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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇淺談河道生態治理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]:生態理念河道治理原則規劃實施
中圖分類號: B845.65文獻標識碼:A 文章編號:
引言
從上個世紀70年代開始,水利工程與河流生態系統的關系在國際科技界就引起了廣泛的關注,成為環境領域中的一個熱門話題,并從不同的視角分析了河道治理工程給河流生態系統所造成的負面影響,同時對新的治河理念進行了探討和總結,提出了一種全新的生態理念,并在規劃、實施各環節進行了實踐。昌寧縣的河流分屬怒江、瀾滄江兩大水系,境內大小河流110條,其中,較大河流6條,過境江2條,5km以上常流河57條。受傳統治河思路的影響,已經治理的河道普遍存在硬化、渠化的現象。自2009年云南省啟動重點地區中小河流治理工程以來,昌寧縣的右甸河、枯柯河等擔負全縣主要防洪任務的中小河流相繼得到治理,并在規劃和實施中創造性的融入了生態理念。
1傳統治河方法的弊端
受資金及技術影響,昌寧縣各河流并未能進行系統的整治,僅對城區及集鎮所在的重點河段進行了防洪治理,治理思路多圍繞著防洪及排澇兩個目標,治理方法主要是對河道截彎改直,采用漿砌石或混凝土進行全面護砌,這樣使得河道喪失了自然屬性,改變了動植物的生長環境,打破了人與自然和諧相處的環境,其弊端已逐逐漸暴露。
2新時期的治河原則
水利部對新時期的治河原則明確提出,在確保防洪安全的前提下,要突出生態理念,盡量保持河道自然形態,維護河流健康,促進人水和諧。河道治理包括疏浚、護岸、河床調整、親水臺階、防洪搶險、綠化等內容,在規劃和實施中要把握以下原則:①要堅持“因地制宜,適當超前”的原則,盡量做到就地取材、隨風就俗;②在河道治理規劃時要做好生態調查,并在方案中提出相關保護措施;③維持和恢復河道的自然岸線,保護河道的生態平衡及自我修復能力;④根據河道的功能定位來確定相應的治理措施。
3生態理念的工程實踐
3.1昌寧縣右甸河城區段治理
昌寧縣右甸河是羅閘河的上游,發源于昌寧縣北部新爐山區,由北向南流淌,縱貫昌寧縣城右甸壩區,經溫泉鄉溫泉村灣塘流入風慶、云縣后匯入瀾滄江,屬瀾滄江一級支流。右甸河城區段長18.6km,擔負著縣城及人民的生命和財產安全,同時它也是縣城的景觀主軸,是全縣人民休閑娛樂的主要場所。工程治理方案把傳統治理目標與生態景觀打造緊密結合,河堤順勢而治,保留其天然河勢,同時保護原河堤生長的樹木,盡量少占用農田。河道5年一遇洪水位以下的河堤采用漿砌石護腳,5年一遇洪水位以上采用砼菱形網格護坡。護坡網格內通過栽植垂柳及藤本來達到生態和綠化的效果。其中每間隔6個網格植一株垂柳,其余網格內分段種植常春藤、蝴蝶藤、爬山虎、油麻藤、遍地黃金、炮仗花6種不同花色的適應當地氣候的藤本,每500m交換品種,兩岸交錯種植,打造了綠樹成蔭、步移景異的休閑地帶。同類工程規劃設計中應注意根據河堤超高部分擬定大小適中的網格尺寸,對綠化藤本的選擇首先要考慮容易成活,能適應當地氣候及河堤生長環境,再根據藤蔓和葉、花的形狀及顏色確定其品種及栽植方案。同時,河堤兩岸每隔200m布置一道下河親水臺階,與調整河床的防沖坎相連,既滿足了防沖要求,也便于下河親水嬉戲。防沖坎采用大石高低起伏的支砌形式,營造了古樸自然的潺潺水景,為城市景觀打造奠定了基礎。
右甸河城區段治理工程在保障城市防洪、排澇安全的前提下,融入了生態理念,既保護和改善了河道生態平衡,又美化了河道景觀,提升了城市品位,是生態理念在河道治理工程中的一次成功應用和體現。
3.2枯柯河治理
枯柯河是勐波羅河的上游。勐波羅河在保山市境內稱東河,在昌寧縣境內稱枯柯河。枯柯河長94km, 下游10年一遇洪峰流量達507m3/s,河堤幾乎全部為土堤,每年汛期洪水驟漲,水患成災,給群眾生產生活帶來嚴重威脅。枯柯河流經的柯街壩、卡斯壩、灣甸壩是昌寧縣氣候條件及土壤資源較好的壩子,是各種糧食、經濟作物的主產區和昌寧縣主要集鎮中心及小灣移民安置區,河道治理以防洪、排澇、生態、景觀等功能定位,盡量控制投資,促進人水和諧。
枯柯河部分河段已經治理過,但由于原來多采用剛性的漿砌石擋墻護砌,抵御整體變形的能力較差,加之部分河段基礎未開挖至砂卵礫石層,河道經多年運行基礎沖刷變形,導致很多河堤出現斷裂變形或整體傾覆。通過技術、經濟比較,格賓石籠土堤造價較漿砌石重力式河堤低,采用格賓網治理河堤施工簡便,格賓石籠由生產方根據設計尺寸做好后運至工地,現場裝配操作簡單,減少了基坑排水的工程量,石籠砌石可就地利用河灘上的部分砂卵礫石,有利于節約工程成本。其柔性砌體適應河堤整體變形能力較強,有很強的抵御自然破壞和抗惡劣氣候影響的能力,有利于河堤穩定。同時石籠石頭縫隙間的淤泥有利于植物和昆蟲生長,可與周圍自然環境融為一體,河堤護坡可以植草、種樹,有利于生態平衡。
枯柯河治理中格賓石籠土堤表現為兩種形式,一種為格賓重力式擋墻護腳、網格植草護坡土堤,用于河床沖刷較嚴重,河勢變化較大,漫灘較小的河段。此堤型5年一遇洪水位以下至基礎采用格賓重力式擋墻,以上為梯形斷面植草護坡土堤,背水坡采用植草護坡。格賓重力式擋墻的外形采用臺階,格賓擋墻總高4.0m,4籠為一摞,每籠高1m,底寬由下而上分別為3m、2m、1.5m、1 m,順水方向長均為4m一籠。另一種為漿砌石護腳、斜坡格賓石籠護墊護坡土堤,用于河床較寬,漫灘較大,河道較為彎曲的河段。此堤型基礎采用漿砌石,護坡采用斜坡格賓石籠護坡,厚0.3m,背水坡采用植草護坡。
