喬大飛
(安徽省舒城縣水利局,安徽 六安 231300)
河道治理是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性工程,在滿足防洪功能、保證水安全的前提下,應(yīng)兼顧改善提升沿岸水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。河道生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)有利于促進(jìn)水體生態(tài)系統(tǒng)的平衡,增強(qiáng)河流自我凈化能力,改善河岸帶生境條件和河道兩岸的人居環(huán)境。
杭埠河位于巢湖流域西部,流域面積4247km2,干流全長144.5km,其最大支流豐樂河流域面積2124km2,河道全長117.5km。杭埠河上游有龍河口水庫,屬大(2)型水庫,總庫容9.03 億m3。杭埠河流域面積占巢湖閘上來水面積的46.3%,占巢湖總來水量55.1%,為直接入巢湖的最大支流,也是巢湖生態(tài)補(bǔ)水重要河流之一。杭埠河流域圩區(qū)主要分布在龍河口水庫溢洪道下,保護(hù)圩區(qū)總面積267.7km2,保護(hù)耕地19.43 萬畝,保護(hù)人口23.4 萬,同時(shí)保護(hù)206 國道、合九鐵路及合安高速、京福高鐵等國家重要交通干線,因此杭埠河防洪工程是巢湖流域防洪體系重要組成部分,為助推巢湖水環(huán)境治理和水生態(tài)修復(fù),支撐合肥都市圈和巢湖流域高質(zhì)量發(fā)展,及大別山革命老區(qū)綠色振興發(fā)展提供有力保障。
杭埠河(舒城)安瀾綠廊保護(hù)示范先行段項(xiàng)目(簡稱“示范先行”),治理范圍為龍河口溢洪道出口至轉(zhuǎn)水灣橋河段,全長9.6km,重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容包括:河道清淤、堤防加固、護(hù)坡護(hù)岸、防洪道路、過堤建筑物、攔河堰、生態(tài)恢復(fù)和景觀工程等。本次治理段現(xiàn)狀護(hù)坡多為天然護(hù)坡,岸坡雜草雜樹較多,局部岸坡砂石裸露嚴(yán)重,歷史開采砂石資源,導(dǎo)致河岸、邊灘與堤防崩塌現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響河堤與相應(yīng)建筑物的安全。
杭埠河的河道覆蓋層以砂礫石、礫石、亞粘土、亞砂土和細(xì)砂為主,這些覆蓋層大部分位于河道兩側(cè),部分河段位于河床上。由于河道內(nèi)雜樹叢生,加之部分橋梁及堰壩影響,導(dǎo)致河流流速減慢,河床泥沙堆積,影響了河流的行洪能力,也影響了杭埠河沿線的灌溉、供水。通過對該河道進(jìn)行清淤疏浚,可以增加河道行洪能力;提高供水、灌溉保障能力;提高河道水質(zhì)(清除淤積沉積物污染),改善河道水生態(tài)質(zhì)量。河內(nèi)堤腳線向內(nèi)移動(dòng)50m 為疏浚區(qū)域,疏浚邊坡坡度1∶3,疏浚深度1.5~2m,在確保工程質(zhì)量與進(jìn)度的前提下,考慮到對周圍環(huán)境的影響,降低二次污染,降低噪聲,降低對居民的干擾。目前,國內(nèi)外的疏浚方法有:干浚、水力沖浚、水下疏浚和環(huán)保疏浚,具體比較如下。
2.1.1 干法清淤
干法清淤是先把作業(yè)區(qū)域內(nèi)的水抽干,再用挖掘機(jī)進(jìn)行疏浚,把開挖出來的淤泥直接用渣土車運(yùn)走,或放在岸邊臨時(shí)堆放。這種疏浚方法的優(yōu)勢在于清除干凈、施工速度快、質(zhì)量容易保證,對設(shè)備和技術(shù)要求不高,降低了工程造價(jià),所得到的污泥具有較低的水分含量,容易進(jìn)行后續(xù)處理。
2.1.2 水力沖挖清淤
利用水力沖挖機(jī)的高壓水柱對淤泥進(jìn)行沖刷,淤泥在預(yù)先設(shè)定好的低洼區(qū)聚集,然后通過淤泥泵抽吸,通過管道輸送將淤泥輸送到岸邊的淤泥堆或淤泥池中。水力沖刷清淤技術(shù)具有機(jī)械簡單、運(yùn)輸便利、造價(jià)低廉等特點(diǎn),但其所產(chǎn)生的淤泥濃度較低,后續(xù)處理較為困難,且施工環(huán)境較為惡劣。
