基于重构生态功能的农村生态河道治理
2021-05-17王海洋高芳岚张哲铭
王海洋,高芳岚,张哲铭
(1.江苏海创水保规划设计有限公司,江苏 苏州 215000;2.苏州吴中经济技术开发区行政审批局,江苏 苏州 215000;3. 苏州高新区(虎丘区)河道管理所,江苏 苏州 215000)
1 工程概况
1.1 概况
如东县位于长江三角洲东北翼,东枕黄海,南临长江,西接苏中腹地,北连欧亚大陆桥,地处东经120°42′~121°22′,北纬32°12′~32°36′,全县面积1872.7 km2,素有“黄金海岸”之称,县境内地势平坦,河网纵横,辖12个镇,3个街道办事处。属北亚热带湿润季风气候区,四季分明、降水充沛,多年平均降水量为1057.3 mm,全年约55%的降水量集中在6—9月,其中又以7月最大,约占汛期的77%。泰运河以北部分属于淮河流域斗南垦区水系,而泰运河以南部分属于九吕平原区水系。
1.2 生态河道建设现状
现状如东县县乡河道共建有各种生态护岸约49.35 km,其中县级河道护岸长16.60 km,大多数为2010年后所建,护岸形式主要为桩板式和灌砌块石挡墙,大多数护岸均同步进行了岸坡绿化种植。乡级河道护岸长32.75 km,大多数为2012年后所建,护岸形式主要为灌砌块石挡墙及密排木桩护岸等,大多数护岸均同步进行了岸坡绿化种植。各类生态护岸共计植树造林107 280棵,新建岸坡绿化面积60.70万m2。所有的生态河道均聘请了专业的保洁公司进行日常管护,管护人员到位,管护经费落实。但受如东县县乡河道较多及资金投入有限等因素影响,现有的生态护岸较少,建设标准也较低,部分乡镇尚无生态河道建设,如东县的农村河道还存在诸多问题。为提高抗旱除涝能力,贯彻生态文明战略部署,落实乡村振兴战略,全面推行河长制,开展农村生态河道建设势在必行。
1.3 治理目标
以“河道通畅、水体清澈、岸坡绿化、景色优美、长效管护”为目标,通过本次农村生态河道建设,结合农村人居环境整治等工程,使河道功能得到有效恢复,防洪除涝能力有所提高,长效管护机制得到完善和有效开展,河道生态环境得到明显改善[1]。
2018—2022年,规划共建成农村生态河道154条(段)。其中县级河道23条(段)、乡级河道131条(段),河道总长739.58 km。除生态河道建设外,继续进行农村县乡河道疏浚,疏浚县乡河道97条,疏浚河道长度共计264.67 km。
2 治理措施
2.1 河道疏浚
目前,如东县的大部分县乡河道都存在一定的淤积情况,其中县级河道由于近年来进行过疏浚,河道淤积情况较少,乡级河道的淤积深度在0.3~1.5 m之间。本次河道疏浚断面以河道恢复原设计断面为主,部分河道现状断面大于原设计断面的,以现状断面为标准,适当浚深,稳固岸坡。
例如对县级河道公共河、乡级河道疏浚河进行疏浚,疏浚方式采用打坝断流施工和水力冲挖施工,弃土区设置在河道两侧废弃沟塘、低洼地等,及时消化疏浚土方,防止土方运送及沉淀过程中泥水外溢污染环境[2]。严格控制河道边坡,保证两岸护岸及建筑物的安全,超深、超宽应符合相应规范要求,避免由于土方坍塌造成新的淤积。
2.2 岸坡整治
2.2.1 建设内容
如东县的土质以砂性土为主,河坡在雨水冲刷下易造成水土流失,水位变动区坡面也极易被河水侵蚀洗刷,造成坡面变形、坍塌,对部分河道水位变动大、岸坡有一定冲刷,迫切需要工程防护的河道,考虑新建生态护岸,来保证河道岸坡安全和改善河道水环境。对满足防护要求的土质自然护坡予以保留,清理岸坡杂草、垃圾,尽量保持河道原生态。
