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泰城山区河道生态治理存在问题与建议

2021-01-18超,张

山东水利 2021年2期
关键词:拦河坝驳岸行洪

芦 超,张 静

(泰安市水利勘测设计研究院,山东 泰安 271000)

泰城山区生态河道治理起步较晚,加之现状人水争地、河道常年淤积、地表水资源利用率低等问题,严重阻碍了泰城山区水系的可持续发展。由于山区洪水冲刷破坏能力强,治理难度大。因此必须根据山区河道的现状情况,有针对性地采取处理措施,从而保证山区河道治理效果。

1 河道治理存在问题

1.1 人水征地问题影响河道正常行洪

偏远的山区村落主要以发展种植农业为主,村落、农田、农业设施等基本都分布在河道周边,山洪河道多是季节河道,苦水季节附近的村民不断向河道开垦农田,发展农业,且大多已被划作基本农田,破坏了原始河道岸坡脆弱的植被,不仅侵占了河道行洪断面,而且加剧了水土流失。由于管理保护范围尚未划定,河道蓝线范围不明确,导致侵占河道造成河道防洪能力不足及破坏水利工程等现象时有发生。

1.2 河道淤积严重造成水景观环境差

泰城山区河道主要分布在泰山周边,暴雨集中,汇流历时短,洪水暴涨暴落,河道坡降较陡,流速大,河水挟砂能力大,往往带着砂石流动,常年累积,河道被砂石填充,淤积严重,水景观效果差。

1.3 工程设计不科学导致地表水资源利用率低

由于山区发展落后,资金缺乏,许多水利工程修建都由当地村民自筹修建,如漫水桥、拦蓄工程等,工程没有经过合理的设计,反而影响了河道行洪,而且大部分工程基础没有坐落至岩基,透水性强,加上河道常年累积砂石,淤积严重,水资源都通过地下径流流入下游,故河道地表水资源干枯,水资源利用率低。

2 河道生态治理措施

2.1 明确山区河道管理范围,实行确权划界

1)尽快开展山区河道管理范围和其水利工程管理与保护范围划界工作,对已划定管理范围和保护范围的,设立界桩、界碑、管理和保护标志,严格涉河工程及涉河活动的管理,保证河道生态健康和水利工程安全运行。有条件的区域开展土地确权,已完成的划界确权成果形成电子化和数字化成果,与国土资源管理数据同步协调。

2)加快编制山区河道岸线利用管理规划,划定岸线保护区、保留区、控制利用区和开发利用区,落实分区管理要求,逐步开展山区河道水域分区管理和用途管制,禁止不符合河道岸线主体功能定位的各类开发活动。全面梳理现有不符合岸线功能区要求的开发利用项目,开展整治活动。

2.2 综合治理河道,打造山青水美的生态环境

2.2.1 水利工程营建

1)山区河道清淤疏浚工程。河道淤积己日益影响到防洪、排涝、灌溉等功能的正常发挥,为恢复河道正常功能,促进经济社会的快速持续发展,进行河道清淤疏浚工程,使河道通过治理变深、变宽,河水变清。

2)修建拦河坝工程。为了打造山青水美的生态环境,在河道内修建生态拦河坝。一是在满足河道防洪要求的前提下修建拦河坝,合理选择建坝位置;二是根据河道走势选择建坝位置,避免在河势起伏较大、弯道处及下游离桥较近的位置建坝;三是根据现状地质条件选择建坝位置,选择河道内岩石裸露或者靠近山体的位置建坝,坝基条件好,稳定性强且不易渗水,节约工程投资。

3)修建拦砂坎工程。首先要依据建坝后回水长度选择工程位置,拦砂坎在回水区上游修建,一般不高于1.0 m,拦砂坎作用主要是拦蓄上游砂石,防止流入下游水面,破坏下游水面景观及减少下游坝址蓄水量。其次要依据两岸是否有步行交通需求选择工程位置,山区河道两岸基本都以农作种植为主,由于拦砂坎无蓄水要求,周边无水或少量存水,非汛期时,作为步行交通工具,基本无安全隐患。

2.2.2 植物景观营造

1)在水岸边缘水流平缓的地方,应多种植些水生植物。有景观效果好、香气扑鼻的挺出水面植物,常见的有荷花、千屈菜、菖蒲、香蒲等。有净化水质、抗逆性好、植物根系发达的沉水植物,如金鱼藻、菹草、苦草等。植物根系发达,可固定土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有机质含量,既改善土壤的结构与性能,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。

