老虎山河入境悬浮物治理工程研究

2013-08-06李时媛

黑龙江水利科技 2013年11期

陈虎，李时媛

(朝阳市凌河保护区管理局，辽宁朝阳 122000)

1 工程概况

老虎山河是大凌河的一级支流，横跨内蒙古自治区和辽宁省，内蒙古境内矿山开采产生的尾矿矿渣随着降雨径流过程进入老虎山河造成下游辽宁省境内老虎山河段悬浮沉淀物含量严重超标。本工程针对老虎山河上游内蒙古境内矿山开采产生的老虎山河入境悬浮沉淀物进行清淤处理，通过修建挡水石笼坝来减缓老虎山上游水流速度，从而使水体中悬浮沉淀物在石笼坝上游沉积，通过人工或机械措施及时清除达到净化水质的目的。工程位置见图1。

2 工程任务

本工程的主要任务是针对来自老虎山河上游的入境悬浮沉淀物进行处理。首先，对3 400 m河段进行清理，除掉已经沉积在河道中的悬浮沉积物，进而在河道中修建石笼坝和悬浮沉淀物拦截沉淀池，通过降低水流速度，使水体中的入境悬浮物沉积在石笼坝构成的沉淀池中，有效地削减河水中的悬浮物负荷［1］。设计河段位于老虎山河下游朝阳市朝阳县二道湾子—贾家店段，以清除老虎山河上游的入境悬浮沉淀物，保护老虎山河水体质量为目标，在河道中修筑石笼坝，减缓水流流速，促进悬浮沉淀物沉降，并转移到河道之外，降低老虎山河悬浮沉淀物含量，改善水质，保洁河道。

图1 悬浮沉淀物填埋位置图

3 工程治理原则

3.1 系统性原则

系统性原则是研究整体与部分关系的原则，强调构成元素之间的有机关系。对于河道设计而言，要综合河道内部各构成要素，形成统一的有机构成体系，从点、线、面3个层面展开相关构建。

3.2 生态型原则

河流水环境的保护应该以其生态性为基础，保护的措施和具体方法以不破坏原有生态为基本准则，且在考虑生境环境承载力的前提下进行。

3.3 多用性原则

在对河流水环境保护的同时，应该为湿地的综合开发利用做好基础，应该考虑河流水环境在景观、旅游开发等多方位的作用。

3.4 适用性原则

河流水环境改善方法的确定、保护区域的划定应该在充分研究现状的基础上，在科学的指导下完成，适合本地域气候状况、适合当前经济投入发展，并且与整体的保护规划相符合，使其具有可实施性。

4 工程治理措施

4.1 河道清淤工程

本工程治理重点是对设计河段及上下游河道进行清淤。清淤河段总长3 400 m，其中设计段480 m，设计河段上游1 285 m，设计河段下游1 635 m，平均清淤深度0.5 m。污泥处理方案采用隔离处置方案，即将污泥清挖后分别运至桥上右岸、桥下基础、集市以及桥下右岸护岸带处理。主要工程量见表1。

表1 河道清淤主要工程量

4.2 悬浮沉淀物拦截沉淀池

工程河段起点为二道湾子，终点为贾家店，河段长480 m，河段整体下挖1.5 m，为了使悬浮沉淀物沉积后便于清理，河道左岸中间下挖1.5 m的沉沙池，在此基础上共修建4 条挡水石笼坝，自上而下分别间隔220 m、120 m、120 m。见图2。设计河段下挖1.5 m，利用石笼坝挡水形成4个悬浮沉淀物拦截沉淀池，3个池子自上游至下游长度依次为220 m、120 m、120 m，宽 120 m，池子有效容积分别为37 890 m3、19 890 m3、19 890 m3。

图2 工程平面图

4.3 石笼坝

本方案设计河段共设有4 座石笼坝，石笼坝分为上下两层，上层为梯形，堰顶宽3 m，高度为75 cm，下层为矩形，高度为75 cm。上游第一座坝为A 型，底宽10 m，其余3 座坝为B 型，底宽13 m。坝总高为1.5 m，见图3。上层坝中心设有深20 cm、长80 m的过水断面。上层坝向两侧河岸延伸50 m至堤防边缘，总长220 m，下层坝自塘边向两岸延伸10 m，总长140 m。石笼上游坝脚处采用抛石护脚，增加石笼坝的稳定性。石笼中填充料采用块石，块石粒径为15～30 cm。