枯柯河采用格賓石籠輔以植草的形式來治理,取得了較好的河堤防護和生態效果,昌寧縣下一步即將實施的落勺河、溫泉河治理工程也將使用混凝土網格護坡栽植藤本、格賓石籠護砌、植草護坡等生態治理形式。
4結語
生態理念在河道治理規劃設計中的重要性已廣泛得到相關部門乃至全社會的認同,已成為河道治理工程必須考慮的的首要問題,在滿足防洪排澇安全的前提下,將生態理念應用于河道治理已成為當前規劃設計的發展趨勢,“安全、水美、岸綠、景好”將是河道治理工程的最終目標,河道工程在社會、經濟、文化等領域的作用將日益彰顯。
參考文獻:
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關鍵詞:格賓;生態格網;擋墻;河道治理
引言
格賓生態格網擋墻是由厚0.5~1.0m的“生態格網”格賓籠疊砌而成的擋土墻結構。實施的大致步驟為:將預先裝配的格賓籠放在合適的位置形成結構,然后填充石料,下層格賓籠安裝好后,上層格賓籠應與其連接,使每個單元相互連接形成連續的整體,構成格賓籠擋墻。格賓籠是將抗腐蝕、耐磨損、高強度的鋼絲材料,由專用機械編織成絞合狀、六邊形網目的網片。網片四周用粗于網片鋼絲的邊端鋼絲加固,格賓籠之間采用扎絲連接。格賓籠填充石料要求耐久性好,不易碎,無風化跡象,填充材料尺寸中值粒徑介于1.5~2.0D之間,級配合理。
1生態格網的優點
傳統的硬質護坡以石料、水泥等材料為主要建材,將河岸表面封閉起來,達到河岸免受沖刷的目的,卻阻隔了水土交換,破壞了河流生態平衡,影響河道自凈能力;同時河道高直的岸墻拉遠了人與水之間的距離。而生態格網護坡將工程措施與植被措施很好的結合,恢復和保護了河流生態。生態格網用于龍潭河治理工程,具有以下優點。
1.1生態效果好
生態格網內部充填天然石料,具有透水性及過濾功能。由于網箱的過濾作用,水流中的淤泥得以沉淀于網箱內的石縫中,可促進水生植物在其中生長,針對性地在其上播種合適的植物,在保護堤岸的同時使水體與土體間的水源得以循環,促進水生植物的生長也有利于魚、蝦類生存和繁衍,并促進水體自我凈化和改善河流水質,恢復河道的自然生態。
1.2穩定性好,抗變形、抗沖刷、抗震性能力強
生態格網內部結構填充料之間存在大量的空隙,便于邊坡后土體內孔隙水的排出,有效降低邊坡后的地下水位,解決孔隙水壓力的影響,有利于護坡穩定。基礎格賓籠箱與護坡格賓網是通過扎絲緊密相連,成為一個整體的柔性結構,能很好的適應地基變形,不易斷裂破壞。生態格網格賓網墊抗沖流速可達6~8m/s,可適用于流速較高的河流護坡。在較高水流下,格賓網內的填充石料即使有小的位移,也不會被水流帶走,而是經過自身的調節達到新的平衡。
1.3施工簡便易維護、可塑性強
生態格網制作可在工廠完成,施工現場組裝,網箱安放就位,填筑石料進行護砌,當基礎開挖完成后格網建筑物即可一次建成,施工快且簡便。施工中受氣候影響很小,不需使用大量模板和機械設備。生態格網結構易維護,網箱由一個個獨立的立方體組成,當某個立方體因網格破壞而引起石塊松動,甚至被水流沖走,只是局部損壞不易擴展,維修十分簡便,僅須把局部損壞的網格修復好重新填滿石料即可繼續使用。生態格網結構可塑性強,在已有結構基礎上進行增加或延伸,便于維修、改建和擴建。
2格賓生態格網擋墻在河道治理中的應用
2.1格賓網箱制作
格賓網箱組裝的原則是“面對面、背對背”形狀規則、絞合牢固,所有的豎自面板上邊緣處于同一水平面之上,保證蓋板邊緣和面板上端水平邊緣絞合。在施工現場打開成捆包裝的格賓網,取出一個完整的格賓網單元,使用鉗子等工具校正彎曲變形部分。立起隔板和前后面板,用邊緣鋼絲延長段固定各角點,確保上部邊緣處于同一水平面之上。
2.2封閉箱蓋
施工將石料合理裝入網中,基本平整、填充密實后,再覆上網蓋,將網蓋與網身接觸的框線按規定進行綁扎。蓋前應把頂部石料鋪砌平整,檢查其平整度,若平整度、長度分別處于±5 cm 和±3 cm 之內,即可用扎線將箱蓋扎封。絞合點的幾根邊緣鋼絲應處于緊密靠攏的狀態,保證橫豎線條一致,使全部箱籠成為一排整體,對河岸邊坡實行整體防護。
3 工程實例
3.1 工程概況
本工程位于羅定江一級支流龍潭河,防護對象為鎮區、周邊農田和村落,保護人口1.28萬,保護農田0.28萬畝,工程主要承擔防洪、排澇、河流生態和水環境美化功能,該河段防洪標準為20年一遇。
3.2 堤型選擇
經比較,采用復式斷面型式。復式斷面為格賓擋墻加土堤組合結構,格賓擋墻高2.5m,頂寬1m,底寬2m,墻背設土工布,擋墻上部設斜坡式土堤,迎水坡坡度1:2,背水坡坡度1:1.5,均采用草坡護坡,堤頂寬2m。
3.3 格賓擋墻設計
(1)計算工況
1)正常工況(擋墻完建期):臨水側,背水側均無水。
2)非常工況(設計洪水位驟降期):臨水側水位驟降至河底,背水側水位不變,墻后水深取1.5m。
(2)計算基本參數
結束語
工程采用生態格網護坡形式,提供施工效率,充分利用工程所在地的原有材料,同時可以保證河流水體與邊坡土體中地下水之間的正常交換,便于水生植物的生長,并滿足河道洪水期抗沖需要,使護岸處于良性循環中,工程完工后可迅速恢復到原生態,在中小河流治理中廣泛應用。
參考文獻
[1]李陸基.格賓網在藉河南溝段堤防工程中的應用[J].甘肅水利水電技術,2012(10):16-17.