2.1.3 水下清淤
水下疏浚通常是將疏浚機(jī)械安裝于船舶上,以船舶為工作平臺,在水上操縱疏浚機(jī)械對淤泥進(jìn)行疏浚,然后用管線運(yùn)輸系統(tǒng)將淤泥運(yùn)至岸上。水下清淤過程中易出現(xiàn)浮泥遺漏,對沉積物的強(qiáng)烈擾動(dòng),并易對水體造成大面積污染,同時(shí),也不適用于中小型河道。
2.1.4 環(huán)保清淤
環(huán)保清淤主要采用環(huán)境友好型絞吸清淤船來清理淤泥。環(huán)境絞吸清淤船配有特殊的環(huán)境絞刀,在清淤時(shí),環(huán)境絞刀進(jìn)行封閉、低干擾的清理,疏浚后的淤泥由清淤船上的大功率泥漿泵抽吸,再由清淤船上的大功率泥漿泵送入輸泥管線,再由全封閉管線運(yùn)送到指定的卸泥區(qū)。環(huán)保清淤技術(shù)的特點(diǎn)是:對沉積物的干擾小、清除率高、開挖精度高;但是環(huán)境污染治理要求有專門的治理設(shè)施,并且要有高精度的定位與監(jiān)測系統(tǒng),治理費(fèi)用很高,同時(shí),也不適用于中小型河道。
綜合對比分析得出:水下清理對沉積物的干擾較強(qiáng),很可能導(dǎo)致大范圍的水域污染,不適合采用這種方法;水力沖刷清淤所形成的淤泥水分含量較高,難以進(jìn)行后續(xù)處理,且不適宜用來清除砂石;環(huán)境保護(hù)法雖然有挖掘精度高,對沉積物擾動(dòng)小,不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),但其造價(jià)也很高;干法處理的泥沙含水量小、清理干凈、對設(shè)備的需求小、造價(jià)低。結(jié)合杭埠河干流水深較淺,泥沙含量以砂礫石、礫石、亞粘土、亞砂土及細(xì)沙為主的特點(diǎn),采用干法處理最為適宜,整體處理效果和效益非常明顯。
本項(xiàng)目現(xiàn)狀堤防堤頂高程能夠滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,但部分堤防堤頂寬度和邊坡未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,堤身為沙堤,填筑質(zhì)量不高,堤基未做防滲處理,當(dāng)汛期河水高漲時(shí),堤防背水坡腳以外出現(xiàn)管涌、翻砂鼓水及流土險(xiǎn)情,危及堤防安全;另外本段堤防堤頂大部分無防汛道路,給汛期防汛巡防救災(zāi)帶來嚴(yán)重不便。本項(xiàng)目堤防加固主要原則:(1)河道隨彎就彎,不建議裁彎取直,保留河道原有自然河勢。(2)為保證堤防填筑質(zhì)量,避免薄層填筑加培,導(dǎo)致新老堤防“兩張皮”,容易出現(xiàn)滑坡、裂縫,同時(shí)為便于機(jī)械化施工,確保堤身的填筑質(zhì)量,在條件許可的情況下盡量采用單側(cè)幫寬增厚的方法;因本治理段堤防的迎水面幾乎沒有灘涂地,為了不占用河道,保證河道行洪斷面,盡量采取在迎水面削坡,在背水面幫寬加厚來加固堤防,對于少數(shù)有灘地或河段寬度大的地區(qū),可以在臨水一側(cè)進(jìn)行幫寬增厚,以節(jié)省工程用地及拆除費(fèi)用。(3)堤頂?shù)缆饭こ淘O(shè)計(jì):現(xiàn)狀高程高于設(shè)計(jì)高程情況下,現(xiàn)狀堤頂高程不降低,盡量保證堤頂?shù)缆犯叱添樆?;同時(shí)為有效銜接當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村振興規(guī)劃及旅游發(fā)展需要,本次堤頂防汛道路按景觀道路高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),打造一條最美濱河綠道,為后期杭埠河“安瀾綠廊”項(xiàng)目鏈接巢湖、三河古鎮(zhèn)(5A 景區(qū))及萬佛湖(5A 景區(qū))奠定基礎(chǔ),成為舒城全域旅游的新引擎。
