浅析山丹河城区段河道综合治理项目

周丽华

甘肃山丹水利水电工程局有限责任公司，甘肃张掖，734100

0 引言

近年来，随着水资源管理体制的改革，河道治理防洪能力有了很大提高。项目管理水平提高，项目整体面貌进一步改善，这与近期中国河流建设加强制度创新和建设管理密切相关[1]。近年来，城市规模不断扩大，现有的供水基础设施已不能满足城市防洪需求。在一些地区，由于城市的快速发展，而导致了大量的工业垃圾流入河道无人治理，河流污染严重。河道整治工程的建设，不仅为居民带来较好的居住环境，还使河道得以修筑。

1 山丹河发展历史

山丹河，属于内陆河黑河最东一条支流，古弱水的干流上段。位于甘肃省张掖市境。上游名白石崖河，源于祁连山冷龙岭，北流至山丹军马场称马营河，花寨子以下潜流地下，至山丹县城南出露成泉，又汇流成山丹河并折向西北流，至靖安乡南端入黑河，全长175公里，支流有霍城河、马营河等。年径流量0.86亿立方/米，建有白石崖、李桥和祁家店水库等，是山丹县绿洲的主要水源。

2 山丹河的现状

近年来，因祁连山雪线上升，上游用水量增加，下游来水逐年减少，河道萎缩，山丹河段大部干涸，导致区域内生态恶化，垃圾成堆，严重影响黑河水质。另外，山丹河作为山丹县城区域，在这种情况下，黑河及其流域的水质难以保证。为了实现流域生态修复工程的建设目标，必须通过污水收集、分流和输送，迅速改善水质。位于山丹县城内的河道内堆满了垃圾，河道内淤积严重，杂草存生，桥孔堵塞过半，河道生态环境恶劣，严重威胁河道行洪，严重影响城市的市容市貌，急切需要进行河道综合治理。

3 项目建设的必要性

加快祁连山黑河流域生态保护修复，实现格局优化、系统稳定、功能提升，关系生态文明建设和美丽中国建设进程，关系国家生态安全和中华民族永续发展。长期以来，受高强度的国土开发建设、矿产资源开发利用等因素影响，我国一些生态系统破损退化严重，部分关系生态安全格局的核心地区在不同程度上遭到生产生活活动的影响和破坏，提供生态产品的能力不断下降。此前开展的一些生态保护修复工作由于缺乏系统性、整体性考虑，客观上存在各自为战的状况，生态整治修复效果不尽理想，财政资金使用绩效亟待进一步提高。

为加大保护黑河流域的水体环境以及避免沙漠化的恶化，保护河西走廊绿洲生态，改善区域生态环境第一个亟待解决的问题。根据山、河、林、田、湖是生命群落的科学结论，我们认为黑河流域是一个完整的生态系统，并对该系统进行综合保护和恢复，以解决生态环境问题。提高自然生态系统稳定性和生态服务能力，加快西部生态安全屏障城市建设[2]。

山丹河作为黑河主要支流，对黑河水质和下游供水安全有着非常重要的作用，但由于山丹河城区段河道生活污水的任意排放和周边居民倾倒垃圾，导致河道生态造成严重破坏[3]。通过山丹河综合治理项目，可以有效改善城区生态环境质量和水环境质量，从而提高黑河水流城水环境质量和生态环境质量，保证下游供水安全和正常调水。

4 山丹河建设方案

针对山丹县山丹河的水环境质量现状和存在的问题，为遏制山丹河湿地湖泊及山丹河流域水质下降、河道湿地萎缩的趋势，主要入湖河流干流水体水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水质标准，减轻湖体富营养化状况，构建湖泊健康生态系统，通过对黑河主要支流——山丹河流域城区段生态环境进行全面治理，新增山丹河生态蓄水面积38042m2，初步实现山水林田湖生态安全。

该工程起点山马公路桥至污水处理厂，全段总长5.07km，河道疏浚5.07km，新增护堤91m，树池476个，改扩建车桥1座，排洪渠2.2km，生态护坡2360m，新增生态蓄水面积38042m2（蓄水区26个），修增亲水平台3324.25m2，污水管道埋设45.6km，绿化面积71926m2，埋设安装灌溉水系统17.625km。将蓄水区和亲水平台、新建的生态护堤相辅相成，共同促成城区蓄水和生态景观融为一体，增大城区蓄水绿化面积，改善城区生态环境质量[4]。