河道是自然環境的重要組成部分,是人類繁衍生息的基本條件,人類即依賴河道哺育生存發展,同時又受到河道洪澇的侵害。 “除水害、興水利”是河道治理的目標,防洪、排澇作為河道基本功能,一直是河道治理的重中之重,但人們較少關注對河道生態環境的維護,于是犧牲了河道可持續發展的空間,退化了河道的生態功能。生態護岸在滿足河道基本功能的基礎上,修復了河道的生態功能,是生態河道治理的關鍵。
關鍵詞:河道治理、防洪排澇、生態護岸、人水和諧。
1 生態護岸的優越性和必要性
1.1 生態護岸的優越性
傳統河道護岸僅僅發揮了河道防洪排澇的基本功能,而生態護岸采用植物或植物與工程措施相結合的型式,對河道岸坡進行防護,集防洪效益、生態效益、景觀效益于一體,相對傳統護岸有很大進步。生態護岸的優點主要包括:
1.1.1 有利于防洪排澇,提高蓄水能力
生態護岸采用自然材料,透水透氣性強,形成一種可滲透性界面,可以有效調節地表水和地下水,使水循環途徑根據水位發生變化。夏季豐水季節,當較大洪水進入河道,洪水通過透水層大量地向河岸及河底滲透存儲,削減了洪峰量,增加了地下水量,減輕了洪災危害。
而當枯水季節到來時,儲存在河岸、河底的水反滲入河,對調節水量起到了積極的作用。 同時,生態護岸中大量采用根系發達的固土植物,其在水土保持方面又有很好的效果,護岸的抗沖性能大大加強。
1.1.2 改善水質及水體的自凈能力
傳統的護岸由于滲透性差,破壞了河流――岸坡――生物之間的物質和能量循環體系,不利于具有凈水功能的水生生物的生長,減弱了水體的自凈能力。生態護岸所采用的植被以及環保材料加強了護坡的透水性和透氣性,在一定程度上保持了河流――岸坡――生物之間的物質和能量循環,提高了水體的自凈能力,改善了河流水質。
1.1.3 有利于維護河道的生態環境
首先,生態護岸的植被有利于調節空氣中的水分,起到涵養水源、改善河道周邊的生態環境的作用。生態護岸的滲透性有利于維持河道水體的自凈能力,保持河道水生態系統平衡,為各種動植物的生長、棲息提供了有利的環境,促進了河道系統的生物多樣性。
1.2 生態護岸的必要性
21 世紀初我國提出了水利要從工程水利向資源水利轉變,從傳統水利向現代水利轉變,資源型的河道應當是自然的、生態的、可持續發展的。生態護岸在很大程度上是人類對河道的重新認識和合理改造,它保持了河道的自然生態,又滿足了防洪排澇的基本功能,是修復生態環境、改善大氣質量、實現綠色發展的現代城市的迫切要求。是現代社會人類期望回歸自然、渴求人與自然和諧相處的迫切要求,是當前水景觀建設的最簡單直接、自然生動的客觀反映。
2 鹿泉區河道特點
石家莊市鹿泉區地形西高東低,西部為低山丘陵區,東部為平原,山區、丘陵、平原各占三分之一,地形條件優越,總面積603平方公里。
區內所轄的主要行洪河道有四條,分別是古運河、太平河、金河、┖櫻四條河道境內全長79.8公里,均為季節性河流。
古運河:位于平原區,河床和邊坡均為土質,堤岸不規則,河道上游河槽深且寬,河道下游河床呈寬淺型,河底縱坡小,河漫灘較發育,枯水期河道內無水,洪水期河勢變化劇烈,河床沖淤變化無常。
太平河:太平河是唯一穿越城區的河道,上游段處于山區,河床較寬,河底坡降較大;下游段處于平原區,受兩岸建筑和耕地限制,河床變窄,縱坡較緩。太平河已按照防洪標準進行了初步治理,正在實施的太平河景觀提升工程實現了河道生態治理的目標,工程集蓄水、生態、景觀為一體,建成后將成為鹿泉區一道亮麗的河道水景觀。
金河、┖猶氐悖捍搴傭緯ぃ沿線侵占河道現象嚴重,河床普遍較窄,河岸無護砌,河道縱坡較大,橫斷面呈“V”或“U”型,河道淤塞嚴重,洪枯變幅大。
3 河道生態護岸
3.1 生態河道治理原則
生態河道治理首先應滿足防洪排澇基本功能,同時維護河道及周邊的生態環境,充分考慮上下游、左右岸及整個流域相互關系,因地制宜,綜合治理,遵循自然規律,發揮天然河道功能。治理原則:首先滿足河道堤防的穩定和安全要求,護岸材料多孔透氣性好、自然環保、經濟適用,岸坡植被根據氣候、水位、景觀要求選擇,布置建筑物時考慮人們的親水需求。治理應做到:河道不斷流,堤防不決口,河床不抬高,水質不惡化。
3.2 生態護岸
生態護岸分人工原型護岸和人工自然型護岸兩種類型。
人工原型護岸是在河岸栽植根系發達固土作用強的植物保護河岸,保持自然堤岸特性的護岸。主要采用喬灌混交,發揮喬木與灌木的自身生長特性,充分利用高低錯落的空間和光照條件,以達到最佳郁閉效果。同時利用植物舒展而發達的根系穩固堤岸,增強其抵抗洪水、保護河堤的能力。
人工自然型護岸采用透水透氣的工程材料與植物措施相結合的方式,對河岸進行防護。不僅種植植被,還采用石材、木材等天然材料,以增強堤岸的抗沖刷能力。如在設計洪水位現以下采用石籠、木樁或干砌塊石,其上筑一定坡度的土堤,斜坡上喬灌草相結合,固堤護岸。
生態護岸防護型式應根據岸坡材質、岸坡高度及邊坡、洪水位高度、流速、沖刷力、透水性、天然環保、經濟適用等原則進行選擇。
生態護岸常用的材料有純植物護岸、干砌石護岸、生態磚、纖維織物袋、格賓網石籠護砌等。格賓網石籠生態護岸觀賞性強,透水透氣性好,易于植物生長,抗沖刷能力強,脹縮變形適應性好,堅固耐用,是理想的護岸材料。
4 結論
生態護岸是集水利工程學、環境科學、生態學、美學等多學科于一體的綜合水利工程,改善了河流水質,十分利于河道生態環境的保持,給人們提供了自然優美的河道環境,拉近人與自然的距離。生態護岸受到人們越來越多的的關注和喜愛,不斷被推廣完善。
參考文獻
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關鍵詞生態治河;理念;拓新方法
近年來,我國在生態治河的思想轉變和設計實踐中進行了探索,也取得了成效。但總感到還存在一些不足,距生態治河的標準還有一定的距離。在工程實踐中還是更多地強調了渠道的防滲功能和供水功能,追求以最小的斷面通過最大的流量,采用了混凝土、石料對渠道全面進行護砌,而整齊劃一的石欄桿更使渠道顯得單調。還有在一些河道治理中更多地貫徹了以人為本的思想,設計了鄰近水面的人行道,漂亮的橋梁和閘房使原來沿河臟、亂、差的環境得到了徹底改觀,為沿河居民提供了一個很好的休閑場所。但治理中更多強調了防洪的基本功能,因此河道筆直、順暢,混凝土護砌光滑、平整,特別是由于河水沒有徹底還清,不能經常保持高水位蓄水,大量外露的混凝土護砌視覺效果差,容易形成熱島效應,其生態環境也必然是脆弱的。總體上來說,人工渠道的設計與治理與天然河道的要求與和諧度還存在很大的差距。建設生態河道是一項系統工程,需要多部門、多行業協作配合,全社會共同提高環境意識,才能真正實現水清、岸綠、環境優美的目標。
1生態治河理念
生態是一種生命的適合生存的狀態,這種狀態既要適合人類的生存,也必須保持動物、植物的多樣性。人類與多種動物、植物互相依存,才可能呈現一種生機勃勃的景象。對于河流來說,要提供這樣一種生態環境,其水流必須是清潔的,這是保證動植物生存的基本條件;其流勢必須是自然的,蜿蜒曲折,既有淺灘,也有深潭,時快時慢,時動時靜;河中要有供植物扎根的土壤,河岸要創造保持空氣、水分流通、交換的利于植物生長的環境。同時,這種多生物形態的河道必須能夠抵御洪水的沖刷,完全沒有防護功能的天然河道亦不能滿足要求。根據這些思想,河道水工程應盡其回歸自然,這是生態治河實踐的基本要求[1-4]。
