无锡市滨湖区农村生态河道规划设计

2022-05-06 23:29王霞谈泓洋虞奎
安徽农学通报 2022年8期
关键词:水利

王霞 谈泓洋 虞奎

摘 要:生态水利作为最近几十年广泛研究的内容之一,也是现代水利发展的必经之路。生态河道要求在满足设计洪水行洪时,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净能力。该文对无锡市滨湖区农村生态河道中有关清淤疏浚、岸坡整治以及截污治污处理措施进行了分析,为生态水利建设提供参考。

关键词:水利;生态河道;清淤疏浚;岸坡整治;截污治污

中图分类号 TU986.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)08-0157-03

1 引言

传统河道规划设计主要是为了避免洪涝灾害,因此每年均需对河道实施加固处理,在这其中,人们通常会忽略河道水利工程对生态环境所产生的资源浪费和生态破坏问题。生态河道建设要尽量维持河道纵断面的自然形态。在开展河道综合整治时,改变河道断面最为简单的矩形或梯形的作法,即可恢复河流形态的多样化。

2 工程概况

滨湖区是无锡市区的一部分,其河网水系格局以武澄锡虞区域和无锡市区水网为基础。区域内河道纵横,水系沿太湖周边布置,水网密布,是典型的江南水乡。目前,滨湖区共有县级河道9条,河道总长度12.50km;乡级河道48条,河道总长度113.28km。县乡级河道合计57条,河道总长度125.78km。其中,湖泊太湖、蠡湖2处,塘库7个,涉农板块马山、胡埭、雪浪范围内河塘数92个,全区水域面积约359.6km2(含太湖水面积345.1km2),占总面积的62.9%。

3 规划设计

3.1 清淤疏浚 滨湖区属平原水网区,河道比降小,水流速度偏低,河道淤积现象普遍,直接影响河道的蓄水功能和引排能力,同时水体流动性变差,河道纳污能力衰减,水环境容量减小,水质不断恶化,水生态系统的稳定性和多样性遭到威胁。因此,为恢复区域内河道正常功能,促进经济社会的可持续发展,必须定期及时地对河道进行高质量的清淤或生态清淤,确保河道健康运行。这既是确保河道“水畅”的需要,也是确保河道“水清”的需要。

根据对滨湖区河道淤积成因和淤积速度的分析,清淤是一项长期的任务。滨湖区河道清淤疏浚包括清理岸脚垃圾、河底淤泥、枯萎水草、河中沉船及阻水障碍物等。河道疏浚标准应以河道规划断面标准为疏拓标准进行整治,部分河道清淤以恢复河道原设计标准和功能为主,但要确保河道现有设施(护岸、桥梁等)的安全。

河道确定清淤方式时,除了要考虑河道淤积情况、淤泥运输、堆场围堰外,还要充分考虑护岸情况,避免因清淤造成护岸坍塌的工程意外发生。目前,可以采用的清淤技术主要有以下4种:

3.1.1 干土挖掘 在河道两端设置施工围堰,作业区水排干后,大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖,挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。

3.1.2 水力冲填 设置施工围堰,采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥,将底泥扰动成泥浆,流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区,由泥泵吸取、管道输送,将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。

3.1.3 抓斗式清淤 利用抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥,将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场,从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗,将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。

3.1.4 环保清淤 环保清淤主要是指对清淤精度和防止二次污染要求高的带水作业方式。目前最常用的环保清淤方式主要有环保绞吸式清淤。本次农村生态河道建设疏浚工程涉及鄉级河道4条,总长度4.31km,疏浚土方量约1.46万m3。以蠡溪河道清淤进行典型设计,蠡溪河明河清淤长度0.9km,清淤方量约0.68万m3,采用水力冲填清淤方式,清淤断面示意见图1。

3.2 岸坡整治 根据调查,滨湖区现状农村河道已建护岸以浆砌块石和钢筋混凝土等硬质护岸为主,农区河道两岸大多处于自然状态,加之平时管理工作不到位,河道两侧存在乱耕、乱种、乱倒现象,导致部分河道岸坡存在崩岸、塌岸、侵蚀沟现象,水土流失,岸貌较差。

护岸的整治和建设应在确保河道规划断面和行洪能力的前提下,注重以生态学为基础,采用生态新技术、新材料、新方法,力求水生态环境的治理与周边环境相结合,提高水体的自我净化能力,最终达到净水的目标,同时构建水体景观,彰显生态文明特色。

本次规划以小渲河和峰影河进行典型设计。小渲河为梁溪河南侧主要支浜之一,北连梁溪河、南连蠡湖,规划整治滴翠路至环湖路段,岸坡长0.48km,规划采用木桩护岸和舒布洛克挡墙护岸两种生态护岸型式。木桩护岸尽量保持现状河岸形状,清除河坡上杂草杂树,将河坡适当修整,坡比根据现状取1∶1.5~2.0不等,有条件尽量减缓坡度,坡脚近水处密打木桩,木桩长度3m,稍径不低于120mm,木桩顶部设木横系梁,横系梁采用稍径同规格,桩顶以下60cm铺设土工布以防漏土。舒布洛克挡墙顶高程为5.5m,墙后设置1∶2.5缓坡与现状地面衔接,舒布洛克预制块底高程为2.9m,预制块下方采用素砼矮墙结构,素砼矮墙底高程2.0m。如图2所示,生态护岸建成后,既能保障岸坡安全稳定性,防治水土流失,又可以增强水体的自净能力,同时,岸坡上的植物所形成的绿色走廊与蠡湖良好的生态环境相呼应,为周边居民营造一个美丽、安全、舒适的活动空间。

