水利工程城市中小河流治理过程现状及对策探讨

2023-11-10黄永达

城市建设理论研究(电子版) 2023年29期

黄永达

东莞市黄江镇工程建设中心广东东莞 523000

城市的发展始终离不开城市水生态环境，良好的水生态环境可以带动区内经济持续、健康、稳定发展，提高就业率和人民生活水平，对促进人民安居乐业、文化、教育、科学事业的发展及推进精神文明建设起积极作用。城市中小河流作为城市生态系统和景观体系重要组成部分,其水环境质量和城市的发展存在密切联系，不但会直接影响城市防洪排涝安全，更是会对城市水资源产生至关重要的影响。水作为城市居民日常生产生活中不可或缺的资源，它的持续利用以及科学调控将在一定程度上影响并决定居民的生活质量。目前城市黑臭水体问题是百姓反映极其突出强烈的环境问题，不仅损害了城市人居环境，也严重影响城市形象。因此，在当前的工作开展和实施中，需要从实际出发，对城市中小河流进行合理的治理、开发和保护，在此基础上确保水资源的可持续发展和利用。

1 工程概况

为深入打好水污染防治攻坚战，解决城市中小河流黑臭问题，东莞市万江街道分片区（洲围）实施河涌综合整治工程，本人主要参与其中大洲围和金丰围的河涌综合整治工作，主要采取控源截污、河道疏浚、水生态修复和智慧水务等工程建设措施，建立功能完整、健康有活力的河涌水系，达到泄洪顺畅、排涝安全、水质清洁、生态健康、景观优美“五位一体”的总体目标。

2 城市中小河流意义重大

城市中小河流作为城市景观的重要的依托，它的治理和建设将直接影响不同区域的城市化水平和经济高质量发展。同时，人类文明依水而生，相应的更是蕴藏着丰富的历史文化资源。城市滨水区域中的中小河流建设在整个社会的发展中占据着关键性作用，它作为城市居民自由活动的公共空间，在功能性的发挥和展现上常常是多元化的，不但是城市旅游观光的重要场所，更是城市发展中的历史缩影。当前我国在进行城市发展建设时，城市中小河流正在成为维护生态稳定和平衡的重要元素，常常是作为城市生态系统的绿色生命线而存在。

然而当下，随着城市化进程不断加深，水环境基础设施建设短板问题越发突出，现有的污水管网系统将无法满足实际需要，大量污染物流入河流，水体中 COD、氮、磷等污染物浓度超标，远远超出城市中小河流自我净化调节能力，河流水体出现季节性或终年黑臭。城市黑臭水体的生态系统结构严重失衡，影响景观及人类生产和健康，成为目前极其突出的城市水环境问题。同时，由于河道淤积日趋严重，支涌水动力不足，且水面被填埋或河道滩地被占用现象突出，造成过水断面缩窄，过流能力降低，严重削弱了河道交通运输和防洪排涝能力。

综上，做好城市中小河流治理对于城市生态建设的积极影响主要体现在可以为城市的生活以及生产工作提供就近的水源，在此基础上切实减少和防止出现洪涝灾害，真正建设海绵城市，为城市的可持续发展提供必要的支撑，在这一过程中，进一步优化和丰富城市的景观，使其得到更加稳定和绿色的发展。

3 水利工程河道治理问题分析

3.1 水利工程河道治理意识缺失

在对水利工程中的中小河流项目进行治理初期，有关治理重要性以及必要性尚未得到严肃的认识，在地区的发展规划上，更多的还是围绕经济发展见效快的城市基建设施上，对于河道治理这一需要长周期、系统性的工作相对忽视，资金投入相对不足。需要注意的是，水利工程的建设质量将直接影响并决定城市经济的发展速度，作为城市规划的重要组成部分，在具体的工作实践中，需要从实际出发，综合考虑多种影响因素，结合河道的现实情况，进行更为科学合理的规划，在此基础上实现对河流水量以及面积的高度控制和监控，防止进一步增加城市的河道污染，进而直接影响并且阻碍城市的发展[1]。同时，相关工作人员对这一工作的开展和落实缺乏正确且清晰的认知，导致了有关治理工作的执行相对迟滞或者工程上马过于仓促，在治理过程中重“面子”，轻“里子”，缺乏系统化治理理念，导致最终水系治理的成效未能达到理想化效果。