2生態治河與防洪
一些河道工程現行的防洪標準一般多為20年一遇、50年一遇或100年一遇洪水校核,因此河堤及橋梁要高于該水位一定的距離。為了保證排水通暢,要求河道斷面不斷擴大,河底不斷挖深,規劃水位不得抬高。對生態治河理念提出了很大的挑戰。一些地區采用的水文系列一般是到20世紀80年代或90年代的資料,水文系列資料長度利用不夠。洪水流量不僅與降雨有關,還與流域內地下水的飽和程度及對水資源的開發、利用程度有關。因此,工程防洪標準問題也應與當地情況結合考慮。徑流系數的選取對洪水流量值的大小有非常大的影響,是一個關鍵參數。而目前采用的建成區的徑流系數是一種半經驗取值,是否能比較準確地反映真實的產流過程,值得商榷。因為過去通過歷史洪水驗證的是以大面積農田或小規模城鎮及散落的村莊為主的下墊面情況,現代化都市為主的下墊面情況并沒有得到過有效驗證,應通過多種途徑進一步測算、驗證。目前,越來越多的人認識到,城市雨水通過雨水管道收集后,全部、快速排入河道不是唯一的途徑,也不是一種完全可取的做法。通過多種方法,如綠地、透水路面入滲,小型集雨池、坑、塘收集,乃至大規模的濕地、滯洪區收集、滯蓄雨水,可明顯地削減洪峰,減少洪量,也可大大減輕河道的壓力,遏制河道斷面無限制擴大的趨勢。收集的雨水成為寶貴的水資源,隨著治河理念與實踐的發展,雨洪水資源化和利用將成為發展的基本要求。 3河道治理拓新方法
一是建設蜿蜒曲折的水流形態。改變幾十年來慣用的治河幾條大直線的做法,根據河勢,制造豐富多變的河底線、河坡線,在有可能與河邊綠地相結合的地方,可修建蜿蜒曲折的水路、水塘,創造較為豐富的水環境,改變原來呆板、單調的河道模式。二是修建主槽與灘地相結合的斷面形式。對于平時只排泄處理后的城市污水,流量很小,只有汛期才可能發生較大流量的洪水,平時和汛期對河道斷面的需求差別很大。因此,有條件在河中修建主槽,平時保證少量水體在主槽內流動;在灘地修建濕地或進行綠化,甚至可以提供人們休憩的場所,充分發揮河道的多項功能。三是不再大量使用現澆混凝土、混凝土板、漿砌石等阻斷水和空氣交換的硬質護坡材料,改用干砌石、卵石籠、大塊石等更為通透的材料來防止水流的沖刷,并可在這些材料之間和表面覆土,促進植物的生長。四是可采用木樁與植物梢、棍相結合的護岸形式,或在坡面分層栽種柳條等當地土生植物,形成植物為主的護坡工法。采用草坪草和野生草種相結合的做法。草坪草對管理要求高,需水量大,適宜在人群比較集中的場所栽種;野生草種生命力強,適宜各種不同的河邊環境,可在普通河段采用。
4參考文獻
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關鍵詞:淺談,綜合治理,措施
中圖分類號:F325文獻標識碼: A
1北京市城區河道綜合治理現狀
北京市城區內目前有清河、壩河、通惠河、涼水河等四條主要排水河道、30多條支流,20多個湖泊,擔負著城市供水、排水、環境的作用。近十幾年來,北京市投入了大量的資金,通過河道清淤,改善生態環境,水土保持處理等多種模式對城區河道進行了綜合治理。例如,轉河綜合治理工程,亮馬河綜合治理工程、涼水河治理工程等成功的實例,不僅提高了城市的防洪、排水、排污、通航等能力,改善了城市環境,更提升了城市的景觀功能。
2城市河道主要存在的問題
城市河道主要存在淤泥淤積嚴重,長時間得未進行清理,使河道行洪功能弱化;傳統河道斷面型式單一,陳舊的磚墻結構及青石板護坡,與周邊環境及不協調;水質受污染嚴重,造成“水黑、水臭、水臟”現象;河道景觀設施缺乏,色調單一,造成人與水隔絕親近,影響和諧發展等問題。
2.1淤泥使河道行洪功能弱化
由于城市河道周邊環境復雜,核心區和商業區的發展會給周邊的河道帶來垃圾、糞便等各種污染物,加上河道水體常年不循環,造成的死水、黑水,沉積了大量的淤泥、水中棄置物等物質,在影響水質的同時,很容易造成河道淤積嚴重,從而使河道河床抬高,河道過水斷面縮窄,對河道的行洪、排水能力造成一定的影響。
2.2河道斷面型式簡單
傳統河道整治主要著眼于排澇防洪、水土保持和航運功能要求而進行護坡建設,河道走向筆直,老舊的護岸、護坡護砌大多硬質化、脫落化,岸坡多為方磚、混凝土等硬質材料,型式簡單,部分河段色彩較單一,與城市周邊環境不協調。簡單的河道斷面型式,對水中和岸邊生物的生長不利,降低了河道自凈能力。這對水的自然清潔和人與水環境的和諧方面造成了不良影響。
2.3水質污染嚴重
近年來,城市規模不斷擴大,人口增多,城市飛速發展帶來的雨污水管道等配套寄出設施不全,建設明顯滯后,城市水系缺乏統一規劃,河道內有無數個連接商業區、居民區、甚至工業區的排水溝及排水管道,工業污水和生活污水等大量的城市污水直接排入河道,造成水質污染嚴重。同時,大量散落的生活垃圾來不及處理,堆放在河道周邊,又造成了水體及土壤的污染。水質水體污染。加上河道水體由于水量調節不善,長時間死水來不及排放,流通,造成水體發臭發黃現象。水質的惡化,容易出現水體渾濁、透明度低,滋生富營養化、水花現象,使水生動植物種類生產得到抑制,導致生態系統的嚴重破壞,甚至滋生各種細菌,影響周邊居民身體健康。
2.4河道景觀與周邊環境不協調
城市河道周邊人口密度極高,也是居民休閑娛樂的最佳去處。但大部分河道沿途環境污濁不堪,,景觀設施不配套,濱河綠植品種和數量極少,種類單一,綠化面積不足,受到水質影響,水生動植物趨于滅絕,硬質護坡及護岸長時間不清理,形成污垢和藻類覆著嚴重,整個河道棧橋、碼頭建筑物非常少,休閑和娛樂設施及臨水、親水空間缺乏,使得河道形象不佳,與品位、文化距離較遠,欣賞度不夠,難于滿足居民觀賞性的需求,無法展示城市歷史韻味和風貌。
3河道綜合治理措施
河道綜合治理工程,主要體現在河道清淤、截污治理、岸坡修復、生態綠化等方面,用于改善河道水質,完善排澇防洪體系,切斷污染源,改善生態環境,保持與城市的協調統一發展等。其中,北環水系亮馬河綜合治理工程于2006年開工建設到目前,在景觀生態河道以及岸坡治理等方面,有著獨特之處和亮點,分別予以介紹。
3.1積極探索新思路,做好生態清淤
河道清淤在傳統清除河底淤積物的基礎上,應創新思路,結合河道形狀,對河道平面流態進行多樣式的塑造,比如,減少彎道阻力,放緩河坡,對水流的縱向水深和流速起到控制,使淤泥及水中附著物能順利、順暢的流向下游。積極引進生態清淤手段,消除河道淤泥,減少淤泥中污染物質的釋放,溝通城市水系,實施河道多模式的聯動疏浚和溝通,增加水體流動性和水環境容易。合理處理清淤與建筑物保護協調性。
3.2復式斷面岸坡治理