护岸形式优先考虑密排杉木桩、生态石笼、自嵌式植生挡土墙、混凝土框格阶梯式护岸等生态性较好的护岸。对于部分流速较快、岸坡一侧道路车流量较大或者居民生活区离河道岸坡较近的,考虑采用桩板式挡土墙护岸。常水位以下采用混凝土桩板防护,常水位以上采用自然土质边坡,并辅以植物防护,形成结构安全、环境优美的生态河道[3]。
2.2.2 护岸结构
(1)桩板式挡土墙护岸
如东县部分县级河道具有航道功能,如江海河、马丰河、洋口运河、四贯河、红星河、掘苴河等,其中江海河和马丰河规划为Ⅴ级航道,部分河道虽未规划为等级航道,但仍具备通航功能,目前仍有部分小型船只通过县级河道通航。
桩板式挡土墙护岸具有施工开挖面小、施工方便等优点,造价也相对便宜,前几年在南通地区中小河流中应用较为广泛。对具有通航功能的河道采用桩板式挡土墙防护,防止船行波的冲刷,如图1所示。本规划对13条(段)县乡河道新建桩板式护岸,共计新建护岸长43.40 km。
四贯河河道曾于2015年实施桩板式挡土墙护岸,实施效果较好。该河道设计底高程-1.20 m,河道底宽8.00 m,边坡1∶3,河道设计正常水位采用如泰运河掘港站常水位2.10 m,警戒水位2.60 m,规划排涝控制水位3.10 m。桩板采用C30钢筋混凝土预制桩,间距1.50 m,桩总长8.00 m,桩后采用1.00 m×1.50 m×0.12 m厚预制挡板防护,桩板护岸顶高程4.05 m,上设30 cm×80 cm的钢筋混凝土压顶,压顶高程3.20 m。护岸前高程1.50 m处设置2.00 m宽青坎,青坎采用40 cm厚麻袋土防护,并种植芦苇等高大水生植物,青坎前按1∶3的坡连接至河底。护岸后按现状坡比接至地面,地面平均高程4.00 m。河坡上种植草皮和灌木,并在地面种植垂柳、水杉等乔木。
图1 桩板式挡土墙设计断面(单位:cm)
(2) 自嵌式植生挡土墙护岸
自嵌式植生挡土墙护岸具有施工方便快捷,对基础要求低、美观、环保经济、亲水性好、景观效果较好等优点。本次规划对30条段县乡河道新建自嵌式植生挡土墙护岸,共计新建护岸长115.37 km。
沿港河为乡级河道,入选南通市生态河道样板河。图2为沿港河自嵌式植生挡土墙断面,河底至2.05 m采用自然河坡,边坡1∶2.5,2.05 m平台后采用自嵌式植生挡土墙,挡墙底板为C25素混凝土,底板顶面高程1.85 m,底板宽1.00 m,厚0.40 m,挡土墙前高程2.05 m处设置2.00 m 宽青坎,青坎采用40 cm厚麻袋土防护,并种植芦苇等高大水生植物,自嵌式挡土墙高程1.85~3.20 m 面墙采用C30干硬性混凝土块,外形尺寸为0.40 m×0.305 m×0.15 m(长×宽×厚);挡土墙压顶为0.30 m×0.25 m(宽×高)C25素混凝土结构; 拉筋材料为玻璃纤维土工格栅,沿长度方向满铺。墙后按1∶2.5的坡接至地面,地面平均高程4.00 m。河坡上种植草皮和灌木,并在地面种植垂柳、水杉等乔木。
图2 自嵌式植生挡土墙设计断面(单位:cm)
(3)生态石笼挡土墙护岸
生态石笼挡土墙护岸具有较好的透水性、抗冲性及柔韧性,本次规划对25条河道新建生态石笼挡土墙护岸,共计新建护岸长132.76 km。
选用古丰河作为典型设计。古丰河为乡级河道,入选南通市生态河道样板河。图3为沿港河生态石笼挡土墙断面。