2)在常水位至洪水位的护坡及滩地之间,应多种植以护岸为主的植被。河坡部分以湿生植物为主,河滩部分选择能耐短时间水淹的植物,河道植物的配置按照层次高低,花色深浅相错落,以多年生草本和灌木为主体。部分山区河道都是直立式挡墙,没有护坡及滩地,植物绿化可采用在挡墙顶部种植蔷薇、爬山虎等植物,经过生长,从而覆盖硬式直立挡墙,美化驳岸景观。

3)洪水位以上是营造河道景观的主要区段,在护坡及滩地处,可有群落的构建以选择适合泰城生长的植被景观树种为主,如枫树、栾树等。物种应丰富多彩、高低层次分明,可适当增加常绿植物比例,以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。依据山区河道地域的复杂性特点,部分河道两岸被划定了基本农田,无法打造大规模的植物群落,洪水位以上植物景观可因地制宜,采用田园风景进行打造。

2.3 科学设计水利工程,确保河道行洪安全

1)拦蓄工程设计。拦蓄工程主要包括拦河坝及拦沙坎等。拦蓄工程设计时,首先要注重整体协调性,拦蓄工程设计型式要与山体环境相协调,最好采用镶嵌自然石结构。其次要注重拦蓄功能,拦河坝主要拦蓄水源,而拦沙坎主要拦蓄河砂。在设计拦河坝时,拦河坝坝体中间应采用混凝土心墙结构,减少坝体渗流,两侧采用埋石混凝土镶嵌自然山石,坝顶设置自然石汀步,增加亲水性,汀步尺寸不易过小,以免行走不慎落水。坝基基础坐落至岩基,如岩基过深,坝基基础可埋深至冲刷深度以下0.5~1.0 m,然后与岩基之间采用胶凝砂砾料回填,从而防止坝基渗流,保障蓄水功能。一般山区河道基岩面不会过深,拦砂坎修建型式与拦河坝基本相同,采用浆砌自然石结构,坎顶宽度可依据实际需求设置,拦砂坎基础深度根据河道冲刷深度进行设计,避免冲刷破坏。再次要注重后期运行是否影响河道正常行洪,在设计过程中,要反复验证洪水位与两侧河岸及堤顶的关系,从而确保设计的合理性。

2)驳岸工程设计。河道驳岸的设计是在满足行洪要求的前提下进行的,当河道行洪不满足要求时,不能一味追求景观效果从而压缩河道断面,忽略了河道的行洪要求。山区河道驳岸的设计应避免采用硬式的人工块石挡墙结构,防止与整体自然环境不协调。在河道现状满足行洪要求时,当河道两岸较宽且坡度较缓时,驳岸可以采取干砌大块自然石结构。当河道两岸较窄且坡度较陡时,驳岸可以采取浆砌自然石结构。

在河道现状不满足行洪要求,河道两岸又受到农田或者公路的限制时,无法通过扩宽河道来解决行洪问题,只有通过河道清淤、加深河道断面来满足行洪要求。一般山区洪水往往带着砂石流动,常年累积,河道会淤积严重,大部分山区河道都可以通过原河道清淤来满足行洪要求。在清淤河道时,原河道驳岸就会受到影响,为此,设计驳岸需要在挡墙外围或护坡基础外围修建浆砌石绑墙,绑墙墙身深度为开挖深度,绑墙基础深度至冲刷深度下挖0.5 m,从而加固原河道挡墙的基础,确保河道行洪时,原河道挡墙基础不被掏刷,满足河道行洪要求。如果河槽已经基岩裸露,通过加高驳岸来进行设计,高度不易太高,如果太高,驳岸设计不利于亲水性,不利于游览山水景观。

3 河道生态治理应注意的问题

1)生态河道建设要与山区发展相协调。从理论研究出发考虑,应该基于区域内的历史形成、村落文脉、山区文化特色等作系统研究,积极发挥生态河道的实用性和艺术性,不要一味追求城区生态河道发展的格局,而忽视了山区河道的局限性,忽略了自身独有的山水景观特色和文化内涵,从而严重阻碍了山区生态河道的建设思路。从实际建设出发考虑,要避免盲目性和功利性。

2)生态河道建设要与山区人文历史相结合。一个地域的发展不仅要有美好的资源环境,更要注重文化品牌,有历史文化魅力才会有生命力。随着经济社会的发展和人们生活水平的提高,山区河道治理不仅仅是满足安全、灌溉的需求,更是实现人与自然和谐共生,村落发展与环境建设协调发展的需求。在满足防洪要求的前提下,综合考虑各种功能地块,兼顾休闲、旅游、生态、民俗、运动等功能,通过修建水利工程,形成连续的水面景观及生态自然的驳岸景观,满足人们亲水、触水的要求,通过生态河道治理,烘托泰山周边古村落的人文特色,打造人水和谐及可持续发展的生态河道。

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