会昌县湘水系统治理工程水环境整治提升工程研究
2020-08-03何伟华
何伟华
(会昌县水利局建设股,江西 赣州 342600)
1 会昌县湘水系统治理工程概况
会昌县湘水系统相关治理工程主要处于湘水河段,工程范围从湘水主流老门岭大桥到中村河,河道治理总长度是85.5km。工程保护人口数量为5.55万人,保护耕地面积是613.33hm2、工程保护面积为1280hm2。工程建设主要内用是清淤疏浚,新建巡河道和护固岸,并修复两个湿地公园与河滩地,新建一座拦水堰和两座拦河闸,河岸植被修复总长度为36.254km。
2 会昌县湘水系统环境现状
因为河道淤积、水土流失、岸线侵蚀、采砂等因素的影响,导致湘水干流相关河段在枯水期中水流量下降,河滩与河段呈现裸露状态。此外,湘江流域中相关企业排污量在全县排污总量中占据较大比例,但因为历史欠账等问题,导致沿江企业没有进行合理选址,没有达到标准的污染治理效果,导致湘江水体遭受污染,特别是的枯水期,因为水流较浅,导致出现排污、取水的恶性循环,市民生活环境也更为恶劣。
3 水环境整治提升工程分析
此次水环境整治工程,通过扩展水面宽度,优化河道水体,进而确保相关动植物能够拥有充足的生存空间和繁殖空间,实现环境绿化、河道水环境改善、水质提升等目标,优化沿河周边的居住环境和居民生活质量。
3.1 疏浚河道
消除阻水,针对河槽边线实施全面梳理,并针对整治范围中的生产、生活垃圾进行全面清除,对于某些严重淤积的河道还需要实施清淤整治。加固河岸,保留原有植被,并在河道凹岸的冲刷河岸开展生态防护,对景观旅游区域进行重点处理,在河岸两侧构建生态护岸。健全相关基础设施,在沿河段打造交通系统,结合景观水坡、下河道路、景观拱桥、休闲走廊等建设措施,维持场内顺畅交通。
3.2 会昌县筠门岭水环境整治
会昌县筠门岭的水环境整治,主要新建一座拦水堰和拦河闸,坝线在赣江水系的湘水河一级支流中,坝线没有公路,交通条件存在较大问题。
按照地质平面测绘结果以及勘测资料分析,发现坝线露出区域地层为第四系冲积层。坝基岩石性是白垩系粉砂岩,单斜构造岩层,朝偏上游左岸方向倾斜,整体产状十分稳定,断裂构造和节理裂隙没有发育,岩体构造也不会影响坝基稳定性。坝下游河床表层覆盖有圆砾层,整体厚度为1-2m,结构形状较为致密,抗冲刷能力相对较差,大坝泄流中容易使下游河床遭受冲坑影响,降低岸坡和建筑物稳定性。未来进一步控制农田淹问题,提高景观效果,此次设计选择设置两极拦河闸。从淹没角度分析,在设计此次工程蓄水位为203.5m条件下,能够将对两岸淹没危险降到最低。从景观水深层面分析,工程拟建坝址蓄水位正常在203.5m左右,基于多年平均流量条件下,河道平均水深是5.77m,水库回水末端是在筠门岭的拦河闸下游,平均河道水深符合景观建设要求。为此在筠门岭设计203.5m蓄水位条件下,不但可以有效改善该河段水景观,同时还不会淹没房屋,是合理取值选择[1]。
此次工程护岸建设原则如下:第一是为了降低对人们生活影响,选择护岸效果好,占地少的C15混凝土挡墙实施固脚护岸,并针对其中平缓低矮的迎流顶冲段河岸通过干砌石+抛石固脚的护岸形式。设置仰斜式的C15混凝土挡墙护岸形式,墙顶宽度上1m,迎水面相关坡度是1∶0.5,而背水坡整体坡度是1∶0.25,墙址宽度是0.6m。挡墙的墙顶高度是枯水位加1m,由于此次工程枯水位主要是在0.3-0.5m之间,联系具体施工条件,C15混凝土挡墙需要超出河床1.5m左右。按照抗冲刷相关深度特征,挡墙需要低于河床下1.5m左右,D75UPVC排水管设置中,出口管中心在挡墙的半高度左右,整体水平间距是2m。
干砌石护岸施工中,需要按照1∶2实施削坡处理,随后建设干砌石护岸,其中护岸高程是库水位加1m,干砌石护岸上层为草皮护岸,并在草皮下方设置100mm厚度的腐殖土。干砌石护岸固脚可以设置为抛石固脚,结合抗冲刷的深度条件,抛石固脚需要深入河床下方1.5m,固脚底部宽度是1m。内外边坡比是1∶1。
对于平行岸坡的水流冲刷计算公式如下:
表1 冲刷深度计算结果
通过计算发现筠门岭段的最大冲刷深度是1.49m,此次设计中经综合考虑决定选择河床面下方1.5m。
