杭埠河“安澜绿廊”综合治理思路探讨
2023-02-14乔大飞
乔大飞
(安徽省舒城县水利局,安徽 六安 231300)
河道治理是一项系统性、综合性工程,在满足防洪功能、保证水安全的前提下,应兼顾改善提升沿岸水生态环境质量。河道生态环境治理和保护有利于促进水体生态系统的平衡,增强河流自我净化能力,改善河岸带生境条件和河道两岸的人居环境。
1 项目概况
杭埠河位于巢湖流域西部,流域面积4247km2,干流全长144.5km,其最大支流丰乐河流域面积2124km2,河道全长117.5km。杭埠河上游有龙河口水库,属大(2)型水库,总库容9.03 亿m3。杭埠河流域面积占巢湖闸上来水面积的46.3%,占巢湖总来水量55.1%,为直接入巢湖的最大支流,也是巢湖生态补水重要河流之一。杭埠河流域圩区主要分布在龙河口水库溢洪道下,保护圩区总面积267.7km2,保护耕地19.43 万亩,保护人口23.4 万,同时保护206 国道、合九铁路及合安高速、京福高铁等国家重要交通干线,因此杭埠河防洪工程是巢湖流域防洪体系重要组成部分,为助推巢湖水环境治理和水生态修复,支撑合肥都市圈和巢湖流域高质量发展,及大别山革命老区绿色振兴发展提供有力保障。
杭埠河(舒城)安澜绿廊保护示范先行段项目(简称“示范先行”),治理范围为龙河口溢洪道出口至转水湾桥河段,全长9.6km,重点建设内容包括:河道清淤、堤防加固、护坡护岸、防洪道路、过堤建筑物、拦河堰、生态恢复和景观工程等。本次治理段现状护坡多为天然护坡,岸坡杂草杂树较多,局部岸坡砂石裸露严重,历史开采砂石资源,导致河岸、边滩与堤防崩塌现象时有发生,严重影响河堤与相应建筑物的安全。
2 杭埠河“安澜绿廊”综合治理工作策略分析
2.1 清淤疏浚工程
杭埠河的河道覆盖层以砂砾石、砾石、亚粘土、亚砂土和细砂为主,这些覆盖层大部分位于河道两侧,部分河段位于河床上。由于河道内杂树丛生,加之部分桥梁及堰坝影响,导致河流流速减慢,河床泥沙堆积,影响了河流的行洪能力,也影响了杭埠河沿线的灌溉、供水。通过对该河道进行清淤疏浚,可以增加河道行洪能力;提高供水、灌溉保障能力;提高河道水质(清除淤积沉积物污染),改善河道水生态质量。河内堤脚线向内移动50m 为疏浚区域,疏浚边坡坡度1∶3,疏浚深度1.5~2m,在确保工程质量与进度的前提下,考虑到对周围环境的影响,降低二次污染,降低噪声,降低对居民的干扰。目前,国内外的疏浚方法有:干浚、水力冲浚、水下疏浚和环保疏浚,具体比较如下。
2.1.1 干法清淤
干法清淤是先把作业区域内的水抽干,再用挖掘机进行疏浚,把开挖出来的淤泥直接用渣土车运走,或放在岸边临时堆放。这种疏浚方法的优势在于清除干净、施工速度快、质量容易保证,对设备和技术要求不高,降低了工程造价,所得到的污泥具有较低的水分含量,容易进行后续处理。
2.1.2 水力冲挖清淤
利用水力冲挖机的高压水柱对淤泥进行冲刷,淤泥在预先设定好的低洼区聚集,然后通过淤泥泵抽吸,通过管道输送将淤泥输送到岸边的淤泥堆或淤泥池中。水力冲刷清淤技术具有机械简单、运输便利、造价低廉等特点,但其所产生的淤泥浓度较低,后续处理较为困难,且施工环境较为恶劣。
2.1.3 水下清淤
水下疏浚通常是将疏浚机械安装于船舶上,以船舶为工作平台,在水上操纵疏浚机械对淤泥进行疏浚,然后用管线运输系统将淤泥运至岸上。水下清淤过程中易出现浮泥遗漏,对沉积物的强烈扰动,并易对水体造成大面积污染,同时,也不适用于中小型河道。
2.1.4 环保清淤
