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实例分析城市河道整治与生态水景观建设

2011-04-10陈能乡

湖南水利水电 2011年3期
关键词:滨河驳岸河道

陈能乡

(福建省尤溪县水利局 三明市 361500)

尤溪位于福建省中部,素有“闽中明珠”之称。始建县于唐开元29年(公元741年),南宋著名理学家、教育家朱熹就诞生与此。全县总面积3463km2,辖8镇7乡,总人口42万,是三明市幅员最大,人口最多的县,城市河道的整治一直当作全县的重点工作来抓。伴随着经济社会的飞速发展,城市河道治理的目标已经转变,即不仅要修复行洪排涝功能,还要改善水质污染、重塑滨水景观环境、构建生态循环系统的多目标定位。

1 尤溪县城市河道的现状

(1)尤溪县的经济相对较发达,工农业生产和生活污水排放量大。

(2)部分重点工业污水处理设施超负荷运行,生产废水难以实现稳定达标排放,工业废水达标治理任务艰巨。

(3)畜禽养殖业污染日趋突出,污染防治工作严重滞后。

2 城市河道综合整治需要解决的关键问题

(1)行洪排涝的功能性问题。

因为河道淤塞、河道行洪能力较差,行洪排涝一度成为尤溪县市民关注的问题。所以必须要先保证河道行洪排涝的安全问题,满足城市的防洪排涝的规划要求。其次,河道内阻水障碍物的设置也是影响行洪排涝功能的又一因素,人工河滩内建筑物、河道围堰、水中弃置物等阻水障碍物均是严重影响河道行洪排涝的人为诱因。

(2)河道水质问题。

实施河道长效管理,改善河道水质,是实现“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”的一项长期性基础工程。河道水质和景观建设问题是城市河道综合整治中需要解决的关键问题之一。因为工业污水和生活污水处理的滞后,致使大量工业污水和生活污水不经处理直接排入河中,造成河水污染,水质恶化。同时生活垃圾分散在河道岸边,造成水体及土壤的污染,尤其是到了夏季,随河水漂流的污染物使污染面积扩大。当水质问题严重时,水体呈现浑浊、透明度低、臭气弥散、富营养化明显、水华现象产生、水生生物种类减少甚至近乎灭绝等状态。严重影响了河岸生态平衡、水景观价值及居民视觉感观和生活质量。

(3)滨河景观观赏性问题。

经济的发展和社会的进步,使得人类在需要层次方面产生了不断发展和进化,对居住和可视范围内河道的要求也不仅仅停留在过去的功能性方面,提高滨河景观的观赏价值成为越来越多的设计者和普通市民的关注目标。在现代景观学的意义上,河流走廊具有维护大地景观系统连贯性和完整性的重要意义。将营建滨河景观列入城市河道综合整治的范畴,使其融入到城市整体景观体系中,并成为为居民提供休闲游憩、亲水互动、满足市民观赏性需求和体验性需求、展示城市历史和风貌的廊道和载体,是人类需求层次提升、生存质量提高的重要体现。

(4)生态系统破坏的问题。

如何对河流生态系统进行修复,形成生物多样并存和自然循环的生态体系,也是河道综合整治需要解决的重要课题。

在传统的河道水利工程中,通常采用石砌驳岸、混凝土砌驳岸和混凝土仿木桩驳岸等硬质结构驳岸形式。此类驳岸形式的渗透性差,阻隔了水陆的界面交流,破坏了两栖动物及部分水生生物的生息空间。水利工程对原有植物的砍伐和破坏,沿岸建筑物的构筑,也使生物种群、特别是植物群落失去了生存空间。与此同时,水质的下降、水体的污染和底泥中重金属成分的超标,使得大量原有水中生物数量下降和种类减少,某些污染严重的河道甚至出现生物近乎灭绝的现象。

恢复河流沿岸的生态体系,形成水陆一体的生态景观,恢复生物多样性,营造水生生物的生息空间,最终实现对生态系统修复和还原,不但对河流治理具有可持续性作用,也是营建人类与生物共栖的空间的必需,是河道综合整治的最高追求境界。

3 城市河道综合整治的物理治理

城市河道综合整治的物理治理方法和途径主要包括以下几方面:

(1)截污纳管,建立完善污水管网体系。

截污纳管就是构织位于河道沿线的工厂、学校、宾馆、餐饮、居民区等污水产生单位内部的污水管道,将其就近接入敷设在城镇道路下的二级管网污水管道系统中,并输至城镇污水处理厂处理的治理过程。在河道综合整治的诸多方法中,截污纳管作为一种从根本上定位和改造影响水系的源头污染的方式,是改善水质最直接、最有效的措施。