3.2 水利工程河道治理技术支撑薄弱

现阶段从我国水利工程中小河流治理的现实情况来看，由于整个施工工序和施工环境较为复杂，所以施工存在一定的特殊性，需要结合不同的环境状况选择适宜的施工技术，从目前整个治理工作中施工工艺的使用上看，大多采用的是护岸技术，这种技术在实际对河道路线进行规划时，呈现出明显的单一化特征。水利工程中中小河流治理之所以和其他的城市化建设相比，表现出一定的落后性主要在于整个治理技术的滞后性，它直接导致我国水利工程中小河流在治理过程中很难达到理想化的生态效果。与此同时，许多基层水利工程建设管理单位长期以来工作任务重心偏重于防洪排涝工作，在水环境整治上经验相对匮乏，工作队伍专业化程度不高。

3.3 河道管护水平较差

河道管理作为水利工程管理工作的重要组成部分，它的建设同样和整个水文生态环境存在密切联系，但当前在河道治理的过程中还是存在诸多的缺陷和不足，使治理难以达到理想化效果。首先主要在于整个河道的占用率相对较高，特别是在城市化程度较高的城市建成区，沿河建筑历史遗留问题严重，许多水面被填埋或河道滩地被占用现象突出，造成过水断面缩窄，过流能力降低。与此同时，管线单位未经审批就在河道埋设或挂接管线，既容易导致河道淤积，也严重影响河道治理工程的实施，特别燃气、供水管和高压线对工程建设的影响更为严重。其次在于整个河道的入口相对较多，部分沿河工业企业未按要求依法申领排污许可证或纳入排污登记并严格持证排污、按证排污，同时入河排污口上也具有一定的隐蔽性，在违法排放或通过雨水管网直排入河的监管难度较大，无论是工业废水还是生活废水都会因为整个河道入口的增加从进一步流入到对应的河道中，这就进一步加重了河道中水体的污染，使其变得富营养化[2]。

3.4 河道防洪防汛能力不足

防洪防汛作为水利工程建设的重要功能，它的建设质量将直接影响我国的城市化发展水平。但是从现阶段我国河道治理工作开展和运行的现实情况来看，受投入资金和用地制约，部分河道护岸防洪排涝设计基准低于现行地区发展需要标准。河道护岸厚度不足、河道淤积以及河道年久失修都会在一定程度上直接影响并且限制河道本身的防洪和泄洪能力。当碰到雨量较大的季节时，便很可能引发严重的洪涝灾害。如在河南郑州“7·20”特大暴雨灾害中，大部分排涝分区未达到规划排涝标准，10条内河多处出现漫溢,下游与贾鲁河衔接段存在卡口，壅水顶托影响城区排涝，也是造成郑州城区出现严重洪涝灾害的重要原因。因此在现阶段的城市化建设中必须更加关注和重视对中小河流的治理[3]。

3.5 随意改变河道形态

从一些中小河流治理的现实情况来看，为了切实增强河道本身的防洪能力，通常需要从实际出发，使用对应的钢筋混凝土材料，但是需要注意的是，这虽然可以产生一定的积极作用，但是带来的负面影响常常是更大的。它不但会直接影响并且破坏整个河道的生态系统，也会使其遭受严重的污染。为了整合地区土地资源的需要，存在未经专业论证和行政审批即就进行了河道改道工程和河道覆盖工程。河道形态在现实中的随意变动，更是会直接影响并且决定整个河道环境的运行状态，对它的平衡性以及稳定性产生相应的影响，因此在现如今参与河道治理以及规划时，需要综合考虑多种影响因素，进行更为全面的规划和研究，在参与河道治理工作时，应该最大限度防止和避免对河道本身的生态系统造成破坏。

4 水利工程河道治理对策措施

现将本人主要参与的万江街道大洲围和金丰围河涌综合整治工程建设及管理过程中总结的几点经验进行详细的论述和介绍。遵循工程项目本身的特点，意识到中小河流治理存在的复杂性和特殊性，在此基础上综合考虑多种影响因素，组织专业的技术人员参与施工的设计和编制，从而在提高施工质量的同时实现对整个施工成本的精细化预算。从勘察阶段就要着手进行规划和设计，确保工程资料更加完整和健全，在这一过程中也需要从对本身的设计指标进行多元化分析和对比，确保设计方案能够得到一定的调整和优化，真正实现全员参与。施工阶段更是需要精心组织工作人员，使其可以更加严格的要求自己，对施工机械以及设备进行合理调动和使用，最大限度降低和控制成本支出。审核工程的方案设计以及技术指导都需要得到更加严格的监控，以此实现可持续发展。

