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三川河吕梁市城区段生态综合治理工程简述

2020-12-22

山西水利科技 2020年4期
关键词:三川箱涵北川

(吕梁市水利局 山西离石033000)

0 引言

党的十九大将生态文明建设纳入中国特色社会主义“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局。山西省作为传统资源型大省,生态环境一直较为脆弱,生态问题已经成为制约经济社会发展的重大瓶颈。2020年5月习总书记考察山西,再次提出“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖草”系统治理的生态理念,要求抓好黄河流域的生态修复治理,坚决打赢污染防治攻坚战。

三川河属黄河一级支流,由北川河、东川河、南川河汇集而成。本工程位于三川河流域吕梁市城区段,工程起点为东、北川河交汇后的北川河一号坝,终点为交口大桥,长度为4.3 km。治理段左岸有支流南川河和刘家湾沟汇入,右岸有枣林沟汇入。各支流支沟水体均被生活、工业废水以及农业面源污染,加之现状污水管网设施不完善,致使水体污染严重,水生态恶化,部分河段呈轻度黑臭,为劣Ⅴ类水质,生态环境问题比较突出。为响应黄河流域生态保护和高质量发展国家战略,实现人与自然、经济社会的和谐发展,对三川河生态综合治理工程进行治理迫在眉睫。

1 工程概况

1.1 工程任务

结合上述治理段河道现状,本工程建设的主要任务:河道防洪、污水整治、生态蓄水。

首先,设计河道两岸堤防,稳固岸坡,使其达到50年一遇设计防洪标准,彻底解决两岸居民的洪水之患。

其次,采用截污纳管、内源清理及生态修复措施,根治河道内黑臭水体问题,恢复河流水体的生态功能,实现“水清、岸绿、景美”的水系环境。

第三,通过对三川河水生态综合治理工程的实施,构建完善的河流生态系统,增加人和自然和谐的氛围,提升居住品位。

1.2 工程总体布置

本工程位于三川河流域吕梁市城区段,起点为北川河一号坝,终点为交口大桥,治理段全长为4.3 km。堤防依据现状分段设计,治理长度8.6 km。右岸布置截污箱涵,起点为枣林沟,终点至交口大桥,长度为3.7 km。规划修建蓄水液压坝7 座,坝高2~3 m。亲水平台2 处。工程平面示意图见图1。根据相关规范,堤防的工程级别为2 级,蓄水坝及箱涵为Ⅳ等工程,按4 级建筑物设计。

工程集防洪工程、污水治理工程、生态蓄水工程于一体,采用堤防建设、截污纳管、内源清理、生态修复等多种措施,对三川河进行生态综合治理。

图1 平面示意图

2 防洪工程

根据相关规范标准,河道两岸堤防按50年一遇防洪标准进行完善与修复。河道中心线尽量保持现有河道流向,顺应河流自然规律。河道纵坡基本维持原有纵坡,小范围局部调整使其顺畅。

结合河道现状及生态建设,河道采用复式断面型式,土质岸坡采用砼骨架植物护坡型式。两岸堤防治理长度8.6 km,河道宽度基本控制在100~130 m 之内,马茂庄至碧水桥段河宽为80 m 左右,该段右岸为改河砼挡土墙,左岸为新建扶壁式堤防,扩宽受限。

3 污水治理工程

本次设计采用工程措施和生态修复措施结合的方式进行治理。其中,工程措施包括截污纳管和内源清理两个方面,生态修复包括岸坡生态修复和蓄水净化两部分。

1)截污纳管

根据目前城市管网污水管网系统布设,河道左岸污水管网布设完善,刘家湾以上收集至第一污水处理厂管网,由第一污水处理厂处理,刘家湾沟以下收集至第二污水处理厂管网,由第二污水处理厂处理。河道右岸枣林沟以上已布设城市污水管网系统,枣林沟以下无污水管网,需通过箱涵收集,纳入第二污水处理管网系统,送至第二污水处理厂处理。本工程主要针对城市排污管网不完善的河道右岸枣林沟以下沿岸污水收纳,沿河岸通过修建箱涵将污水截流并纳入城市污水管网,送入污水处理厂处理。