污水管道布置：河道南侧的污水管道基本没有形成，而河北侧的污水管道则基本已经形成，只需补建部分不全面的污水管道就可以满足设计及使用要求。而河道南侧则需要大面积建设污水管道，将分散排放的污水接入污水主管中，最终排入污水处理厂[5]。

排洪渠布置在河道内，现河道较窄，为了不影响河道的泄洪，本次将排洪渠设计为矩形暗渠，采用清洪分治的原则进行治理，靠右侧河岸设置排洪渠，小于等于2年一遇的洪水均从排洪渠通过，左侧河道设置蓄水区，大于2年一遇的洪水由排洪渠和蓄水区共同承担，总体上满足20年一遇的防洪标准。排洪渠为矩形暗渠，渠口宽1.7m，深1.5m，采用C20钢筋砼现浇，渠底厚30cm，边墙厚25cm，10cm厚的C25钢筋砼预制盖板，基础采用C15细砾砼垫层。排洪渠设计纵坡1/200。

改扩建车桥1座：经复核计算，周庄桥、国安桥、国泰桥、国礼桥、国义桥最大过洪能力均不满足20年一遇设计流量113m3/s，经现场踏勘，除周庄桥以外，其他过洪能力不够的四座桥桥头两端均有建筑物，目前不具备改扩建条件，只有周庄桥桥头两端开阔，具备改扩建条件，故本次只对周庄桥进行改扩建。

现状桥为两孔，单孔净宽5.1m，桥面宽6m，本次设计扩建为四孔，单孔净宽仍为5.1m，本次设计拆除两侧重力式边墩以及桥板，保留原中墩。设计边墩仍为重力式挡土墙结构，为C25砼/F200/W4现浇，顶宽0.82m，其中C30砼墩帽宽0.52m，高0.25m，外侧坡比1∶0.3，迎水面竖直，墩高3.85m，基础两侧放大脚顶宽1m，高1m，放大脚底宽4.095m，临时开挖坡比1∶0.5，外侧土方夯填，基础底部铺设0.8m厚的砂砾石垫层，中墩为直墙式，为C25砼/F200/W4现浇，高3.85m，厚0.8m，基础两侧放大脚顶宽1m，高1m，放大脚底宽2.8m，临时开挖坡比1∶0.5，外侧土方夯填，基础底部铺设0.8m厚的砂砾石垫层。桥板为0.4m厚的C30钢筋砼现浇，桥头两端搭板为0.3m厚的C30钢筋砼现浇，桥面宽6m，桥板和搭板上铺设沥青砼，与桥头两端路面相接，桥台为0.5m高、0.3m宽的C25砼防撞墙，防撞墙上安装钢管防护栏。

河道疏浚，将河道设计洪水位降低，使该段河道有一个比较平坦、规整泄洪通道，疏浚河道合计总长度2.2km，疏浚主要采用机械开挖和人工清淤，河道疏浚及工程产生垃圾统一送往垃圾填埋场集中处理，垃圾填埋场距离本项目约10km。疏浚工程量4.9万m³，河道纵向平均设计纵坡为1/160，平均深度0.52m，通过上述措施的实施，最终还河道一个通畅的行洪区，以满足安全泄洪要求。

根据河道疏浚纵坡和开挖高程将疏浚后河道整平夯实，铺设100mm厚的中细砂找平层，人工夯实，然后铺设土工膜，铺设200mm厚的细砂保护层，人工夯实，压实度系数控制在大于0.95后；设置方网格梁蓄水口，梁格横纵向间距均为10m，定位后立模浇筑C15砼方格梁；待梁格强度达到设计要求后，进行梁格之间的卵石层铺筑，卵石层厚300mm，直径D=10～150mm，不均匀系数5～8，卵石层整平夯实，相对密实度大于0.6，不允许内含尖角碎石及杂物。

