李念斌,黃 蒙,許瑞東
(上海嘉定水務工程設計有限公司,201800,上海)
2016年12月,上海市政府印發(fā)《崇明世界級生態(tài)島發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,明確崇明堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的道路。2018年4月,上海市政府常務會議審議通過《崇明區(qū)總體規(guī)劃暨土地利用總體規(guī)劃(2017—2035)》和《崇明世界級生態(tài)島規(guī)劃建設導則》。按照規(guī)劃,至2035年,將把崇明區(qū)基本建設成為在生態(tài)環(huán)境、資源利用、經(jīng)濟社會發(fā)展、人居品質(zhì)等方面具有全球引領示范作用的世界級生態(tài)島。這對崇明地區(qū)河道整治提出了更高、更新的要求,也帶來發(fā)展機遇,崇明區(qū)河道整治應更具針對性、更高水平、更加生態(tài)自然,保障新時代治水工作的可持續(xù)發(fā)展。
崇明島現(xiàn)有18個鄉(xiāng)鎮(zhèn),島域總面積為1 269.1 km2。島內(nèi)河網(wǎng)水系布局最大特征是島內(nèi)河網(wǎng)完全由人工開挖,綱目分明,排列有序,除南橫引河、北橫引河基本貫通全島外,還有均勻分布全島的豎河、橫河、灌溉機口引水河與泯溝。以東西向環(huán)島運河和南北向豎河為骨架,連接了568條累計長度1 426 km的鎮(zhèn)級河道,15 326條累計長度7 370 km的村級河道構成河網(wǎng)輸水和調(diào)蓄系統(tǒng)。
崇明島內(nèi)河網(wǎng)密集、數(shù)量龐大。在早期河道整治工程中,為保證區(qū)域防洪除澇安全,發(fā)揮河道通航、引調(diào)水等基本功能,主要以治理骨干河道為主,是以水安全為主導的治理。這類河道治理中采用的主要結構形式有漿砌石擋墻、聯(lián)鎖塊護坡、鋼筋混凝土擋墻、樁板式擋墻等。
近年,隨著經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設進程的推進,崇明島配合“美麗鄉(xiāng)村”等項目開展了一批位于居民區(qū)的鎮(zhèn)級河道建設。這期間整治的河道多數(shù)臨近道路,主要承擔防洪除澇、景觀等功能。受河道周邊環(huán)境制約,在護岸結構上大多數(shù)采用樁板式護岸,同時,穿越村莊的河道兩側(cè)建設了很多水橋,景觀效果較差,與生態(tài)島的建設不相適應。
隨著崇明生態(tài)島特別是世界級生態(tài)島定位的明確,崇明島河道治理向生態(tài)治理方向轉(zhuǎn)變,更加注重水資源、水環(huán)境的重要性。生態(tài)理念、生態(tài)結構措施在崇明河道整治中的位置越來越重要。2017年11月崇明區(qū)水務局制定了《上海市崇明區(qū)河道生態(tài)治理技術導則(試行)》,河道整治護岸結構以透水、生態(tài)為主,采用了石籠護坡、石籠擋墻、密排木樁以及預制生態(tài)砌塊擋墻等護岸結構。
在河道生態(tài)治理平面布置中,要改變過去一味追求河道順直的思路,盡量避免裁彎取直的做法,在保證河道規(guī)模和通暢性的前提下,可采用“宜彎則彎,寬窄結合”的思路,因勢利導進行河道平面布置,體現(xiàn)河道曲線美,營造生態(tài)氛圍。
崇明島內(nèi)河道多數(shù)是由人工開挖,河道走向較為順直,所以對于有條件的河道采用“宜彎則彎,寬窄結合”的措施更加重要。
目前河道治理中斷面形式有矩形、梯形和復式斷面,三種斷面各有利弊:矩形斷面多用于以防洪排澇為主要功能的河道,具有較好的整體性和抗沖刷能力,但其生態(tài)性和景觀性較差;梯形斷面在崇明未整治的河道中較為常見,多為土坡,抗沖刷能力較弱;復式斷面在近年河道生態(tài)治理中采用較多,一方面可以滿足河道防洪除澇要求,另一方面具有較好的親水性,適于動植物生存。
具體設計過程中應結合實際情況選用斷面形式??梢赃x擇一種或者多種相結合的方式,還可以通過不對稱斷面設計,利用坡比變化形成淺灘和深潭,為動植物營造更好的生境。