河底至1.80 m采用自然河坡,边坡1∶3,1.80 m 平台后生态石笼挡土墙,墙高1.60 m,生态石笼网箱材料为外敷PVC涂层的高镀锌钢丝捻制而成的三绞格网箱,共两层。上层箱内填充块石,下层箱内可填充块石和建筑材料(比例11∶1),块石置于外层;填料平均粒径15~20 cm。填料充填应密实稳固,轻搬轻放,避免损坏格网覆塑层。墙后按1∶2.5的坡接至地面,地面平均高程4.00 m。河坡上种植草皮和灌木,并在地面种植垂柳、水杉等乔木。
图3 生态石笼挡土墙设计断面(单位:cm)
(4) 密排木桩护岸
密排木桩护岸具有施工方便,施工质量较好,生态性、景观效果较好等优点,且造价便宜,在南通地区中小河流中已经得到了广泛应用。本次规划密排木桩护岸主要用于乡级河道上。规划共对37条段河道新建密排木桩护岸,共计新建护岸长度87.74 km。
以双甸镇宏伟河为例进行典型设计,该河道入选为南通市生态河道样板河如图4所示。河道设计底高程0 m,河道底宽4.00 m,边坡1∶3,河道设计常水位2.20 m,警戒水位2.60 m。河道护岸采用梢径0.14 m左右,长3.50 m的密排木桩护岸。木桩护岸桩顶高程1.65 m,桩底高程-0.85 m,木桩护岸前高程1.05 m处设置2.00 m宽青坎,青坎采用40 cm厚麻袋土防护,并种植芦苇等高大水生植物,青坎前按1∶2的坡连接至河底。木桩护岸后采用1.5 m宽生态袋护坡至高程3.05 m,后按1∶2的坡接至地面。河坡上种植草皮和灌木,并在地面种植垂柳、水杉等乔木。
图4 密排木桩护岸设计断面(单位:cm)
2.3 绿化植被
2.3.1 总体规划
河坡绿化是防治水土流失的有效方法之一。用植物措施减轻坡面的不稳定性和侵蚀。在河岸上,植被作为低渗透性河道中抵御外部流场的表面防冲层,不仅减弱了河道径流对岸坡的冲刷作用,还对于岸坡表层基土起到了有效的防护作用,并且提升了河道绿化效果[4]。
河道岸坡主要采用细叶麦冬、狗牙根等草皮植被,配以瓜子黄杨、红叶石楠球等灌木点缀。河岸乔木主要采用垂柳、水杉等树木。部分河面开阔的河道,可考虑种植芦苇、菖蒲等水生植物。不同的河段营造与当地自然景观相匹配的植物景观措施,力争做到“一河一景”。
2.3.2 典型设计
以岔河镇横港河进行典型设计,河道已被列入南通市样板河道名录,河道设计底高程-1.20 m,河道底宽5.00 m,边坡1∶3,口宽30.00 m。河道设计常水位2.20 m,警戒水位2.60 m。两侧地面平均高程4.00 m。岸坡采用乔、灌、地结合的绿化植被,水生植物选用梭鱼草、再力花、水生鸢尾、密花千屈菜、旱伞草、美人蕉、马蹄莲等,岸坡草皮选用细叶麦冬,灌木选用红叶石楠球、红花继木球、海桐球等,乔木采用垂柳,间距5~6 m。
严格按苗木规格购苗,应选择枝干健壮,形体优美的苗木,苗木移植尽量减少截枝量,严禁出现没枝的单干苗木,乔木的分枝点应不少于四个,树型特殊的树种,分枝必须有4层以上。丛植或群式种植的乔灌木,同种或不同种苗木都应高低错落,充分体现自然生长的特点。孤植树应选种树形姿态优美、造型奇特、冠形圆整耐看的优质苗木。分层种植的灌木花带边缘轮廓线上种植密度应大于规定密度,平面线形流畅,外缘成弧形,高低层次分明。
绿化种植在疏浚、护岸工程完成后进行。绿化施工中,各工序紧密衔接,作到“四随”(随起、随运、随栽、随浇),把住“四关”(刨沟换土、苗木修剪、栽植深度、浇透水)提高栽植质量保证成活。要求施工种植前必须施足基肥,弥补绿地瘦瘠对植物生长的不良影响,以使绿化尽快见效。
