尹永紅,馬恩利
(1.滄州水利勘測設(shè)計(jì)院,河北 滄州 061000;2.河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,天津 300250)
在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天,水生態(tài)、水環(huán)境形勢異常嚴(yán)峻,如何正確協(xié)調(diào)人與自然、人與河流的關(guān)系是不容忽視的問題。現(xiàn)代水利的核心理念是人與自然和諧相處,倡導(dǎo)民生水利、環(huán)境水利、資源水利和安全水利,走科學(xué)發(fā)展之路,營造人與河流和諧發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。在天津市大港興濟(jì)夾道減河水環(huán)境治理工程設(shè)計(jì)中,充分考慮了生態(tài)型護(hù)岸理念,在滿足河道的行洪、排澇等基本功能的基礎(chǔ)上,兼顧安全與生態(tài)景觀的需求,同時(shí)滿足河道社會功能和生態(tài)功能的建設(shè)需要。
興濟(jì)夾道減河開挖于1967年,全長42.78 km,上起河北省滄州市青縣清和莊,經(jīng)青縣清水白村向東流至黃驊市桃園村東進(jìn)入天津市大港,至遠(yuǎn)景二村入青靜黃排水渠匯流入海。興濟(jì)夾道減河大港段長19.78 km,是大港的主要排瀝河道,同時(shí)也是大港中華民營經(jīng)濟(jì)園區(qū)的主要排瀝通道。
位于濱海新區(qū)西南部的中華民營經(jīng)濟(jì)園是集居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)統(tǒng)籌發(fā)展為一體的綜合性園區(qū),規(guī)劃面積43 km2。興濟(jì)夾道減河兩岸城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,而污水治理普遍滯后,大量污水和污染物滯留在河道中,導(dǎo)致附近臭味難聞,沿線水環(huán)境惡化,居民苦不堪言;由于河道淤積嚴(yán)重,汛期在瀝水與漲潮海水共同作用下,河道水位高出地面0.6 m以上,使得河道兩岸土地鹽漬化越來越嚴(yán)重。
為改善居住環(huán)境、提高生活品位、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)園的發(fā)展、解決園區(qū)排水問題,對興濟(jì)夾道減河津汕高速公路至工農(nóng)大道段長6.64 km河段進(jìn)行綜合治理。治理工程針對不同環(huán)境下的河段,堅(jiān)持生態(tài)設(shè)計(jì)理念,分別選用生態(tài)材料和結(jié)構(gòu),以達(dá)到人與河流和諧相處的目的。
興濟(jì)夾道減河水環(huán)境治理工程根據(jù)河段所處的自然條件和周邊環(huán)境,采取了以下措施:封堵污水排放口、疏浚河道、生態(tài)格網(wǎng)護(hù)砌、植被護(hù)坡、親水臺階設(shè)置、天然護(hù)岸河段等。
2.1.1 雨污分流,中水利用
興濟(jì)夾道減河治理段有3個雨污混流口排放生活污水及少量工業(yè)廢水。本次治理工程對其中2個雨污合流口進(jìn)行徹底封堵,對1個雨污合流口門進(jìn)行改造,只保留雨水排放功能。經(jīng)過治理后,在汛期通過該排放口可利用雨水資源充分蓄水并置換河水,達(dá)到河道水量充盈、水質(zhì)清潔的目的。
為集中治污,做到雨污分流、中水利用,中華民營經(jīng)濟(jì)園區(qū)擬建污水處理廠1座,目前已完成規(guī)劃,1期設(shè)計(jì)日處理污水能力10萬t。排污管道通過切改,污水暫排至民營園北部的集水坑塘,污水處理廠建成后,處理后的達(dá)標(biāo)中水可排入河道內(nèi),補(bǔ)充景觀用水。該項(xiàng)措施的實(shí)施,在清污、治污的同時(shí),保證了水資源的有效利用,從水量和水質(zhì)兩方面滿足了環(huán)境和生態(tài)需水的要求,對改變周邊水環(huán)境起著一定的保障作用。
2.1.2 疏浚河道,徹底清污
興濟(jì)夾道減河治理工程首先應(yīng)滿足其排瀝要求。
河道的排瀝流量采用 《天津市平原地區(qū)農(nóng)田除澇水文手冊》中推薦的公式:
式中:Q為設(shè)計(jì)排水流量(m3/s);R為設(shè)計(jì)徑流深(mm);F為排水河道設(shè)計(jì)斷面控制的排水面積(km2)。
根據(jù)興濟(jì)夾道減河的匯流面積、徑流深等條件進(jìn)行計(jì)算,得出其排瀝流量為34 m3/s,以此進(jìn)行水面線推求,確定各治理段的設(shè)計(jì)斷面。
按設(shè)計(jì)斷面對河道進(jìn)行疏浚,同時(shí)對河底污泥進(jìn)行清理,消除河道內(nèi)源污染,使河道避免再次污染,改善整治后的河道水質(zhì),保證了治理后河道的水環(huán)境潔凈。整治后的河道可降低沿岸的地下水位,使兩岸土地的鹽漬化程度得到緩解,對提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和效益起到促進(jìn)作用。