建設生態型護岸是現代城市河流綜合治理的發展趨勢。生態護岸以“保護、創造生物良好的生存環境和自然景觀”為前提,把河堤由過去的混凝土人工建筑改造成為水體和土體、水體和植物或生物相互涵養,適合生物生長的仿自然狀態的護坡。一方面,利用生態河堤生長的水生植物(如蘆葦等)和由此而生存的水生生物凈化水質;另一方面,通過河道河底及坡面表層泥面生長的大量微生物、藻類、水生動植物形成的自然生物膜凈化水體,提高河道本身的自凈能力,達到改善水環境的效果。在選用護岸材料時,可選擇親水性和透水性較強的材料,創造有利于河道中水生物生長和維護河道的水生態環境。
例如,亮馬河綜合治理工程工體西側路段原漿砌石護坡保留,采用生態袋、仿木樁、真木樁、生態護坡磚分段布置,使景觀多樣化,這一區域游人較多,景觀布置樣式多,觀賞性好。
朝陽公園段,突出水生植物種植,岸坡用生態墻壁磚布置,突出游園性質,此段區域河道岸坡狹窄,下游設有橡膠壩,水位變動大。此段岸坡設置主要以生態墻壁磚,也叫魚巢磚為主,這種磚是目前北京城區河道大量應用的一種生態磚,主要在岸坡較陡的水位變動區布置,效果較好,對水體有很好的抗凍融循環能力。此外,磚的中心為凹形,可以存放種植土,栽種水生植物;也可以用作魚類動物的玩娛場所。
3.3發展市政基礎設施,綜合截污治污治理
污水截流與治理仍然是改善城市河流水質的最根本手段。政府協調加緊修建配套基礎設施,加大對河道沿線的雨污水治理。河道沿線設置小型垃圾堆放場,人群居住區及聚集區、游覽區多設置生態垃圾桶,宣傳標語,及時對河道區域內的生活垃圾進行清理。要建立健全合理的河道管理條例,嚴格規定污水排放標準,加強河道保護宣傳教育,提高人們的素質,避免隨手亂仍,隨意亂放的現象。
3.4配套區域生態景觀設施
岸邊綠化工程可以實現人與自然和諧相處,一般采取與周圍自然景觀協調的結構形式。河道治理就是為城市構建優美的環境,所以在河道綜合治理中,在滿足防洪的前提下,可以采取多種豐富的形式,確保生態美觀和景觀美感。
比較常見的有自然草坡入睡、建設親水平臺,設置親水平臺,創造“人水和諧”環境。河道整治在提高河道的排澇行洪能力的同時,又要增強河道的自然活力,創造人與水親近的和諧、美麗的環境。建造與自然條件相和諧的親水設施如木質棧橋,配合以形態多樣的護岸形式,形成河流、綠地、樹木的景觀網絡,創造多彩的水邊風景和優美城市環境、滿足人們入河戲水、欣賞自然界美的要求。(棧橋、碼頭、淺水平臺等)。岸坡綠化工程一般是種植行道樹、綠綠道、建立小型公園等。種植行道樹和綠道,主要以鄉土樹種為主,河道綠化多以種植楊、柳為主,灘涂和護坡以常綠的開花灌木和小喬木為主。小型公園以“自然、生態、親水、安全、舒適”為宗旨,打造生態走廊,岸邊設置巖石雕塑、主題公園,假山,種植藤蔓植物等,建設成滿足居民休閑的場所。
3.5提升生態理念,設置凈化設施,用水生植物涵養水質
充分發揮河道水質自凈功能。采用生物治理、引水稀釋、曝氣充氧、底泥疏浚的手段,利用河流的水動力特性進行水資源調度和河道本身的自凈功能與生物的凈化功能改善水質,或利用外來引水增加流動水量,稀釋水體,輸移污染物,或直接移除河道內污染源,提高水環境容量和水環境承載能力,是改善水質的有效輔助手段。在河道整治中創造條件,建設和恢復自然型岸邊,實現水邊、水中、水底的生物多樣性,逐步修復水生態,通過生物鏈的作用,消化和吸收內外污染源,增強水體的自凈能力。如:亮馬河河道在深水區布設增氧曝氣機,淺水中種植水生植物:利用水生植物自然凈化作用,增加水體的融氧度,吸收附著物,凈化水體。發展生態修復技術,建造人工濕地、人工浮島、人工凈化湖等。人工濕地就是利用水生動物和根際微生物等來凈化水體。人工浮島是在附體上栽培水生植物,利用栽培的水生植物和與植物共生的微生物起到凈化水質的作用。在人流聚集區,商業區及發展區,填筑人工島嶼。在浮提上栽培水生植物,利用栽培的水生植物和植物共生的微生物起到凈化水質的作用。生物濾床,利用河床上附著的生物膜或人工填充材料作為生物膜,過濾降解污染物。
例如:亮馬河綜合治理工程在河道區域,特別是三里屯使館區域、燕莎商城及凱賓斯基飯店附近,以生態為主題,合理布置構筑格柵島嶼,用于栽培種植水生植物。格柵島嶼的主體是格柵石籠堆砌碼放成島嶼形狀,用鋼筋與河底固定作為主架,格柵石籠之間用鋼絲連接圍城小島,中空部分用腐殖土、種植土填充,種植宜活的水生浮萍、荷花等植物。此外,亮馬河綜合治理工程啟動了水質凈化標,工程內容主要包括在深水區布設增氧曝氣機,軟性生物膜載體。在死水區合理布置混凝土塊,安裝生物膜載體,利用生物膜的作用或生物膜與懸河道水體浮活性污泥的復合作用凈化水體。同時,在水質得到一定改善,透明度滿足要求后,在淺水中種植水生植物,在全河放養水生動物,構建水生生態自凈系統。
關鍵詞:景觀效果;斷面形式;生態環境;防洪排澇
中圖分類號:S891文獻標識碼: A
The scheme comparison of the river cross sectional
of the landscaping riverⅠ in the Haikou city
Engineering Consulting Co.,Ltd.,Tianjin300000,china)
Abstract:Haikouis aninternationaltourism city with beautiful scene, Butnatural calamities caused serious loss because of lacking of flood and draining waterlogging facilities,Therefore,tobuild the landscape river made it extremely urgented,The rational choice ofthe river cross sectional forms could notonly madethe landscape riverto “flood control、drainage”,but also made it to “landscape、ecological”,it is important to protect life and property safety of the people in the Haikou city,andit had important significance for the planning and construction of the Haikou city.Inthis paper,it made the thelandscaping riverⅠof the Haikou city in the Hainan province as an example,the paper selectsfrom the three kinds of the river cross sectional forms.and it chooses the retaining wall of compositesectionwhich was built by ecological stone cageas the soundest andoptimalwater channel section.