环保清淤主要采用环境友好型绞吸清淤船来清理淤泥。环境绞吸清淤船配有特殊的环境绞刀,在清淤时,环境绞刀进行封闭、低干扰的清理,疏浚后的淤泥由清淤船上的大功率泥浆泵抽吸,再由清淤船上的大功率泥浆泵送入输泥管线,再由全封闭管线运送到指定的卸泥区。环保清淤技术的特点是:对沉积物的干扰小、清除率高、开挖精度高;但是环境污染治理要求有专门的治理设施,并且要有高精度的定位与监测系统,治理费用很高,同时,也不适用于中小型河道。
综合对比分析得出:水下清理对沉积物的干扰较强,很可能导致大范围的水域污染,不适合采用这种方法;水力冲刷清淤所形成的淤泥水分含量较高,难以进行后续处理,且不适宜用来清除砂石;环境保护法虽然有挖掘精度高,对沉积物扰动小,不产生二次污染等优点,但其造价也很高;干法处理的泥沙含水量小、清理干净、对设备的需求小、造价低。结合杭埠河干流水深较浅,泥沙含量以砂砾石、砾石、亚粘土、亚砂土及细沙为主的特点,采用干法处理最为适宜,整体处理效果和效益非常明显。
2.2 堤防加固工程
本项目现状堤防堤顶高程能够满足防洪标准要求,但部分堤防堤顶宽度和边坡未达到设计标准要求,堤身为沙堤,填筑质量不高,堤基未做防渗处理,当汛期河水高涨时,堤防背水坡脚以外出现管涌、翻砂鼓水及流土险情,危及堤防安全;另外本段堤防堤顶大部分无防汛道路,给汛期防汛巡防救灾带来严重不便。本项目堤防加固主要原则:(1)河道随弯就弯,不建议裁弯取直,保留河道原有自然河势。(2)为保证堤防填筑质量,避免薄层填筑加培,导致新老堤防“两张皮”,容易出现滑坡、裂缝,同时为便于机械化施工,确保堤身的填筑质量,在条件许可的情况下尽量采用单侧帮宽增厚的方法;因本治理段堤防的迎水面几乎没有滩涂地,为了不占用河道,保证河道行洪断面,尽量采取在迎水面削坡,在背水面帮宽加厚来加固堤防,对于少数有滩地或河段宽度大的地区,可以在临水一侧进行帮宽增厚,以节省工程用地及拆除费用。(3)堤顶道路工程设计:现状高程高于设计高程情况下,现状堤顶高程不降低,尽量保证堤顶道路高程顺滑;同时为有效衔接当地乡村振兴规划及旅游发展需要,本次堤顶防汛道路按景观道路高标准建设,打造一条最美滨河绿道,为后期杭埠河“安澜绿廊”项目链接巢湖、三河古镇(5A 景区)及万佛湖(5A 景区)奠定基础,成为舒城全域旅游的新引擎。
2.3 护岸护坡工程
自2009 年以来,国家实施了中下河流治理及主要支流项目,结合实地考察来看,杭埠河马河口大桥至将军宕大桥段部分险工险段及迎流顶冲段先后修建了护岸护坡,大部分堤段护岸护坡形式采用水下抛石护脚至枯水位以上,枯水位以上至设计洪水位采用实心预制砼块护坡。本项目结合新建堤防、险工险段加固及河道沿线景观布设,对河岸、边滩及堤防进行生态护坡及护脚,打造生态护堤,水景相容。避免过多硬质护坡破环自然岸线,造成水生物无法附着存活,生物的多样性遭到破坏。(1)岸坡清理:清除护坡范围内的垃圾,保持岸坡整洁,有条件时可在坡面上种植绿草、草皮等绿化;(2)种植植被:选择根系发达、耐干旱、耐涝、抗虫害的植物;(3)布置护坡:优选生态型护坡,常用的生态护坡形式有植物型护坡、土工材料复合种植基护坡、生态石笼护坡、植被型生态混凝土护坡、生态袋护坡、多孔结构护坡、自嵌式挡土墙护坡等;同时注重生态护坡和结构防护相结合,既可采用生态护坡技术,也可采用结构防护技术。结构防护主要是在坡面上设置一些挡墙、棱体、植物等作为结构层,生态护坡是在坡面上种植植物来达到水土保持和景观美化的目的。(4)注重保护生态,防止水土流失,保护水生物的生存环境,选择适宜的水生植物和动物种类,对河道内原有植物加强养护管理,保证其正常生长。
2.4 生态修复工程