生態(tài)型護岸結構是河道生態(tài)治理中至關重要的一環(huán),其首先應滿足安全穩(wěn)定、護坡固土的基本要求,然后兼具良好的生態(tài)效果。只有二者統(tǒng)一才是真正的生態(tài)型護岸結構。
在幾年前上海市河道生態(tài)治理中,采用較多的有石籠、生態(tài)袋、木樁、網(wǎng)墊類等結構。近兩年植物護坡措施在河道生態(tài)治理中得到運用,固化土等新的護坡技術在崇明地區(qū)得以試點。
各種護岸結構具有其各自的適用條件,新興的結構、材料仍不斷出現(xiàn),需要設計人員針對不同情況選用。
“水清”是河道生態(tài)治理的首要目標。水質(zhì)不好,其問題在水中,但根源多在岸上,通過引調(diào)水措施消除水質(zhì)污染只能實現(xiàn)短期改善水質(zhì)的效果,而且耗費大量水資源,對動植物影響也很大。只有通過水陸綜合治理,才能真正達到標本兼治改善水質(zhì)的目標。
不同的護岸結構適用于不同的環(huán)境和地質(zhì)條件,認為所有硬質(zhì)結構,如混凝土、石料等護岸結構均不能用在世界級生態(tài)島河道整治工程中,是不科學的。土坡草皮等柔性的護岸生態(tài)效果好,但其抗沖刷能力差,很難適應崇明地區(qū)地下水水位高、砂性土質(zhì)、大排大引的特點。因此,河道整治中要將“安全”放在首位,沒有安全,談生態(tài)、景觀則無意義。
河道生態(tài)治理不同于景觀河道建設,其重點是改善水質(zhì)和生物多樣性的構建。植物合理配置是河道生態(tài)治理十分重要的內(nèi)容,但應注意避免走入強調(diào)人造景觀建設歧途,否則不僅達不到生態(tài)治理的目標,而且會造成大量的資源浪費。
鶚鴣港位于崇明區(qū)廟鎮(zhèn)中心偏東位置,本次工程整治段南起南橫引河,北至盤船洪,長約 4 km,呈“7”字形。鶚鴣港為崇明區(qū)“一環(huán)二十八豎”規(guī)劃中的豎向一級支河,河口寬35 m,河底標高-0.5 m。河道具有引水排澇、調(diào)蓄、灌溉及部分河段通航功能。
河道南半段已初步整治,部分河段建有崇明地區(qū)常用的插板樁護岸,栽種的水杉也已形成林帶,引排順暢,水質(zhì)良好。但多數(shù)河段未經(jīng)系統(tǒng)整治,護岸損壞嚴重,水土流失明顯,整體河道景觀與廟鎮(zhèn)總體規(guī)劃和崇明世界級生態(tài)島規(guī)劃要求有一定差距。目前河道沿線排放口已列入農(nóng)村生活污水治理等工程,為開展河道生態(tài)治理創(chuàng)造了有利條件。
(1)平面布置
在滿足河道規(guī)劃規(guī)模前提下,盡量保留河道原有彎曲,適當修整河道岸線,通過寬窄變化豐富流態(tài)。
河道兩岸已有林地、林帶按照河道治理中“少砍樹”的要求,予以保留。按照“一鎮(zhèn)一樹”要求點綴喬木。
利用集鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)擬拆除的碼頭位置打造臨河休閑區(qū)。將通道建設與河道中部東側(cè)綠地公園內(nèi)道路結合,打造“4.2 km小馬拉松圈”。
(2)斷面設計
本次設計河道斷面采用梯形斷面和復式斷面結合的形式,根據(jù)實際情況,在有條件的河段采用不對稱斷面,局部可形成淺灘,為動植物營造更好的環(huán)境。
(3)護岸結構
河道生態(tài)治理中對于已建的護岸加以利用、提升生態(tài)效果是一項有效、環(huán)保、經(jīng)濟的措施。本次治理對河道沿線已建的樁板式護岸結構予以利用,通過墻前增設水生植物平臺,墻后種植懸垂類植物,達到補償護岸結構生態(tài)性、美化河道的目標。
對未建護岸段采取了兩種形式:①聯(lián)鎖塊護坡+水生植物平臺結構護坡。聯(lián)鎖塊結構兼具透水和防沖刷功能,水生植物平臺的設置增加了植物多樣性和景觀效果,進一步提高結構的生態(tài)效果。②利用本土植物蘆葦護坡。蘆葦主要生長在距岸線50 cm左右的河邊,根系發(fā)達、適應性強,同時具有凈化水質(zhì)的功能。本次設計中試用蘆葦作為護坡措施,探索利用植物護坡在崇明地區(qū)運用的可能性?!?/p>