截污纳管中最核心的内容就是建立和完善城市污水管网体系。首先应对河道沿线排水户进行详细调查,将其排水的指标属性及内部三级管网情况列入调研范围。充分考虑分流制地区初期污水的截污,以及二级污水管网沿线排水户的接入条件等因素。在此基础上,按照分流制设计建立和完善城市雨污水管网体系,并将污水二级管道建设作为一项长期的工作进行[1],尤溪县2009年建成了截污管网,为城市水景观建设创造了条件。

(2)蓄清冲污,努力改善河道水质。

利用现有水利工程在河网体系中进行水资源调度,是在短期内削减污染负荷、扭转水环境质量恶化的速治途径。根据尤溪地处南方水量充沛、降水量年内分配不均的特点,对水库进行合理调度,适时调节下泄流量,稀释河水降低污染物的浓度,调活水体,加快河网水体流动,增加水体更换频次,提高水体的复氧、自净能力,加快污染物的降解,从而达到有效改善河网水质的目的。

在确定蓄清冲污调度方案时,对流域上游库容17亿m3的街面水库和库容1.066亿m3水东水库水量水质进行系统检测,进行水库年来水时空分析和调水试验分析,从河网体系的排涝行洪、泥沙系数、水力发电等技术参数、社会经济和生态环境影响进行综合评价。在此基础上结合尤溪县城区河道水质达到Ⅲ类水质控制目标等级,年均增加蓄清冲污发电水量约15亿m3,确定位于城区的水东水库最小下泄流量不小于年平均流量的12%,稀释下游24亿m3河道水体,使尤溪城区水体336天ⅠⅠ类水质标准,29天达到ⅠⅠⅠ类水质标准。

(3)清淤疏浚,为行洪排涝基本功能提供保障。

在河道综合整治中对其进行清淤疏浚,为恢复河道行洪、通航、供水、景观等基本功能得以正常发挥的过水断面,提供了基本的功效保障。对污臭现象严重、重金属含量高的底泥进行清除。尤溪县2008年以来,对青印溪城区至尤溪大儒名城段进行了18.3万m3河道清淤疏浚作业,为沙洲公园和青印溪城区河道水质的净化起到十分积极作用。

在清淤疏浚作业中,一般按照测量清淤厚度-设计清淤断面-选定方案施工-处理清除淤泥的步骤进行。清淤后,对清挖的淤泥进行合理处理和利用,也是清淤疏浚工程需要重点考虑的范畴。对重金属含量严重超标的有毒污泥应及时做好填埋,防止对环境的二次污染;无毒淤泥可用来制砖,对于杂质较少、富营养化的淤泥可用于肥田沃土。目前也出现了可以对有毒淤泥进行脱水分离的新技术,值得纳入工程实际应用领域。

4 城市河道综合整治的景观治理

城市河道水景观建设和生态修复是城市河道综合整治的重要组成部分和追求目标。城市水景观是城市景观体系中极具生命力的景观形态,是城市中理想的生境走廊、最高质量的城市绿线。对滨水生态的重塑,是人类文明发展到高阶段的追求;贴近自然的还原,则是城市生活中最高境界的渴求。

(1)筑坝。

筑坝提高水位是城市水景观建设的主体,在水资源十分紧缺的今天,合理调节和利用水资源始终是我们面对问题,合理适度提高城市河道水面是建设山水城市重要载体,我们在现有710hm2水面的水东水库基础上,在城区青印溪建设两座坝高2.5m,长分别为50和57m的橡皮坝,在尤溪河大儒名城建高4.2m,长162m的桥闸,使城区中心区拥有稳定水面56.7hm2,筑坝稳定水位成湖的处理对于河道景观的营造以及生态系统的建立有着非常重要的作用。

在城市筑坝一定要注意消能消声工作,我们在青印溪筑坝设计中,采用了橡胶坝加侧向调节闸布置。在上游水电站发电来水量较大时,由侧向自动调节闸调节下泄水量,保证橡胶坝坝顶溢流水深和过坝水景观,使过坝水声控制在57db以下。

(2)驳岸。

驳岸是水域与陆域的交界线,是生物生存生息值得关注的生态敏感带,是形成水陆生态系统的边界与交流区域。与此同时,水陆交错地带往往同时具有水域景观和陆地景观的特征,也是承载人类对河道水体关注和体验的重心地带。我们结合沙洲公园和城区河道的综合整治,对沙洲公园环岛驳岸和沿河驳岸采用土石驳岸、生态驳岸的处理,对于河道景观的营造以及生态系统的建立有着非常重要的影响。