杭埠河河段的生态恢复工程,通过构建湿地斑块和植物群落,使河段的生态环境得到了改善,本项目针对杭埠江河生态环境中存在的问题,在已有的入河污染物得到有效控制的前提下,以维持河道生态系统的健康为总目标,立足现有的水系格局和生态格局,以建立稳定的生态系统和改善河道水质为主线,通过对湿地斑块的建设和植被的恢复,建立完善的水生态循环系统,提高水体的生态自净能力,并结合水生态修复工程,建立一套科学的河道水生态系统的长效治理机制,确保河道水生态系统的长期健康稳定,确保河道水环境的“长治久清”。
2.4.1 沉水植被系统构建技术
沉水植被系统构建技术指的是通过对水域的生态系统进行恢复,达到对水体的净化,从而达到水环境治理的目的。这种技术可以在已经遭受到生态破坏和污染的水体中,展开水域生态构筑,突破了一系列关键的技术难题。作为“水下森林”的创造者,沉水植物作为水生态系统的重要组成,其根系及叶片可直接从水中摄取养分,其所需要的碳源也可从水中摄取,具有自下而上的清洁功能。沉水植物系统的建设,不仅要考虑其覆盖面,满足其生态平衡的自净需求,而且要考虑其对外来污染水和景观的净化效能。不同季节的植物之间的混搭,并不严格划分格子,而是以园林效应为主要目的,进行配置调节。沉水植被的恢复,为后续的水生动物、底栖动物提供了较好的生长环境。沉水植物对水中总氮、总磷和COD 的去除效果显著,也具有重要的生态功能。
2.4.2 挺水浮叶植物系统
挺水浮叶类植物通过其根系从污泥中吸收一部分养分,既能有效地清除水中的大部分污染物,又能加速废水中养分的回收与再利用。它不仅可以改善河床的质量,还可以在一定程度上起到净化河床的作用,增加河床边坡的观赏性。研究表明,浮叶植物对城市污水中的氮、磷污染有直接影响和间接影响两种效应。在对河流景观有一定需求的地区,可以在河流中种植浮叶植物,起到一定的遮光、抑制水藻生长、增加观赏性的作用。原则上,选择与当地气候相适应,年生长速度较慢,降落物少,观赏性强的品种。在对风景有一定要求的开阔地带,在有风景台的地方,零星地栽种浮叶草。该工程计划在浅滩上重新栽种挺水草,在提高植物多样性的同时还能起到一定的净化作用,达到赏心悦目的景观效果。在靠近河岸的湿地上,以种植挺水植物为主;为了减少水流速度,在河道淤积侧开凿水湾,同时种植沉水植物、浮叶植物和挺水植物,对水质进行净化。
2.5 水文化工程
项目内有古七门堰工程,现已成功申报世界灌溉工程遗产,是文化传承功能和示范借鉴意义的典型工程。本项目依托现有文化资源,深入挖掘水文化及历史,以古七门堰工程为契入点,推动水工程与水文化有机融合,彰显水工程文化内涵,讲好水工程文化故事,充分展示舒城县治水兴水的人文关怀和文化魅力。
3 治理效益分析
3.1 经济效益
本项目建成后可有效提升治理段防洪减灾能力,降低因圩口溃决而导致的农田洪灾损失,每亩年均减灾效益2090 万元,为粮食安全提供有力水利保障。
3.2 社会效益
杭埠河整治工程实施后,可降低沿线洪涝灾害损失,居民脱离洪水的威胁,有助于改善人居环境,有利于和谐社会建设。沿岸水生态环境得到有效提升,促进人水和谐,城镇人居环境品味有效提高。同时,项目带动了地方旅游,助推县全域旅游高质量发展。
3.3 生态效益
可以有效地控制因该工程项目而产生的新的水土流失,并有效地改善河道沿岸水生态环境质量。
4 结语
综上,杭埠河流域的综合整治,不仅是改善区域生态环境、提升城市形象的需要,更是深化巢湖流域水环境治理、推进巢湖流域水生态修复的需要。因此,杭埠河流域综合整治应坚持以人为本,顺应自然,因地制宜,统筹考虑防洪安全、水资源利用、水生态保护与修复、水文化传承与创新等多方面因素,不断完善流域综合整治体系和设施配套,努力打造高品质的“安澜绿廊”■