水流冲击下,相关护脚块石的稳定抗冲粒径计算公示如下:
(2)
式中:V为水流速度;d为折算直径;g为重力加速度;c为石块运动稳定系数,其中倾斜底坡C是0.9,而水平底坡是1.2;r为水容量,取值9.81kN/m3,γs则是石块容重,取值26.5kN/m3。
在不同流速下的粒径计算结果如表2所示。
表2 不同水流速下粒径计算结果
通过计算结果分析发现,四种水流速度冲击下,护脚石块稳定维持下相关抗冲击粒径大概在0.13-0.55m之间。此次设计中针对堤脚实施块石固脚处理,折断粒径最大选择0.6m,折算粒径最小选择0.2m,保证良好级配效果。
3.3 麻州镇水环境整治
麻州镇相关水环境整治提升主要是新建拦河闸,在九子墓下游,坝址在湘水河中,和会昌县城距离是10km,坝址附近通有公路,交通状况优越。拦河闸的建成景观效果如图1所示。
图1 拦河闸景观效果
此次工程中在选择蓄水位时,应该结合麻州镇相关景观水深要求进行建设,将不构成新农田和不淹没房屋作为基础控制原则,并联系河道水面线,需要将蓄水位控制在172.8-173m之间,此次施工中对两种常蓄水位实施比较分析,进行如下选择。从淹没影响层面分析,联系实地勘测结果发现工程蓄水位处于172.8m条件下,对于两岸淹没影响降到最低。结合景观水深角度要求分析,工程坝址蓄水位正常为172.8m,处于多年平均流量条件下,河道水深大概是3.56m左右,而水库末端回水位置主要在黄牛湾村,河道的水深符合麻州镇景观建设要求。为此拦河闸工程在172.8m蓄水位条件下,不但可以改善河段水景观,同时还不会淹没房屋,新增农田,是最佳的选择。各个拦河闸的库容和水位特征如表3所示。
表3 拦河闸的库容和水位特征
按照地质钻孔条件和地形条件分析,在闸址选定范围内初步确定两个闸线,并设置枢纽。上下闸线之间的距离是80m,整体地貌地形大致相同,位于湘水中下游区域,两岸地形不够对称,河谷较为开阔,成U字形分布。设置上坝线拦河闸时,选择一字型,长度是143m,包含管理房、左右岸边墙和溢流堰等部分。混凝土溢流坝设置于河床主河道中部区域,为了避免影响泄洪,可以结合当下河床实际宽度确定溢流宽度。混凝土溢流坝设在河床中部,将消力池设置在下游区域,右侧护岸挡墙和山体进行连接,左岸控制闸室层上方设置控制管理房。溢流堰两侧设置C25混凝土衡重挡墙,长度都是35m,墙后需要将黏土进行回填,并在强风化基岩中设置挡墙基础。上游左右岸设置挡墙,回填开挖料,并在强风化基岩中设置挡墙基础,左岸上游的护岸长度是19m,右岸的护岸长度是20m[2]。
3.4 水生态系统修复
结合旅游观光、城镇建设、总体规划,在确保水资源质量与稳定河势的基础上,进一步扩展水体景观,优化水系脉络,扩展滨水休闲观光空间,从而进一步实现山水人城互动以及互相渗透目标,涵盖多功能湿地建设、洲滩修复和保护、河岸植被修复等建设工作。
河岸植被修复方面,为了确保河道安全,在河岸安全区间设计护岸,为了避免环境破坏问题,需要修复河岸植被,联系乡镇规划,针对景观要求区域实施景观绿化,选择种植假俭草和灌木。
在多功能湿地修复中,联系筠门岭相关规划要求,结合新建的拦河闸进一步扩展水面积,并在筠门岭大桥两端以及温泉度假村附近创建湿地公园,联系植被建设和景观绿化增加挺水植物、人工水槽以及抛石复氧等措施,绿化河岸景观,筠门岭湿地公园效果如图2所示。
图2 筠门岭镇的湿地公园建设效果
以当地文化底蕴为基础依托,将景观建设分成四种主题分区,分别是红古相映、会昌人家、渔舟唱晚和风景独好。在红古相映区域设计中,结合场地特征,在不同地段科学设置多样化的区块场所、景观平台以及湿地景观,从而广泛吸引人流参与,并结合地面铺装、雕塑、文化景墙等设置设计主题故事,突出滨江公园整体文化特诊。绿化配置中,应该坚持当地树种为核心,结合四季开花地被和小乔,创造出四季如春的美好景观。在景观设计中,应该立足于整体角度,突显简洁、生态的人文氛围,并融入渗透主题文化,为居民提供休闲娱乐的场所。
4 结 语
综上所述,结合有效的水环境整治提升工程,可以进一步优化会昌县湘水系统的生态环境,打造优美景观,为人们提供美观、舒适的生存环境,降低人类活动对于湘水流域生态环境的破坏和影响,促进实现人与自然的和谐发展。