自2009 年以來,國家實(shí)施了中下河流治理及主要支流項(xiàng)目,結(jié)合實(shí)地考察來看,杭埠河馬河口大橋至將軍宕大橋段部分險(xiǎn)工險(xiǎn)段及迎流頂沖段先后修建了護(hù)岸護(hù)坡,大部分堤段護(hù)岸護(hù)坡形式采用水下拋石護(hù)腳至枯水位以上,枯水位以上至設(shè)計(jì)洪水位采用實(shí)心預(yù)制砼塊護(hù)坡。本項(xiàng)目結(jié)合新建堤防、險(xiǎn)工險(xiǎn)段加固及河道沿線景觀布設(shè),對河岸、邊灘及堤防進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡及護(hù)腳,打造生態(tài)護(hù)堤,水景相容。避免過多硬質(zhì)護(hù)坡破環(huán)自然岸線,造成水生物無法附著存活,生物的多樣性遭到破壞。(1)岸坡清理:清除護(hù)坡范圍內(nèi)的垃圾,保持岸坡整潔,有條件時(shí)可在坡面上種植綠草、草皮等綠化;(2)種植植被:選擇根系發(fā)達(dá)、耐干旱、耐澇、抗蟲害的植物;(3)布置護(hù)坡:優(yōu)選生態(tài)型護(hù)坡,常用的生態(tài)護(hù)坡形式有植物型護(hù)坡、土工材料復(fù)合種植基護(hù)坡、生態(tài)石籠護(hù)坡、植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、多孔結(jié)構(gòu)護(hù)坡、自嵌式擋土墻護(hù)坡等;同時(shí)注重生態(tài)護(hù)坡和結(jié)構(gòu)防護(hù)相結(jié)合,既可采用生態(tài)護(hù)坡技術(shù),也可采用結(jié)構(gòu)防護(hù)技術(shù)。結(jié)構(gòu)防護(hù)主要是在坡面上設(shè)置一些擋墻、棱體、植物等作為結(jié)構(gòu)層,生態(tài)護(hù)坡是在坡面上種植植物來達(dá)到水土保持和景觀美化的目的。(4)注重保護(hù)生態(tài),防止水土流失,保護(hù)水生物的生存環(huán)境,選擇適宜的水生植物和動(dòng)物種類,對河道內(nèi)原有植物加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,保證其正常生長。
杭埠河河段的生態(tài)恢復(fù)工程,通過構(gòu)建濕地斑塊和植物群落,使河段的生態(tài)環(huán)境得到了改善,本項(xiàng)目針對杭埠江河生態(tài)環(huán)境中存在的問題,在已有的入河污染物得到有效控制的前提下,以維持河道生態(tài)系統(tǒng)的健康為總目標(biāo),立足現(xiàn)有的水系格局和生態(tài)格局,以建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和改善河道水質(zhì)為主線,通過對濕地斑塊的建設(shè)和植被的恢復(fù),建立完善的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),提高水體的生態(tài)自凈能力,并結(jié)合水生態(tài)修復(fù)工程,建立一套科學(xué)的河道水生態(tài)系統(tǒng)的長效治理機(jī)制,確保河道水生態(tài)系統(tǒng)的長期健康穩(wěn)定,確保河道水環(huán)境的“長治久清”。
2.4.1 沉水植被系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)