4.1 编制水动力模型

由于大洲围位于城市建成区，城市化程度较高，河涌被缩窄、隔断，部分水面被覆盖填埋，部分桥涵、箱涵底高程较高，河涌缺乏水体交换、水动力不足问题相对突出，容易导致水质恶化并影响排涝。通过研究水体交换和水动力特性现状，建立大洲围一维河网水流数学模型，计算并分析大洲围内河涌在不同的外江潮型条件、不同初设水位下的水体交换规律。通过数学模型试验研究，分析各种条件下的水体交换效果，得出重点区域河涌控制指标（如河底高程、控制宽度），为后续河涌整治方案、闸泵运行方案提供科学的依据基础。在感潮地区水动力条件的科学优化调度可以促进水体交换，在一定程度上改善河涌水环境。

4.2 考虑在一个非汛期实施

在非台汛期河道施工的实际开展和实施，通常不会影响到整个排水性能的发挥，相应的在这一时期也不会对施工导流设施产生消极的影响。在进行平行施工时，为了进一步提高施工效率，确保各项施工作业能够得到有序协调，需要从实际出发，对整个工程的施工作业进行更为严格的管理和规划，真正保障各项工序的顺利实施，防止和避免在施工作业中出现相互影响的现象，从而最大限度提高工程施工效率，真正实现收益最大化。

4.3 完善污水处理设施

污染在水里,根源在岸上。管网是城市水系统治理的关键所在和薄弱环节。推进污水管网全覆盖，提高雨污水管网运行效能。对沿河旱天污水直排的雨洪排口开展溯源和治理。对于存在错混接、漏接、渗漏、坍塌、淤积等病害现象的老旧管网，通过“修复、改造、重建”等方式，有序恢复污水收集管网的效能；在完成干管和支管建设的片区，推进最后1公里管网的建设，提高接户率；推进源头雨污分流改造，在完成雨污分流改造的片区加快收水口关闭和截流井整治；在合流制片区因地制宜采取调蓄设施、快速净化设施等措施，降低合流制管网雨季溢流污染；临时污水处理设施要明确使用年限，若超过使用年限和污水未得到有效处理，要限期整改。

4.4 建设组合式生态护坡

为了切实提高整个中小河流的防洪防汛能力，对河道内的生态环境进行较好的保护，组织建设生态护坡。在正式实施和开展施工工作之前，首先应该对施工现场进行适当的清理，将其中存在的杂草以及障碍物等全部清除干净，使其保持良好的环境状态。除此之外也要对面层本身进行压实处理，像是其中存在的一些孔洞以及凹陷区域，需要先进行对应的填土处理，之后再将其压实，使其可以达到较好的成果。在正式施工的过程中，应该遵循中小河流的环境特点选择适宜的碎石垫层，在此基础上选择相应的工布进行铺垫，之后再采用混凝土实施浇筑，从而实现建设成果最佳化。在组合式生态护坡的正式施工中，需要最大限度防止和避免出现工程裂缝，真正使其在应用上达到最佳的效果。一旦产生缝隙就需要及时做出适宜的处理，对整个缝隙进行相应的填充，注意使用的土壤以及碎石等。

4.5 河道清淤

由于受长年污水直排影响，河涌底部淤积了大量污染严重的底泥。受污染的底泥中含有重金属离子、生活垃圾、有机质分解物等。即使随着截污管网的建设，污染源得到一定控制的情况下，河道底泥仍可对河流产生二次污染，如不处理底泥就无法彻底消除河涌黑臭现象。本次设计计划在已完成清淤的基础上，补充部分河段清淤，清除污泥。清淤疏渗能够快速降低黑臭水体的内源污染负荷，避免其他治理措施实施后，底泥污染物向水体释放，包括机械清淤和水力清淤等方式。清淤疏浚技术需合理控制疏凌深度，保证彻底清除底泥污染物的同时，不破坏河底水生生态。

4.6 智慧水务建设

由于万江街道位于感潮区，潮汐资源丰富。传统模式下，需要以人工模式控制水闸，但由于水闸管理队伍普遍存在老龄化、专业水平低的问题，水闸控制主要还是依靠传统经验，不可控性较高，无法有效利用潮汐资源置换水体。在本项目中，通过闸站智能化改造，在闸站楼体、闸门、内河、外河等位置安装各类具有采集、监控、数据传输等功能并可接入软件平台的智能物联网设备，将原有的“传统人工管理”模式现基本转变为“智能调度为主，人工管理为辅”的管理模式，实现调水智能化、管理数字化、实况可视化和应急高效化，全面提升水务工作的治理水平，有效利用潮汐资源实现水体置换改善水质。