北方城市干涸河道生态治理方式探索
——以淄河临淄区段生态治理为例
2018-07-25赵亚楠卢明锋
赵亚楠,许 飞,卢明锋
(山东省淄博市水利勘测设计院,255000,淄博)
一、项目区基本情况
山东省淄博市临淄区是中国齐文化的发祥地,同时也是水资源严重匮乏的地区之一。临淄境内最大的河流为淄河,河槽宽约300~1 500 m不等,深约2~7 m。自上游太河水库建成蓄水以来,下游河道来水量锐减,绝大多数年份断流干涸。
2017年6月临淄区对城区段牛山路上游淄河(总长4.3 km)进行生态综合提升治理,打造充满自然魅力的城市景观河道生态长廊。该工程竣工后将对临淄区乃至全市的生态建设起到有力的推动作用。
二、生态治理理念
根据淄河长期干涸的现状和地域文化特点,确定生态治理原则为“有水、安全、自然、亲水、文化”。在治理过程中,要满足五点要求:①保证河道的生态基流,恢复和改善河流生态系统功能;②保证岸坡稳定、行洪安全;③河道景观在建设中应以自然为主体,注重植物的多样性;④设计中考虑亲水性,营造良好的滨水景观带;⑤充分融合临淄区齐文化历史,彰显齐文化特色。
三、生态治理模式探索
1.生态输水水源
淄河生态输水水源主要为中水,采用雨水和引黄水作为补充水源,新建中水输水工程和应急调水引黄管道工程。生态输水运行模式在年内分为3个阶段:
(1)夏季输水
每年的7—9月,共3个月,多年平均气温高于25℃。考虑到7—9月为汛期,河道内有适量的雨水补充,且该项目有黄河水作为部分补充水源,对中水进行了稀释,因此河道内水力停留时间延长至45天,即每间隔45天河道内的水将完全置换一次,在夏季通过中水和引黄河水置换河道内的水体两次。
(2)春秋季输水
每年的 3、4、5、6 和 10、11 月,共6个月,多年平均气温低于25℃,河道内水力停留时间定为90天,即每间隔3个月河道内的水将完全置换一次,这两个季节置换河道内的水体两次。
(3)冬季输水
图1 河道典型断面图
表1 主要水生植物最适宜水深
每年的12月份至次年的2月份,共3个月,受气温降低的影响,水力停留时间进一步延长,由于中水每天补充3.5万m3,3个月的时间内总排放量为315万m3,该时间段通过中水可将河道内近70%的水进行置换,所以该时间段内不再引调黄河水。
2.河道工程
牛山路上游河道河底比降在2.3‰~2.8‰之间,河底较陡,如果在牛山路上游4.3 km的河道形成连续水面,需要新建4~5道拦蓄建筑物,同时需进行全河段防渗,势必造成较大工程投资,且考虑引水成本较高的因素,此处不宜形成大的连续水面。现状河道宽度在300~500 m之间,完全可以在此段河道范围内设置蜿蜒曲折的子槽,子槽内采取防渗工程措施,不仅可以引上游黄河水进入下游河道,还可以通过修建溢流堰形成小的水面,与右岸马莲台生态农业区的景观主体相结合形成涓涓细流水景观。在子槽内新建溢流堰,堰顶低于主槽设计河底,不会对行洪造成影响。
根据该段河道的实际情况,分析确定工程措施为:对牛山路上游4.3 km的河道按照20年一遇洪水标准进行清淤疏浚;全线开挖子槽,子槽深1.5 m,上口宽30~270 m之间,对子槽采用膨润土防水毯进行防渗处理,对边坡采取连锁式护土砖、鱼巢砖、仿木桩、山石、水生植物相结合的方式进行生态护岸;沿线共新建溢流堰11座,使全线形成连续水面;沿子槽两侧设置亲水步道共10.12 km;对两岸防汛道路进行提升改造,设置慢行一体和机动车道,间隔设置亲水平台,满足游人通行和休闲亲水的需求。河道典型断面见图1。
3.植物措施
在开挖子槽内及边坡上种植水生植物及适水植物,形成表流型湿地,在子槽外侧的主槽内种植低矮的灌木和地被植物,根据颜色和季节进行搭配,形成优美的水生态景观。
(1)子槽内植物
本次设计子槽水位从30~100 cm不等,因而水生植物根据常水位水深情 况 筛 选 出 适 应 10~30 cm、30~60 cm、60~80 cm、80 cm 以上水深要求的品种逐一规划栽植。详见表1。
(2)主槽内植物
为保证河道防洪安全,主槽内以地被植物为主,搭配少量低矮灌木,主要选择多年生宿根花卉如麦冬、玉簪、八宝景天、鸢尾、紫花地丁等,注重色彩、季节变化。
四、结 语
在北方城市干涸河道生态治理中,治水理念的创新对解决干涸河道的水环境问题至关重要。本文突破目前城市干涸河道治理和改造现状的局限,以建设“有水、安全、自然、亲水、文化”的河道为目标,从水源、河道工程和植物措施三方面进行河道生态治理,不提倡城市干涸河道建成大水面,尤其是北方(半)干旱地区应该因地制宜,采取适合的生态治理模式。河道治理效益的发挥需要长期的过程,因此后期的运行管理同样重要。 ■