng)防洪減災(zāi)能力,增加水資源利用,發(fā)揚(yáng)水文化,改善水生態(tài)、拓展城市發(fā)展空間是十分必要的。
2.1 規(guī)劃定位
按照章丘“山水園林城市”的要求,緊緊圍繞章丘市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略和城市總體規(guī)劃,以全市大水網(wǎng)和水系生態(tài)為依托,著力解決繡江河的防洪除澇、泉水利用、生態(tài)退化三大水問題,營造舒適的自然生態(tài)環(huán)境,突出繡江河自然歷史文化特色。
實(shí)施繡江河防洪、生態(tài)、景觀、供水綜合治理,打造新的城市發(fā)展帶、景觀旅游帶和生活休閑帶。改善人居環(huán)境,凸顯繡江河文化,再造秀美母親河。
規(guī)劃定位主要突出繡江河的優(yōu)美、親切、自然。
2.2 整治原則
以城市防洪規(guī)劃為依據(jù),根據(jù)防洪規(guī)劃確定河道防洪調(diào)度方案,河道治理首先滿足防洪減災(zāi)要求。
與城區(qū)總體規(guī)劃相結(jié)合,依據(jù)城北片區(qū)規(guī)劃邊界確定最終河岸線,綠線以外按城區(qū)規(guī)劃布置。防洪水位低于河道兩側(cè)地面高程。
與文化、景觀結(jié)合,河道設(shè)計(jì)以自然親水為主題,文化、景觀融入河岸和建筑物設(shè)計(jì)中,兩岸建筑風(fēng)格與文化充分融合。
與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)相結(jié)合,沿線向農(nóng)業(yè)園區(qū)分水供水,打造水景農(nóng)業(yè)園。
與土地規(guī)劃相結(jié)合,保護(hù)基本農(nóng)田,調(diào)整一般農(nóng)田和建設(shè)用地。
2.3 整治標(biāo)準(zhǔn)
(1)防洪標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)不同的防護(hù)對(duì)象確定防洪標(biāo)準(zhǔn)。繡江路以東段(2.6km)河道兩岸規(guī)劃為新城區(qū),防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,洪水流量130m3/s;繡江路以西至金盤段(7.7km)防護(hù)對(duì)象主要為城鎮(zhèn)、農(nóng)村,防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,洪水流量180m3/s。
(2)生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)
維持河道生態(tài)基流,水質(zhì)達(dá)到三類標(biāo)準(zhǔn)、岸線明確自然、濕地健康、物種眾多。
河道治理中同時(shí)體現(xiàn)生態(tài)、文化、休閑、景觀的理念和目標(biāo),盡量展現(xiàn)章丘市繡江河兩岸傳統(tǒng)的文化,體現(xiàn)章丘市“山水園林”城市的風(fēng)貌。
3.1 分區(qū)規(guī)劃
繡江河上游段河道治理總長10.3km,依據(jù)章丘市的規(guī)劃,河道治理分為三個(gè)區(qū),分別為繡江路以東段河道—泉水生態(tài)景區(qū);淺井路以南至宮王村段河道—現(xiàn)代農(nóng)業(yè)觀光園區(qū);宮王村至金盤段河道—田園風(fēng)光區(qū)。
(1)泉水生態(tài)景區(qū)
繡江路以東2.6km河道位于城北片區(qū),泉水由泉群排泄入繡江河,該段定位為泉水景觀區(qū),以“繡江春漲”為主題,與百脈泉公園、眼明泉公園共同形成泉水景觀生態(tài)圈。泉水跌入寬闊的河道中,伴隨著水流的沖擊聲,形成一幅“繡江春漲”畫面。
河道按現(xiàn)狀向東擴(kuò)展,保持河道的自然彎曲,寬度根據(jù)城區(qū)規(guī)劃要求不小于60m,最寬處150m,綠線控制藍(lán)線外20m范圍。水面面積0.3km2。河道采用復(fù)式斷面,生態(tài)護(hù)岸,適當(dāng)?shù)奈恢媒ㄔO(shè)親水平臺(tái)、生態(tài)濕地,形成景觀節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)設(shè)計(jì)斷面和流量,推算50年一遇防洪水位均低于兩側(cè)的地面高程。景觀水位的確定一是與百脈泉公園水位57m結(jié)合,二是綜合考慮兩岸地面、生態(tài)、通航、景觀和三干渠的引水要求,形成54m、52m、50m三段景觀水位。攔蓄水深平均2m,攔蓄水量60萬m3。設(shè)置船閘及攔河壩,保持河道水位,滿足通航要求。