Key words:thelandscaping riverⅠ;rivercross sectional;schemecomparison;ecological environment
1.引言
隨著社會經濟的不斷發展,對于河道整治的要求不僅僅局限于其防洪排澇功能,而且對于景觀效果的期望值越來越高,而怎樣科學地進行河道的綜合整治,以滿足社會經濟發展的需要,是水利行業科學研究的熱點問題。河道綜合整治的關鍵在于斷面形式的選取,選取合理的斷面使河道不僅能達到防洪排澇的要求而且還能滿足人們對于河道景觀效果的期望,整治河道、改善水環境,已成為全社會十分關注的問題[1],因此在整治河道的同時也要注意到景觀生態設計[2]。海南省海口市地處中國南部,風景優美,河流眾多,作為一個旅游城市,在海口規劃建設中必須保證其生態環境不被破壞,因此這就要求必須選擇一個合理的橫斷面形式,怎樣才能確定一個橫斷面合理不合理,要從材料選取、占地投資、景觀效果、耐久性等方面來綜合考慮,從而對景觀河河道橫斷面進行優化設計。
2.工程概況
中心景觀河I起點位于那卜水庫北側2#涵管,經邁西村村西向北,經長流鎮穿海盛路,后向西經山西廟村西側向北與博養河相接,河道全長6030m。其主要功能是打造生態景觀河道,同時承擔沿岸雨水排水功能。
3.河道橫斷面形式
河道的結構形式多種多樣,本工程擬定鋼筋混凝土擋墻、生態石籠擋墻復合斷面和漿砌石放坡梯形斷面三種斷面形式進行比較。
方案一,河道過流斷面為復合斷面,采用鋼筋混凝土擋墻。墻高1.5m,墻趾長0.5m,厚0.3m,墻踵長0.9m,厚0.5m,墻頂寬0.3m,堤頂設置1.5m寬親水平臺,河坡為1:2.0生態袋護坡護砌至設計堤頂高程。
圖1方案一
方案二,河道過流斷面亦為復合斷面,采用生態石籠擋墻,由5塊生態石籠
(1.0×0.5×0.5)按照1:1的坡度堆放,堆放高度1.5m。生態石籠擋墻頂部設置1.5m寬親水平臺,河坡為1:2.0生態袋護坡護砌至設計堤頂高程。
圖2方案二
方案三,河道過流采用放坡梯形斷面,邊坡坡比為1:2.0。設計洪水位下為厚0.4m的漿砌石護坡,漿砌石下設厚0.1m的碎石墊層和土工布,設計洪水位以上為生態袋護坡護砌至設計堤頂高程。
圖3方案三
4.方案比選
本工程設計中選取1km河道進行初步比較,通過工程直接投資、景觀效果、耐久性等三個方面選取最優斷面形式。
1、工程直接投資
方案一投資約294萬元,方案二投資約307萬元,方案三投資約326萬元。從工程直接投資的角度分析上述三個方案,方案一最省,方案二投資最多。當計入占地投資后,方案三占地投資最多,前兩個方案占地投資比較接近。
2、景觀效果
從景觀效果方面比較,河道治理最好就地取材,利用天然邊坡更加自然化,對生態環境也沒有破壞,但是對于防洪排澇要求很高的河道,采用漿砌石護坡或鉛絲石籠,可以滿足要求,而且有利于水生動植物的生長。鋼筋混凝土材料雖然抗沖刷性、耐久性較高,但是對于生態環境破壞較大,不利于水生命的保護。因此方案三最好,前兩個方案次之。
3、耐久性
從耐久性角度分析比較,鋼筋混凝土材料和鉛絲石籠材料的抗沖刷能力和耐久性較好。而漿砌石材料的耐久性和抗沖刷性相對較低。
從工程直接投資、景觀效果和耐久性來進行綜合分析比較,方案一景觀效果差,方案三工程投資大,所以景觀河1河道斷面形式選擇為方案二。
5.結語
河道治理不僅僅從單一方面考慮,需要從多個方面綜合分析才能選擇最優化的斷面形式,來滿足防洪、景觀要求,現在工程越來越少的選擇鋼筋混凝土材料,更加趨向自然化,減少對自然環境的破壞,在此基礎上選擇合理的斷面的治理自然河道,達到人與自然和諧統一的目的。
參考文獻
關鍵詞:防汛抗旱;中小河流;治理
中圖分類號:U698文獻標識碼: A
前言
我國是世界上河流最多的國家之一。中小河流的治理,根據當地經濟社會發展實際和中小河流的防洪存在的突出問題,制定切實可行的治理規劃。從當地的防洪實際出發,以保護重點地區中小河流沿岸城鎮和基礎設施、大中型灌區的防洪安全為目標,要統籌銜接好中小河流治理與山洪災害防治的關系,統籌兼顧中小河流治理與河道管理,工程措施與非工程措施,防洪與排澇,近期與長遠的關系;堅持人與自然和諧發展,既有效防御洪水,又安排好洪水出路,要統籌處理好中小河流治理與城鎮發展、河流生態環境保護、水資源開發利用的關系,統籌協調好中小河流治理河段與河流下游防洪標準的關系。要因地制宜,區分輕重緩急,分期分段開展治理。
一、當前中小河流治理中存在的問題
目前,一些地區通過地方財政和群眾集資,對部分中小型河流進行了整治,但由于缺乏專業規劃設計和先進的治河理念,在治理過程中還存在著措施不當、投資浪費、效益不佳、影響生態環境和河道防洪等若干問題,主要表現在以下幾個方面。
1.缺乏流域觀念
對重要河段只采取培堤、護岸等簡單的工程措施,沒有兼顧上下游、左右岸和小流域建設,不能進行整個流域的統一規劃、綜合治理。
2.缺少專業規劃設計
對河道洪水和天然徑流論證不足,防洪標準、堤防和建筑物級別確定不當,工程措施缺少專業設計的技術支撐,致使工程建設標準低、質量差,新建工程水毀嚴重,影響效益發揮。
3.防洪與興利不能有機結合
一些中小型河道整治,為蓄水興利或景觀效益進行節節攔蓄,梯級建設漿砌石低壩。由于中小型河道源短流急,河床推移質較多,造成河床淤積,阻水嚴重,壩前庫容迅速衰減,嚴重影響河道行洪。
4.工程措施不當
對天然河道進行裁彎取直和護砌,致使河道渠道化、人工化,功能單一,破壞了水陸連續性和各類水生物棲息繁衍的空間,濕地逐漸消失,生態環境逐步惡化,不適應人與自然和諧發展的要求。
5.管理不力
侵占河道、違規采砂與亂掘濫挖現象嚴重,形成險工險段,影響河道防洪和涉河工程安全。
二、可采取的主要治理措施
中小型河流綜合治理應著眼于通過流域的綜合整治與管理,兼顧河流功能開發、資源利用和生態環境等各方面,對河流進行全方位、全功能、全流域的綜合開發,使中小型河流的資源、環境和生態功能都得到完全發揮,使全流域的安全性、舒適性(包括對生物而言的舒適性)都不斷改善,促進人與自然的和諧共存,支持流域實現可持續發展。
1.統一規劃,綜合治理
委托具有相應資質的專業規劃設計單位進行統一規劃,先制訂出流域的綜合規劃和各河流的獨立規劃,按照重點突出、點面結合、分批實施的治理方案逐步實施。中小型河流綜合治理應以河流流域治理為目標,以生態治理為主線,科學地進行綜合治理。
2.注重生態,改善環境
河道整治中應盡量保持河道的自然特征及水流的多樣性,充分利用原有河道寬窄交替、深潭淺灘交錯、急流緩流并存、偶有彎道與回流的自然形態,與周邊環境相協調,保持河道的自然性和水流的多樣性,另外,盡量不要對天然河道進行人工渠道化護砌。
3.堤防建設應體現生態性
堤防建設是河道工程治理的主要內容。堤防建設的最大問題是破壞了水陸的連續性,使沿河濕地大量消失,應盡量保持沿河濕地的水源補給,以及有序地保留水陸連續通道,使工程措施融入當地的自然環境。既能滿足河道防洪要求,又不影響“堤身”植物種植和利用,雖然增加了施工臨時占地,但可使堤防不需永久占地,節約投資,長遠效益明顯。臨沂市沂河防洪堤工程采用這種處理方法,取得了良好的環境和經濟效益。