峰影河位于马圩地区,整治段岸坡长4.6km,现状两岸为土坡,周边以农业用地为主,规划采用纯植物防护,河道清淤疏浚整坡完成后,种植草皮等绿化。该断面保持了河道现有形态,充分体现出生态型,同样也保证了稳定性要求,极大地减少了水土流失。设计断面见图3。

3.3 截污治污 目前,滨湖区正在完善农村垃圾收处体系,全面实行生活垃圾机械化收集、密闭化运输,农村生活垃圾无害化处理率达100%,实现“日产日清”,全区生活垃圾分类施覆盖率超过70%。加强废水废物处置,涉农镇、街道的自然村控源截污基本全覆盖,农村生活污水治理覆盖率达100%。本次规划截污治污主要采取以下几种方式:

3.3.1 截污纳管 截污是河道治理的一条有效途径,受污染河流源于外来污染物远远超出河道自身的净化能力而导致水质恶化、生态破坏。根据经验及类似工程计算分析,污水直排河道是造成水体污染的最主要因素,污水排放中所含有的氨氮含量占总体污染的40%~60%。因此,截污纳管是水质提升整治最直接、最有效的工程措施,也是采取其他技术措施的前提。若无法杜绝污水直排现象,则任何工程技术措施都无法起到其应有的效果和作用。

为了避免高浓度的污水进入河道,给河道水生态环境造成破坏,需先对河道内的各个污水排放口进行截污处理,故从源头上把工业废水和生活污水收集起来,通过相关的管网设施建设全部送到污水厂处理,减少生活污水、工业废水对湖、河道的水质污染,从外源污染减少水体的水富营养化的程度,保证入河水质,有助于河道内的水生态系统的重新构建和后期的日常维护。具体截污措施如下:

(1)截断生活和工厂污水。水环境的彻底恢复首先应从治理污染源头做起,在河道两岸铺设截污管道,将污水统一送入污水处理厂处理,避免河道水系遭受生活和工厂污水的破坏。

(2)分流雨水和污水。截断污水的同时,应保证雨水的注入,不要将水源全部截走,导致河道枯水期水量稀少。

(3)排放口整治。沿河暗渠零星违规排污进行封堵,引导市民将污水接入道路污水管网,尽量干河清淤,对沿岸的排放口逐一排查,封堵排污口。针对河道周边现状2段暗渠,沿暗渠设检修口,封堵暗渠内排污口,对所排污水调查接入污水管网。

3.3.2 生态缓冲湿地 自然或人工的生态缓冲湿地均可极大地发挥不同生物的净化能力,通过物理、化学、生物等作用,使水中的有机物、氮、磷、重金属及一些有毒有害物质沉淀、降解或进入生物循环链条,实现污水的生态处理。同时,生长在湿地的植物、草层、土层能够对部分降雨进行蓄留,湿地的存在为动植物及微生物提供生存繁育空间,为植物提供良好的生长环境,为生态系统的丰富多样发挥着不可替代的作用。

针对水深较浅,水体流动性小,污染物沉积严重,水质较差,目前无水生植物生长,生物多样性差的河道,综合考虑以上特点,本方案设计在浜头处构建生态缓冲湿地,净化河道水体,恢复河道生物多样性,提升河道景观效果。

3.3.3 人工复氧 人工复氧通过增加水体含氧量,把河道内水体流动交换强度增强,通过河道曝气,有利于溶解氧含量高的地表水向底部转移,从而加速底部耗氧物质的分解和去除,同时加快低溶低水的转移,人为地增加水体的表面流动性,使水体保持湍流,加强水体的垂直混合,增加水流速度。一方面,可以降低水体表面温度,破坏藻类有希望的生长环境,降低藻类的生长速度;另一方面,藻类可以扰乱上下水流,打破藻类自然“昼夜”规律,影响藻类浮力调节机制,达到防止藻类漂浮形成水华的目的。另外,通过气体运行,改变水体的分层和停滞状态,增加水体的固氧能力,从而改善水体环境,防止水体发黑、发臭。体水变臭的主要原因之一是体水不流动,形成死水区,氧含量不断耗尽。

适合污水治理的人工复氧技术主要有噴泉式曝气机、太阳能曝气机、盘式管道曝气、微纳米曝气机、提水景观曝气机、涌泉曝气机等。考虑到河道的具体情况,应在满足河道溶解氧水质目标的前提下,选择合理的曝气设备来对河道进行增氧,以快速补充水体中的溶解氧含量,为微生物的生存提供有利条件。

4 结语

通过对无锡市滨湖区农村生态河道进行有关清淤疏浚、岸坡整治及截污治污处理,以保障水安全,修复水生态,彰显水文化,提升水管理,从而达到实现“河道通畅、水体清澈、岸坡绿化、长效管护”的建设目标。

参考文献

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(责编:张宏民)

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