(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)觀光區(qū)
淺井路以南至宮王村段3.2km河道位于農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū),該段定位為農(nóng)業(yè)生態(tài)觀光區(qū),以“繡江稻香”為主題,沿河西側(cè)開發(fā)特色農(nóng)業(yè)種植,河道、濕地與農(nóng)田重現(xiàn)“荷花香接稻花香”景象。
沿現(xiàn)狀河道走向,進(jìn)行擴(kuò)挖治理,河道水面寬25-60m,梯形斷面為主,自然生態(tài)護(hù)坡,單向設(shè)置生態(tài)游步路。
結(jié)合現(xiàn)狀韓家閘、鐵心壩修復(fù)水閘,形成2級(jí)攔蓄,攔蓄水深平均1.5m,滿足工業(yè)供水、灌溉的要求。兩岸寬闊的地方建設(shè)兩處生態(tài)濕地,營造不同水深的景觀。
根據(jù)不同的水深可以將濕地水系分為深水區(qū)、淺水區(qū)及季節(jié)性濕地區(qū)。其中深水區(qū)常年保持1.5~3.5m的水深,淺水區(qū)常年保持0.5~1m水深,季節(jié)性濕地隨雨季的分布一般保持在0~0.5m水深。
(3)田園風(fēng)光區(qū)
宮王村至金盤段4.5km河道,穿過農(nóng)田村鎮(zhèn),該段河道水質(zhì)優(yōu)良,芹藻眾生,定位為田園風(fēng)光區(qū),以“繡江綠芹”為主題。為減少占地拆遷,河道穿越村莊段采用復(fù)式梯形斷面,生態(tài)擋墻;穿越農(nóng)田段采用梯形斷面,自然生態(tài)護(hù)坡,盡量減少對(duì)現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的破壞,保持河道生態(tài)良好的環(huán)境,河道兩岸凸顯“小橋流水人家”風(fēng)格。
3.2 河道工程設(shè)計(jì)
(1)河道縱斷面設(shè)計(jì)
本次河道縱斷設(shè)計(jì)考慮有利行洪、減小清淤量、兼顧河道景觀蓄水、建筑物建設(shè)等多方面的因素綜合比較確定,基本沿用現(xiàn)有河道比降。
0+000-0+600段設(shè)計(jì)河底縱比降1/2500;0 +800-繡江路穿涵(2+600)段設(shè)計(jì)河底縱比降1/ 1000。0+000至淺井擋水壩共形成三個(gè)梯級(jí)水面:繡江船閘以上正常蓄水位54.0m,繡江船閘-元寶窩擋水壩段正常蓄水位52.0m,元寶窩擋水壩—淺井擋水壩段正常蓄水位50.0m。
(2)河道橫斷面設(shè)計(jì)
按照本次規(guī)劃各分區(qū)的不同定位,設(shè)計(jì)斷面型式分為三種:
(a)明水泉源頭—繡江路段
考慮景觀、民眾親水、休閑的需要,河道斷面為梯形,河底寬45m-135m,河道寬66m-150m,邊坡1∶3,河槽深3.5m,兩岸為生態(tài)護(hù)岸或親水護(hù)岸。
(b)繡江路—宮王村段
河道斷面為梯形,河底寬18m,河道寬32m,邊坡1∶2,河槽深3.5m,兩岸為自然護(hù)岸。
(c)宮王村—金盤村段
村內(nèi)河道采用矩形斷面,底寬24m,采用壘石護(hù)岸或生態(tài)磚自嵌式擋墻護(hù)岸;村外河道為梯形斷面,河底寬18m,河道寬32m,邊坡1∶2,河槽深3.5m,兩岸為自然護(hù)岸。
3.3 建筑物設(shè)計(jì)
為滿足防洪、排水、交通、生態(tài)景觀等要求,需新建、改建各種建筑物28座,其中船閘1座,節(jié)制閘2座,溢流壩3座,公路穿涵1座,交通橋21座。
橋梁與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),寬窄不一,風(fēng)格統(tǒng)一,型式略有不同。建設(shè)雙向船閘1座,攔河壩5處。
3.4 生態(tài)護(hù)岸及護(hù)坡設(shè)計(jì)
護(hù)坡護(hù)岸遵守安全實(shí)用、易于維護(hù)、生態(tài)親水的原則,盡量避免對(duì)河道自然面貌和生態(tài)景觀的破壞,減少硬質(zhì)護(hù)岸,多采用植物、天然及生態(tài)復(fù)合材料護(hù)坡護(hù)岸的型式。
(1)生態(tài)擋墻設(shè)計(jì)
河道部分矩形斷面及建筑物上下游流速比較大,沖刷嚴(yán)重,河道護(hù)岸選用生態(tài)磚自嵌式擋墻及疊石擋墻的形式。
生態(tài)磚自嵌式擋墻屬于干壘擋土墻,塊與塊之間存在孔隙,擋土塊后是級(jí)配碎石并設(shè)置土工布將土體與級(jí)配碎石隔離開,因此滿足生態(tài)要求的透水、透氣功能,并可采取壓條的方法達(dá)到生長植物的生態(tài)防護(hù)要求。