箱涵采用C25 钢筋砼结构,并设分离式浆砌石防冲齿墙,临现河堤而筑,宽×高为3.8 m×4.5 m,底板厚0.5 m,顶板及壁厚为0.4 m,内设贴坡为0.3 m×0.3 m,图2为排污箱涵示意图。

2)内源清理

对治理段河道进行疏浚清淤,现有垃圾倾运至垃圾处理厂,其他土石方运至弃渣厂。通过河道疏浚清淤,大幅度减少河道内源污染,为河道恢复自净能力创造条件。

3)生态修复

岸坡修复:治理段两岸建筑物密集,对岸坡治理因地治宜,部分地段土质岸坡采用砼骨架植物护坡型式,既稳定岸坡,又达到生态护岸、美化城市的效果。

蓄水净化:治理段拟建7 座蓄水坝,在回水末端浅水区域种植水生植物,形成表流湿地,利用土壤-微生物-植物生态系统有效去除水体中的污染负荷,使得污水得到净化,水质得到改善。

图2 排污箱涵示意图

4 蓄水工程

低水头蓄水景观坝一方面能够汛期倒伏行洪,保证河道的行洪安全。另一方面在蓄水末端可种植水生植物,形成表流湿地,有效净化水质。同时可构建大水域,形成自然、雅致、空气清新的空间,为居民提供一个休闲娱乐、放松身心的场所。

在工程区拟建7 座蓄水景观坝,国内常见的几种景观拦水坝有:液压坝、钢坝闸、橡胶坝,本项目对橡胶坝、液压坝和钢坝闸进行了方案比选,详见表1。

表1 拦河蓄水坝方案比选

通过以上特点比选,特别是北川河拟建蓄水坝段河道宽度为100~130 m,钢坝两岸需设4 m 宽边墩及中墩,对行洪有一定影响,故推荐方案为液压坝。

蓄水工程水源主要是东、北川河基流,东、北川河上游均已修建河道蓄水坝,目前运行良好。本次液压坝由上游护底段、铺盖、液压坝段、消力池、海漫以及液压启闭机室组成,坝高为2.5 m~3.0 m,剖面图见图3。

图3 液压坝剖面图

5 其他工程

5.1 支沟治理工程

1)刘家湾沟

刘家湾沟全长2.8 km,污水主要来自周边居民的生活污水及沟内电厂(2 座)、洗煤厂(2 座)、煤矿(6个)、大土河工业园区等区哉的工业废水,且废水量较大。鉴于该段已实施布设污水管网,考虑北川河主河道回水影响,本次规划设计整治沟口段100 m,断面型式参考三川河主河道。

2)枣林沟

从枣林沟沟口至山西神舟煤业有限公司,全长约2.4 km,河道内堆积大量生活垃圾及建筑垃圾,沟内污水主要来源为煤矿及两侧生活污水,现沟底已铺设一趟DN1000 的污水管,该管与北川河底污水管连接,将污水送至污水处理厂。本次设计河道右岸排污箱涵起点为枣林沟口,收集现沟道污水,远期可与沟道箱涵对接。

5.2 亲水平台

为实现人与自然和谐发展,结合河道蓄水、行洪、景观等功能,在河道右岸营造两处亲水平台:一处为高速桥下游,练车场前,范围260 m×20 m;一处鼎横供水公司前,范围300 m×20 m。

6 结论与展望

通过三川河生态综合治理工程的实施,建设成集防洪、治污、蓄水为一体的生态走廊,恢复河道生态功能,可为类似工程提供参考。

黄河流域是中华民族伟大复兴和永续发展的千秋大计,需要地方与国家步调一致,坚定不移地落实习总书记生态文明理念,共同治理与维护,巩固已有的治理成果,改善人民群众生活,让黄河成为造福人民的幸福河。

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