(3)湿地。

狭义湿地是表面常年或经常覆盖着水或充满了水,介于陆地和水体之间的过渡带。广义的湿地定义,指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过6m的水域。

湿地作为地球三大生态系统之一,有着“地球之肾”的美誉。在自然生态平衡日益遭到破坏,沼泽、湖泊、海洋等自然湿地面积逐渐减少的现今,构建人工湿地,以人工的方式还原自然的细胞,为生物和人类自身营造生息的生态空间,成为景观园林环境学者、城市设计建设者关注和实现的目标价值,我们在“九山半水半分田”土地十分珍贵的尤溪县,建设了面积13.5hm2的桃花岛湿地景观保护区、为河道景观修复研究和赢的生物多样性探讨的课题。

(4)滨河景观。

营造一个富有特色的景观空间,重塑一条集绿色、休闲、人文于一体的滨河宜居生境走廊,是河道综合整治的又一重要要求。

●堤岸滨河景观中的植物配置。

堤岸滨河植物配置应坚持科技生态、适地适种、因地制宜的原则;我们在城区防洪堤建设中,适地使用“三维柔性排水生态护坡”防洪堤建设2252m,提高了防洪堤生态品味。在土堤滨河景观中以乡土植物品种为基调,适当合理引进新优品种的原则;乔、灌、草搭配合理、层次分明地形成生态群落体系的原则;以及四季有景、季相分明的原则;充分发挥植物的护坡功能和水体净化功能的设计和建设原则,构建多品种、多层次、仿自然的植物群落体系。

●构塑临水和滨河景观小品。

在滨河景观体系的构筑中,我们通过沙洲公园亲水平台、眺台的修建、木栈道的连接,为居民和游客创造一个亲水的体验空间。设计建设与城市整体景观相协调的滨水公园、亲水平台、亲水广场等,将运动娱乐项目和休闲体验项目融于滨河景观体系中,并辅以景观小品的点缀,提高沙洲公园和城市滨河景观的观赏价值和体验价值。

●使滨河景观成为城市历史与文化的载体。

提取城市历史文化精髓融入现代景观设计,在构建现代景观的同时实现对城市历史信息与痕迹的传承,使滨河景观成为城市历史与文化的载体。

结合尤溪是朱熹的诞生地的文化载体,在沙洲公园和两岸十里朱子文化长廊滨河景观的构建中,以贴切的景观元素蕴含河流文化的表达或朱子人文文化的体验,衍生出“十园八景”“十里桂花香”滨河景观作品的文化价值;使滨河景观成为实现朱子人文价值、展示朱子历史风貌、追忆历史古迹的可视廊道,是河流景观治理的高境界追求目标。

5 城市河道水景观的生物治理

采用生物技术和生态系统的循环原理进行水质恢复是一种新兴的环保型和可持续性生态治理途径。在河道综合整治系统工程中,值得研究和推广。

6 结语与展望

在城市河道综合整治和水景观建设中,如何将多种目标因子和方式途径结合起来,形成完整的系统,实现生态系统的重塑和修复,使河道进入可持续发展的良性循环体系,是对河道进行综合整治和水环境充分建设利用的最高境界。在城市河道综合整治的物理、景观、生物治理中需重点突破以下几点:

(1)严格控制污染源排放,调节河流水量,构建完整的城市截污冲污系统,从源头上遏制造成污染的人为因素,将河道景观,水质污染源控制、蓄清排污纳入城市建设一个长久的任务体系,而不是短期的修复整治,为实现城市河道景观的可持续利用提供根源性保障。

(2)对适宜湿地和生态浮岛的植物品种进行研发,从治理效益和经济成本双重控制上定位生态物种。开发净化水质、美化环境,节约成本、可持续新型品种,是河道综合整治和景观建设需要解决的问题。

(3)建立生态系统的平衡,构建一个庞大的河流水面、滨河景观及河岸生态系统体系,最终实现以系统循环的方式城市水环境,是城市河道综合整治和水景观建设的可持续性目标定位。

1 阮仁良,唐建国,杨立新.黑臭河道治理中截污纳管的技术思路[J].上海水务,2008 ,24 (3 ):1221 .

2 白晓慧,张晓红,许彭鹏.城市景观河道不同驳岸界面水生生物多样性[J].南京林业大学学报(自然科学版),2008 ,32 (1 ).

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