蓄水区设计溢流坝22座，梯形断面，坝高0.5m，坝顶宽0.8m，底部宽3.45m，迎水面边坡1∶2，背水面边坡1∶3，采用C25砼现浇。

在蓄水区左侧，修建格宾石笼生态护坡，护坡高度为岸多高护多高，格宾石笼护坡厚度0.3m，格宾石笼护坡表面铺设种植土，进行生态绿化，边坡系数1∶2，左岸复合土工膜坡面铺在格宾石笼下面，铺至石笼顶部，斜坡由下往上依次为10cm厚的中细砂找平层、PE复合土工膜（两布一膜）、10cm厚的中细砂保护层、300mm厚格宾石笼和500mm厚种植土，右岸岸顶填筑0.5m厚的种植土，基础为单层格宾石笼，单层格宾石笼规格为宽0.5m，高0.5m，底部铺设0.15cm厚的砾石垫层，岸坡与河底土工膜为整体铺设；蓄水区右岸排洪渠右侧河岸无防护，本次在现状岸坡上衬砌格宾石笼生态护坡，格宾石笼护坡表面铺设种植土，进行生态绿化，边坡系数1∶2，左岸复合土工膜坡面铺在格宾石笼下面，铺至石笼顶部，斜坡由下往上依次为10cm厚的中细砂找平层、PE复合土工膜（两布一膜）、10cm厚的中细砂保护层、300mm厚格宾石笼和500mm厚种植土，右岸岸顶填筑0.5m厚的种植土。

河道两岸堤防不动，右岸岸顶为滨河路，为了美化绿化滨河路，设计在右岸岸顶公路两侧覆土绿化，覆土厚度30cm（公路原两侧原来为林地和庄稼地，土层性质满足植物生长需要）。为了公路与两侧绿化带协调，需将公路进行加高30cm。岸台边为2m的绿化带，采用树池形式，树池为1.2m×1.2m，树池内回填0.3m厚的种植土，树池周围铺砖硬化，绿化带右侧为14m宽的公路，公路抬高0.3m，公路右侧也为绿化带，根据现场情况选择合适的树草品种。

5 山丹河建成的效益

5.1 社会效益

山丹河城区段作为黑河主要的支流，山丹河城区段流域湿地为黑河流域山水林田湖主要组成部分，项目实施后可有效调节山丹河城区段水资源，提高山丹黑河湿地生物多样性，维护生态过程的自然性与完整性，保护珍稀候鸟生境，改善生态，维护下游经济社会持续发展，调节气候，降低沙尘暴等自然灾害发生频率，改善山丹河城区段两岸和下游的生态环境，实现黑河山水林田湖在发展中保护、在保护中发展，达到山丹河城区段流域环境从人为破坏到治理修复和自我恢复的转变，极大改善山丹河城区段和黑河的生态环境和水环境质量，为县域经济发展创造良好的水生态环境[6]。

5.2 生态环境效益

（1）改善山丹河城区段流域生态环境质量，初步实现湖泊生态安全。项目实施后，有效改善了山丹河城区段春风沙弥漫、夏秋洪水四溢、长期断流及生态恶化现状，恢复了山丹河城区段两岸生态植被、蓄水区和新建的生态护堤，共同促成城区蓄水和生态景观融为一体，增大了城区蓄水绿化面积，改善了山丹黑河流域山水林田湖主要是山丹河城区段流域生态环境质量，提高了饮用水安全保障能力，初步实现了湖泊生态安全[7]。

（2）改善生态，确保完成分水任务，维护下游经济社会持续发展。山丹山林农湖生态系统位于黑河中上游水源涵养区，可以极大地提高张掖绿洲的水利水平，维持地下水资源平衡[8]。对维护和促进黑河下游经济社会可持续发展具有重要作用。

（3）恢复和增加水体好氧微生物的活力，有效改善水质。河流改造有效改善了水流环境，促进了上下层水的混合，增加了水体的含氧量，抑制了氮磷向沉积物的排放，防止了水体的黑臭和异味。恢复和增强了水中好氧细菌的活力，净化了水污染物，改善了水质，构建了以植物多样性为基础的稳定、生动、美丽的生态系统[9]。

6 结语

总之，中小河流治理是一项造福人民、造福社会的综合性工程，已成为基础工程的重点之一。它具有锋面长、覆盖面广的特点，同时具有显著的社会效益和经济效益。因此，在利用中小河流时，必须科学规划、因地制宜，根据实际情况采取具体的建设措施；同时，要加强管理，创新管理理念，提高管理水平。只有这样，才能有效保证项目实施质量，充分发挥河流流域政府的优势，为经济社会的可持续发展提供有力保障。推进生态文明建设是我国的内在要求，也是一项旨在改善水处理系统和确保国家水安全的制度创新。