本次规划对11条县级河道、101条乡级河道进行岸坡绿化建设。共计新增植树造林 834 300株,新增岸坡绿化面积464.35万m2。
2.4 景观设施
结合护岸建设和沿线镇区建设,在生活区布置65处景观节点,其中县级河道6处,乡级河道59处。
景观节点设计顺应地形特点布置滨河休憩广场和亲水平台,周边种植景观植物和铺设人行步道,通过统一道路铺装、栏杆风格显出工程的整体性和一致性,同时又各有特点。通过挖掘沿河人文历史以及地方民风民俗,丰富河道的文化环境和艺术美感[5]。
2.5 河道管护
如东县县级河道由如东县五位一体长效管护工作领导小组办公室统一管理,公开招标确定巡航保洁单位,并出台《如东县一二级河道巡航保洁考核细则》。乡级河道为镇管河道,由各镇五位一体长效管护工作领导小组办公室公开招标确定河道保洁单位,基本建立起了覆盖全县所有县乡河道的管护机制。
河道管护专职管理人员按照2 km/人标准设置,所有管护人员通过公开招聘择优录取,并进行业务培训,签订承包合同,明确双方责、权、利。管护人员的工作接受社会广泛监督,在每条河道醒目位置,设立“如东县河道长效管理责任牌”,标明河道名称、河道级别、管理范围、管理责任人和监督电话等内容。同时对管护经费拨付方式进行改革,变原来拨付到镇、村为直接对管护员打卡支付,保证管护经费能及时足额到位,以增强管护人员的工作积极性,确保河道管护质量。
2.6 农村水环境综合治理
现状乡镇污水处理能力为1.6万m3/d,远远满足不了近、远期污水处理需求,并且目前各污水处理厂运行状况不佳,为满足近、远期污水量处理需求,如东县开展农村水环境综合治理项目建设工作,已在全县各镇区建成22处村庄生活污水处理设施,农村水环境得到有效改善。
规划在如东县新建污水处理厂和污水管道,推进老镇区雨污分流,截污纳管工程,力争全县实现城区、镇区雨污分流。同时推进农村小型污水处理设施建设[6]。
优先考虑集中处理,辅以分散处理的居民生活污水处理工程。对于靠近镇区、居住较集中,且满足城镇污水收集管网接入要求的农户,其污水优先纳入污水处理厂污水收集处理系统。对不宜实施居民生活污水集中处理的农户,分两种情况建设分散式生活污水处理工程。针对人口规模相对较大、居住相对集中的宜通过敷设污水管道集中收集生活污水,采用土壤净化槽、一体化处理设备等生态处理、生物处理工艺进行处理;针对人口规模较小、居住较为分散的农户,宜就地就近收集,采用微动力的分散生活污水处理技术进行处理。处理后的生活污水,应结合当地农业生产,加强生活污水、尾水的回收利用。
项目新建污水处理厂、管网、污水提升泵站及新建部分农村生活污水处理及收集设施采用BOT(建造-运营-移交)的运作方式;项目中已有污水处理厂设施采用ROT(改建-运营-移交)的运作方式;项目已有农村生活污水处理设施采用TOT(移交-运营-移交)的运作方式。
3 结 语
农村生态河道建设,能提高如东县区域内防洪除涝能力,为粮食安全、农业结构调整、产业规划、农民增收提供水利支撑,推进农业生产及农村经济的可持续发展,农村生态河道建设,是改善农村面貌和水环境,促进水生态的重要举措。如东县实施农村生态河道建设,重现“河畅、水清、岸绿、景美”的自然风光,在绿色发展,生态优先的国家战略背景下,在类似地区具有一定的推广和借鉴意义,我国幅员辽阔,生态河道建设亦应因地制宜,科学研究、制定符合本地河情的治理措施。