對位于園區(qū)內(nèi)的2.5 km長河段的邊坡進(jìn)行生態(tài)護(hù)砌,河底保持原狀土結(jié)構(gòu)。該段河道斷面為復(fù)式斷面,設(shè)計(jì)底寬8 m,縱坡1/10 000,底高程0.20~-0.05 m,灘地高程為 4.70~4.45 m,設(shè)計(jì)水位 3.36~2.98 m;河道主槽護(hù)坡坡比為1∶1,灘地至堤面坡比1∶3。
2.2.1 格網(wǎng)護(hù)砌
河道主槽邊坡采用格網(wǎng)護(hù)砌。坡腳護(hù)齒采用漿砌石 “凸”字形石墻,石墻斷面底寬1.3 m、高0.4 m,基礎(chǔ)厚0.4 m。石墻上接3層階梯狀布置的生態(tài)格網(wǎng),每層較上一層后退0.5 m,格網(wǎng)內(nèi)裝石塊。頂層生態(tài)格網(wǎng)外側(cè)設(shè)寬0.6 m、厚0.25 m的鋼筋混凝土壓頂。漿砌石齒腳、生態(tài)格網(wǎng)及鋼筋混凝土壓頂下沿開挖輪廓線鋪設(shè)1層300 g/m2土工布。
生態(tài)格網(wǎng)的護(hù)砌設(shè)置起到了固坡阻滑、防止水流沖刷的作用,土工布的鋪設(shè)可防止岸坡內(nèi)土粒流失。格網(wǎng)護(hù)砌改變了傳統(tǒng)河道的斷面形式,使河道有了靈動感,增添了河道的精致;隨著泥沙的淤積、水生植物的生長,魚類和水生生物的棲息場所逐漸形成,生態(tài)環(huán)境必將得以改善。
2.2.2 植被護(hù)坡
鋼筋混凝土壓頂至灘地戧臺為1∶3邊坡,邊坡坡面土壤經(jīng)改良后撒播草種,形成植被護(hù)坡;戧臺內(nèi)肩種植竹柳,形成綠色圍籬。
植被護(hù)坡的設(shè)置,對堤坡起到了防沖、防滲的效果,植物的根須對堤坡穩(wěn)定、水土保持均起到了很好的作用。植被護(hù)坡的設(shè)置,配合河道兩岸的綠化、美化工程和城市園林建設(shè),將使園區(qū)形成綠色網(wǎng)絡(luò),給人們提供了可以享受自然、回歸自然的生態(tài)環(huán)境。
崔莊子附近人口較密集,所以在興濟(jì)夾道減河右岸處修建混凝土親水臺階及濱水休閑小廣場1處。
親水臺階段長50 m,臺階分大小2種踏步,沿臺階縱向間隔布置。其中,6 m長的小臺階分布在兩端及中間,每階踏步高為12.5 cm、寬為31.25 cm;其他兩段為長16 m的大臺階,每階踏步高為25 cm、寬為62.5 cm。臺階采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其上鑲嵌3 cm厚花崗巖板,并用彩色瓷磚分格。親水臺階以上為濱水休閑小廣場,與園區(qū)內(nèi)原有廣場南北向順接。新建的小廣場東西向長50 m,南北向?qū)捈s40 m,鋪設(shè)厚8 cm的廣場彩磚,樹木用圍樹磚圍砌樹坑。
親水臺階的設(shè)置,使河道堤坡一側(cè)是格網(wǎng)生態(tài)護(hù)砌,一側(cè)是開放式親水臺階,其護(hù)岸及形態(tài)富有了變化,滿足了河道斷面景觀化;濱水小廣場與原有廣場的連接,使各自景致相映成趣,與周邊自然環(huán)境相協(xié)調(diào),滿足了沿岸居民的親水需求,為人們創(chuàng)建一處親近水體的平臺,為周邊居民提供了一處茶余飯后、休閑娛樂的好去處,創(chuàng)造出安全、和諧、舒適、富有情趣的水邊環(huán)境。
對遠(yuǎn)離居民區(qū)的長3.96 km的河道進(jìn)行清淤、擴(kuò)挖至設(shè)計(jì)斷面,河底及邊坡均保持為原狀土,不再進(jìn)行護(hù)砌設(shè)計(jì)。該段河道設(shè)計(jì)指標(biāo)為:斷面型式為復(fù)式斷面,設(shè)計(jì)底寬8m,縱坡1/10 000,底高程-0.05~-0.45 m,灘地高程為4.45~3.42 m,設(shè)計(jì)水位2.98~2.62 m;河道主槽及灘地至堤面坡比均為1∶3。
工程完工后,岸坡植被會自然恢復(fù),生長蘆葦、水草等親水植物;河道兩岸也在逐步實(shí)施綠化、美化工程。
土質(zhì)岸坡與自然植被形成天然護(hù)岸,恢復(fù)了鄉(xiāng)間河道的自然形態(tài)。原狀土質(zhì)的河底、河坡能更好地恢復(fù)河道原始生態(tài)系統(tǒng)的功能,保護(hù)河道生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性,促進(jìn)河道生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。自然恢復(fù)的植被等綠化、美化工程與周邊環(huán)境融為一體,創(chuàng)造出良好的自然風(fēng)光與優(yōu)雅和諧的水環(huán)境。
筆者認(rèn)為,為使河道生態(tài)環(huán)境步入良性循環(huán),除進(jìn)行必要的工程治理外,還應(yīng)采取以下必要的對策:一是完善監(jiān)管機(jī)制,杜絕沿線企業(yè)的偷排偷放,從源頭上遏制污染;二是加強(qiáng)環(huán)保宣傳,使人們具有保護(hù)環(huán)境的意識,同時(shí)沿線設(shè)置垃圾處理設(shè)施,為生活垃圾尋求出路;三是定期進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施,保證河道水質(zhì)安全;四是做好沿線綠化、美化工程的維護(hù)、養(yǎng)護(hù)工作,保持良好的生態(tài)環(huán)境。