沉水植被系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)指的是通過對水域的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù),達(dá)到對水體的凈化,從而達(dá)到水環(huán)境治理的目的。這種技術(shù)可以在已經(jīng)遭受到生態(tài)破壞和污染的水體中,展開水域生態(tài)構(gòu)筑,突破了一系列關(guān)鍵的技術(shù)難題。作為“水下森林”的創(chuàng)造者,沉水植物作為水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,其根系及葉片可直接從水中攝取養(yǎng)分,其所需要的碳源也可從水中攝取,具有自下而上的清潔功能。沉水植物系統(tǒng)的建設(shè),不僅要考慮其覆蓋面,滿足其生態(tài)平衡的自凈需求,而且要考慮其對外來污染水和景觀的凈化效能。不同季節(jié)的植物之間的混搭,并不嚴(yán)格劃分格子,而是以園林效應(yīng)為主要目的,進(jìn)行配置調(diào)節(jié)。沉水植被的恢復(fù),為后續(xù)的水生動(dòng)物、底棲動(dòng)物提供了較好的生長環(huán)境。沉水植物對水中總氮、總磷和COD 的去除效果顯著,也具有重要的生態(tài)功能。
2.4.2 挺水浮葉植物系統(tǒng)
挺水浮葉類植物通過其根系從污泥中吸收一部分養(yǎng)分,既能有效地清除水中的大部分污染物,又能加速廢水中養(yǎng)分的回收與再利用。它不僅可以改善河床的質(zhì)量,還可以在一定程度上起到凈化河床的作用,增加河床邊坡的觀賞性。研究表明,浮葉植物對城市污水中的氮、磷污染有直接影響和間接影響兩種效應(yīng)。在對河流景觀有一定需求的地區(qū),可以在河流中種植浮葉植物,起到一定的遮光、抑制水藻生長、增加觀賞性的作用。原則上,選擇與當(dāng)?shù)貧夂蛳噙m應(yīng),年生長速度較慢,降落物少,觀賞性強(qiáng)的品種。在對風(fēng)景有一定要求的開闊地帶,在有風(fēng)景臺的地方,零星地栽種浮葉草。該工程計(jì)劃在淺灘上重新栽種挺水草,在提高植物多樣性的同時(shí)還能起到一定的凈化作用,達(dá)到賞心悅目的景觀效果。在靠近河岸的濕地上,以種植挺水植物為主;為了減少水流速度,在河道淤積側(cè)開鑿水灣,同時(shí)種植沉水植物、浮葉植物和挺水植物,對水質(zhì)進(jìn)行凈化。
項(xiàng)目內(nèi)有古七門堰工程,現(xiàn)已成功申報(bào)世界灌溉工程遺產(chǎn),是文化傳承功能和示范借鑒意義的典型工程。本項(xiàng)目依托現(xiàn)有文化資源,深入挖掘水文化及歷史,以古七門堰工程為契入點(diǎn),推動(dòng)水工程與水文化有機(jī)融合,彰顯水工程文化內(nèi)涵,講好水工程文化故事,充分展示舒城縣治水興水的人文關(guān)懷和文化魅力。
本項(xiàng)目建成后可有效提升治理段防洪減災(zāi)能力,降低因圩口潰決而導(dǎo)致的農(nóng)田洪災(zāi)損失,每畝年均減災(zāi)效益2090 萬元,為糧食安全提供有力水利保障。
杭埠河整治工程實(shí)施后,可降低沿線洪澇災(zāi)害損失,居民脫離洪水的威脅,有助于改善人居環(huán)境,有利于和諧社會建設(shè)。沿岸水生態(tài)環(huán)境得到有效提升,促進(jìn)人水和諧,城鎮(zhèn)人居環(huán)境品味有效提高。同時(shí),項(xiàng)目帶動(dòng)了地方旅游,助推縣全域旅游高質(zhì)量發(fā)展。
可以有效地控制因該工程項(xiàng)目而產(chǎn)生的新的水土流失,并有效地改善河道沿岸水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
綜上,杭埠河流域的綜合整治,不僅是改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、提升城市形象的需要,更是深化巢湖流域水環(huán)境治理、推進(jìn)巢湖流域水生態(tài)修復(fù)的需要。因此,杭埠河流域綜合整治應(yīng)堅(jiān)持以人為本,順應(yīng)自然,因地制宜,統(tǒng)籌考慮防洪安全、水資源利用、水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)、水文化傳承與創(chuàng)新等多方面因素,不斷完善流域綜合整治體系和設(shè)施配套,努力打造高品質(zhì)的“安瀾綠廊”■