疊石擋墻是將景觀石疊放的護(hù)岸做法,下部對(duì)土基進(jìn)行處理,上部漿砌大塊疊石。為削弱石頭的硬質(zhì)感,種植覆蓋植物,增加生態(tài)效果。
(2)生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)
根據(jù)河道定位和斷面形式,采用了草皮生態(tài)護(hù)坡、植草連鎖塊護(hù)坡、卵石護(hù)坡和柳樹桿護(hù)坡。
草皮生態(tài)護(hù)坡用于河道較順直、護(hù)坡坡度較緩河段。草皮護(hù)坡具有很好的生態(tài)效果,在河道緩坡的粘土層上種植草皮進(jìn)行坡面保護(hù),草皮根系的蔓延和根瘤的分枝固定了草根之間的土體,達(dá)到固土保沙、防止水土流失,又可以增加水體的自凈能力。
植草連鎖塊護(hù)坡用于防護(hù)要求較高的凹岸防護(hù)段。生態(tài)連鎖塊采用混凝土預(yù)制,塊體內(nèi)開孔,基于生態(tài)需要,塊體設(shè)楔形榫槽,四邊穿插組裝,形成連鎖結(jié)構(gòu)。塊體開孔處進(jìn)行種植土回填綠化,形成水生動(dòng)植物的坡地聯(lián)系帶。
卵石護(hù)坡用于游人較多的凹岸防護(hù)段。卵石護(hù)坡將大量的卵石、礫石、砂石及貝殼按一定的級(jí)配與層次堆積于斜坡式岸邊,既可以適應(yīng)水的漲落和沖刷,又可以結(jié)合塊石種植池進(jìn)行綠化,形成較好的景觀效果。
柳樹桿護(hù)岸用于濕地的堤岸防護(hù)。柳樹桿護(hù)岸主要是利用柳樹桿能迅速扎根并發(fā)芽的特點(diǎn)來加固堤防、美化環(huán)境。在坡腳處打入一排柳樹樁,然后將柳樹桿放入木樁之后的回填土。
3.5 景觀設(shè)計(jì)
河道在正常蓄水位以上均鋪設(shè)草皮或種植樹木,使河道斷面在滿足泄洪要求的基礎(chǔ)上,最大限度增加綠地面積。
沿河建設(shè)生態(tài)園橋、繡江船閘、韓家節(jié)制閘、鐵心壩節(jié)制閘、金盤溢流壩5處景觀節(jié)點(diǎn)和淺井、四盤村2處濕地。
在景觀節(jié)點(diǎn)護(hù)坡、草坪內(nèi)設(shè)置景觀石、建筑小品美化環(huán)境;為方便游人娛樂、休閑,景區(qū)內(nèi)節(jié)點(diǎn)設(shè)置人行棧道、小型廣場(chǎng)、親水平臺(tái)等。
金盤節(jié)點(diǎn)兩河匯流,風(fēng)景優(yōu)美,以水磨遺跡的保護(hù)開發(fā)為重點(diǎn),建設(shè)泉水瀑布及繡江文化主題廣場(chǎng)。
3.6 水質(zhì)改善設(shè)計(jì)
為了保證河道、濕地水質(zhì)良好,在河道區(qū)域恢復(fù)栽植大面積的適生植物,對(duì)景區(qū)濕地的來水、去水進(jìn)行凈化。水陸交界處、濕地種植芹藻、蘆葦、蒲草等當(dāng)?shù)鼐哂兴|(zhì)凈化的水生植物,在水面設(shè)置植物生態(tài)浮床,改善水質(zhì),綠化美化環(huán)境。
河道兩側(cè)設(shè)置污水收集管網(wǎng),將原排入河道中的污水統(tǒng)一納入污水管網(wǎng),再進(jìn)入污水處理廠。雨水和洪水經(jīng)過收集后引入到濕地,通過濕地的生物、工程等凈化措施,再經(jīng)過水體的流動(dòng),最后流入小清河。
河道非汛期以泉水為水源,泉水正常噴涌時(shí)可以保證。3-5月遇到泉水噴涌量較少時(shí),需補(bǔ)充生態(tài)水源。經(jīng)初步測(cè)算枯水季需補(bǔ)水60萬m3。補(bǔ)水工程可通過現(xiàn)有的杏林、大站水庫調(diào)水工程引至百脈泉公園后,再入繡江河維持生態(tài)基流。
繡江河的治理,對(duì)減輕章丘城區(qū)及北部地區(qū)的洪水災(zāi)害、保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全、提高城鄉(xiāng)防洪減災(zāi)能力、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到非常重要的作用。治理后的河道還具有生態(tài)、休閑、景觀等綜合功能。目前,繡江河的治理工程正逐步實(shí)施。
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:1672-2469(2015)03-0039-04
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茅 樵(1974年—),女,高級(jí)工程師。