4.合理選取蓄水建筑物類型
中小型河流大都河槽寬淺,洪水來勢迅猛,應根據其特點合理選擇蓄水建筑物類型。目前,適于中小型河流的蓄水建筑物類型主要有砌石壩、提升閘、翻板閘和橡膠壩。前三種類型各有優缺點:砌石壩結構簡單,投資較少,但阻水嚴重,影響河道行洪;提升閘便于閘、橋結合,運行安全,但投資較大,不利于大量采用;翻板閘水力自控、節約投資,但鉸軸易受雜草塞堵、啟閉失靈,影響防洪安全。橡膠壩是一種新型低水頭攔河建筑物,具有利于行洪、造型美觀、施工短、造價低等優點,是中小型河流較為理想的蓄水建筑物類型。
5.采用多種類型的生態護岸
岸灘實際上是河流自然生態系統的一個組成部分,是河流的水陸邊界。漿砌石及混凝土等傳統護岸,只強調如何更堅固地建立這種邊界以抵御水流對陸地的沖蝕,往往忽略了水陸之間的和諧過渡。護岸工程應避免建筑物破壞自然生態系統的平衡,盡量參照自然狀態下的河岸形式,采用生態護岸。生態護岸水下部分宜采用松散拋石,為各類水生動物創造適宜棲息繁衍的環境,水上部分宜在柔性墊層上種植草本植物,并且墊層上的壓重拋石不應妨礙草本植物的生長,墊層可以是柴排、蘆席等天然織物,也可以是人造土工織物。
6.根據輕重緩急分期實施
對中小型河流的治理,各地應根據財力情況分期實施:第一期以城區中小河流為整治重點,通過污染治理、綠地和景觀建設,營造市民親水空間,體現河流人文文化,提升城市特色和品位;第二期以農村河流為治理對象,在滿足中小河流的防洪安全和資源功能的前提下,強調河流的自然、生態和舒適性,包括河流水生物的舒適性。
7.根治水環境污染
水質污染是影響中小型河流生態性的最大障礙。治河先治污,各地應按照“誰污染、誰治理”的原則,切實做好中小型河流水質污染治理和防治工作。
8.與上游小流域綜合治理相結合
中小型河流大都發源于山丘區,河道比降陡、切割深,洪水來勢迅猛,泥沙含量大,易對下游治理工程造成淤積和水毀。中小型河流綜合治理應與上游小流域治理相結合,對上游山丘區采取退耕還林、封沙植草等各種水土保持措施,修建谷坊、塘壩等以減少河流泥沙,調蓄河道徑流。
9.加強河道管理
嚴禁侵占河道、亂掘濫挖和違規采砂,加強河道管理,確保河道防洪和涉河工程安全、發揮河道綜合治理效益。
10.積極拓寬投資渠道,多方籌集建設資金
中小型河流綜合治理面廣量大,僅靠國家單一渠道投資,很難實現全面治理。為全面推進中小型河流綜合治理,應積極拓寬投資渠道,多方籌集建設資金:一是實行中央扶持、省市縣地方財政補貼、群眾集資和投工投勞相結合的融資方式;二是設立各級中小型河流治理建設基金,由各級財政注入啟動資金;三是結合平原洼地治澇,利用世行貸款。
三、結語
綜上所述,我國中小型河流數量眾多,因缺乏治理而水患頻繁、環境惡化,其綜合治理對充分發揮治河工程功能效益、促進國民經濟的可持續發展具有重要意義。中小型河流綜合治理應著眼于在充分總結以往水利建設經驗的基礎上,根據現代社會發展對水利建設的需求,更新治河理念,采取合理措施,營造河暢、水清、岸綠、景美的河道環境,還中小型河流以碧波蕩漾、自然生態的本來面目。
參考文獻
[1]鄭玄洵,唐雅雯.淺談龍崗河的治理.中國農村水利水電,2010。
[2]陳致泰.汾河水系全流域污染治理建議.山西水利科技,2010.
【關鍵詞】河流;生態護岸;功能;技術方法
生態護岸是利用植物或者植物與土木工程相結合,對河道坡面進行防護的一種新型護岸形式。生態護岸集防洪效應、生態效應、景觀效應和自凈效應于一體,代表著護岸技術的發展方向,目前,其越來越受到人們的關注[1]。
1. 生態護岸研究現狀
(1)國外對生態護岸技術的研究起步較早。日本在10年前就提出“親水”的概念,開展了“創造多自然型河川計劃”,河流采用多自然型河流治理法進行整治,其主要采用植物堤岸、石頭及木材護底的自然河堤。歐洲許多國家在進行護岸工程設計時,非常注意沿岸的景觀與生態系統,盡最大可能地參照采用天然狀態下的河海岸形式,避免以建筑物的形式去破壞自然生態系統的平衡。荷蘭提出“給河流提供更多的空間”的口號,他們認為河岸堤防是河流自然系統中的一個組成部分,是形成從河道水流到陸地的一種轉換,反之亦然,絕不能將兩者孤立起來[2]。
(2)近年來,我國許多省市在生態護岸的研究上也做了許多嘗試,特別是在城市河道治理中積累了一定的經驗。上海市青浦區在章浜河整治中采取多種生態護岸形式并舉的方法,取得了良好的社會效益和生態效益;廣東省中山市岐江公園的棧橋式生態親水湖岸,在實現了水位變化較大的情況下,仍然具有親近人、生態和美的效果。
2. 生態護岸功能
2.1防洪效應。
河流本身就是水的通道,但隨著社會和經濟的迅速發展,河流、湖泊大量發生萎縮,水面積不斷縮小,防洪問題顯得更加地突出。生態護岸作為一種更加高級的護岸形式,首先同樣要具備抵御洪水的能力。生態護岸的植被可以調節地表和地下水文狀況,使水循環途徑發生一定的變化。當洪水來臨時,洪水通過坡面植被大量地向堤中滲透儲存,削弱洪峰,起到了延滯徑流的作用。而當枯水季節到來時,儲存在大堤中的水反滲入河流中,對調節水量起到了積極的作用。同時,生態護岸中大量采用根系發達的固土植物,其在水土保持方面又有很好的效果,使護岸的抗沖性能大大加強。
2.2生態效應。
大自然本身就是一個和諧的生態系統,當采用傳統的方法進行堤岸防護時,河道大量地被襯砌化、硬質化,這固然對防洪起到了一定的積極作用,但同時對整個生態系統的破壞也是顯而易見的,混凝土護坡將水、土體及其他生物隔離開來,阻止了河道與河畔植被的水氣循環。相反,生態護岸卻可以把水、河道與堤防、河畔植被連成一體,構成一個完整的河流生態系統。生態護岸的坡面植被可以帶來流速的變化,為魚類等水生動物和兩棲類動物提供覓食、棲息和避難的場所,對保持生物多樣性也具有一定的積極意義。
2.3景觀效應。
生態護岸技術在國內外被大量采用,從而改變了過去的那種“整齊劃一的河道斷面、筆直的河道走向”的靜態美,現在的生態大堤上建起了綠色長廊,昔日的碧水漪漪、青草漣漣的動態美得以重現,生態護岸順應了現代人回歸自然的心理,并且為人們休憩、娛樂提供了良好的場所,提升了整個城市的品味。
2.4自凈效應。
生態護岸上種植于水中的柳樹、菖蒲、蘆葦等水生植物,能從水中吸收無機鹽類營養物,其龐大的根系還是大量微生物吸附的良好介質,有利于水質凈化,生態護岸營造出的淺灘、放置的石頭、修建的丁壩、魚道形成水的紊流,有利于氧從空氣中傳入水中,增加水體的含氧量,有利于好氧微生物、魚類等水生生物的生長,促進水體凈化,使河水變得清澈、水質得到改善。
3. 生態護岸技術方法
生態護岸技術的發展經歷了一個從模糊到清晰、從單一到多樣化的過程。生態護岸是融現代水利工程學、生物科學、環境科學、生態學、美學等學科于一體的水利工程,十分有助于生物多樣性、河流水質的改善,以及提供給人們一個見水、近水、親水的美好環境,重現大自然的勃勃生機。因此,生態護岸是現代河流治理的發展趨勢,是水利建設發展到一種相對高級形態的必然結果。各地應根據當地實際,因地制宜地選擇合適的河道治理方案[3~4]。根據護岸所采用材料的不同,一般生態護岸有以下幾種方式:
3.1自然原型護岸。
自然原型護岸采用種植植被保護河岸、保持自然堤岸特性的護岸。主要采用喬灌混交,發揮喬木與灌木的自身生長特性,充分利用高低錯落的空間和光照條件,以達到最佳郁閉效果。同時利用植物舒展而發達的根系穩固堤岸,增強其抵抗洪水、保護河堤的能力。其優點是純天然,無任何污染,投資較省,且施工方便。缺點是抵抗洪水的能力較差,抗沖刷能力不足。在日常水位線以下種植植物難度較大,品種的選擇亦較關鍵,否則很難保證植物的存活。因此,適用于流速不快、流量較小、沖刷能力較弱的鄉鎮級河道。河床過水斷面較小。
3.2自然型護岸。
自然型護岸不僅種植植被,還采用石材、木材等天然材料,以增強堤岸的抗沖刷能力。如在日常水位線以下采用石籠、木樁或干砌塊石,其上筑一定坡度的土堤,斜坡上喬灌草相結合,固堤護岸。采用木樁、塊石等具有一定強度的材料保護坡腳,使整個護岸的抗沖刷能力大大提高。木樁、塊石間的縫隙為水草留下了生長的空間,同時也為魚、蝦等水生生物提供了棲息的場所。與自然原型護岸相比,自然型護岸投資較高,工程量加大,且干砌塊石與土體的結合并非十分緊密,整體穩定性能較差,適用于各種有較大流速的區縣及鄉鎮級河道、都市景觀河道。
3.3復合型護岸。
是在自然型護岸的基礎上采用混凝土、鋼筋混凝土等材料加強抗沖能力的一種新型生態護岸型式。復合型護岸常用的技術方法有以下幾種:
(1)纖維織物袋裝土護岸。由巖石坡腳基礎、礫石反濾層排水和編織袋裝土的坡面組成。如由可降解生物(椰皮)纖維編織物(椰皮織物)裝土,形成一系列不同土層或臺階岸坡,然后栽上植被。
(2)面坡箱狀石籠護岸法。將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架,并向其中投入一些大的石塊,形成很深的魚巢。再在箱狀框架內埋入柳枝、水楊枝等,并于鄰水側種蘆葦、菖蒲等水生植物,使其在縫中生長出繁茂、蔥綠的草木。
(3)高效三維網液壓噴播植草法。迎水坡面采用新型土工合成材料三維植被網墊植草護坡,利用液態播種原理,將植物種子或植物營養體經前期處理后,與專用配料和水按比例拌和后,通過噴播機高壓泵的作用形成植被覆蓋。
(4)骨架內植草法。通過混凝土框架對土質進行邊坡穩定防護后,邊坡被分為若干塊狀結構,在每一框架結構中種植不同品種的草種和灌木,進行邊坡美化。
(5)植被型生態混凝土法。主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成。表層土鋪設在多孔混凝土表面,形成植被發芽空間,同時提供植被發芽初期的養分。
(6)土壤固化劑法。固化劑是以水泥為主體摻入特殊的激發元素后制成的,其作用機理是固化劑中的水分子調節劑與土壤中的水分子形成化學鍵,對水分子有很強的吸附作用,利用土壤穩定固化,填充土體孔隙,形成骨架結構,從而提高土壤的抗壓、抗滲、抗折等性能指標。
參考文獻
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(安吉縣雨喬市政園林工程有限公司 浙江 安吉 313300)
【摘要】水土保持的最終的目的就是保持可持續發展,維護生態的平衡。水土保持不僅是水資源利用和保護的源頭和基礎,是和水資源緊密結合的有機整體,同時也是河道治理的根本所在。這篇文章主要是根據我國的水土流失的情況進行深入的分析,并對水土的保持采取了一些有效的措施。
關鍵詞 水土保持;河道治理;措施
1.水土流失帶來的危害?
水土資源是我們人類在地球上生存的最基本的前提條件,可是,嚴重的水土流失導致自然生態失去了平衡,從而使土壤肥力衰減,自然災害經常發生,農林牧副業的產量不斷地降低。水土流失制約著我國當地經濟的持續發展,同時還對人類正常的生活造成了嚴重的威脅,妨礙著社會的發展,對社會的建設產生了很大的消極影響。首先是在生態環境方面,由于生態環境惡化,頻繁發生自然災害。由于地表的植被被人類不斷地破壞,以至于林地草地的沙石裸露在外面。又因為坡地地表的土層隨著時間逐漸的變薄,在保土蓄水的功能上有所減弱,造成植被不能修復,嚴重的水土流失使生態環境逐漸的惡化,生態環境非常的脆弱,導致旱災、水災不斷地發生。其次就是在水土資源上,水土資源被破壞,土壤沙礫化,地利也在下降。水土流失的主要表現是表土被沖刷,將土壤中的養分帶走,從而導致了土層變得很薄,引起土壤肥力的下降,導致伏沙礫石在外邊裸露。再次就是在設施方面,由于河流、道路等基礎設施上泥土的淤積,導致水土流失使下游的河床逐漸的太高,泥沙淤積在河道,河道變淺,從而影響了水的瀉洪能力。
2.水土保持存在的問題?
由于我國治理投入比較低,是不適應當地的水土流失治理的需要的;當地居民對經濟效益太過于注重,在減輕水土流失災害以及改善生態環境方面的考慮是欠缺的;治理措施科技含量低下,治理標準也過于低下,生態效益和經濟效益不能夠正常的發揮。因為治理水土流失的任務是非常的重,時間上也是非常的緊張,這時我們必須采取專業的團隊來實施。
3.水土流失監測?
3.1水土流失監測的目的。
為加強水土保持的設計和施工的管理,協助建設單位快速落實水土保持方案,優化水土流失防治的措施,并幫助水土保持工程和工程的建設,能夠及時的掌握生產建設項目水土流失的狀況并提出有效的水土保持改進的措施,以免造成不必要的水土流失。?
3.2監測的內容。
我國水土保持監測的內容主要包括有水土流失災害隱患、水土保持工程建設情況、水土流失以及造成的危害、水土流失防治效果、主體工程建設進度以及水土保持管理、水土保持工程設計等方面的情況。我國水土保持監測的重點主要是施工道路、整治工程以及高岸取土場。?
3.3監測的方法。
我國的監測方法主要有實地調查監測、現場巡查監測和定位監測這三種。?
3.4河道水土保持措施。?
3.4.1加強水土保持法制宣傳。
我國對水土保持工作是十分的重視的,把水土保持作為我國長期堅持的一項基本國策。1991年,我國頒布了水土保護法,使我國的水土保持走上了正軌。我國政府高度重視水利,溫總理在政府報告中仍將我國的水利放到了重要的位置,使我國最近幾年水利工作取得的成績得到充分的肯定。對農田水利建設、飲水安全、節水灌溉、水資源節約保護等水利工作提出了要求。在我國的水土保護法中,明確指出要保護以及合理利用水土資源和治理水土流失,從而來減輕災害,改善生態環境,發展我國生產。這是相互關聯的關系,最終還是為發展生產,從而促進我國經濟社會的快速發展。我國水土保持最基本的任務就是預防以及治理水土流失、保護和合理的利用水土資源。水土流失以及水環境的惡化已經對我國的某些地區經濟上造成了嚴重的危害,我國的水土保持法加大了宣傳力度,主要是通過張貼水土保持宣傳畫、報紙等形式來進行對水土保護的宣傳,使我國廣大的人民群眾的水土保持法治意識得到增強,而且,通過執法監督,取得了良好的成績,防止新的水土的流失。?
3.4.2河道治理工程需注重的綜合效益。
我國河道水土流失的原因和危害有很多,但是,河道水土流失的主要的原因就是河床灘地裸露,挖沙取土、向河道內傾倒建筑和生活垃圾各種建筑物的侵占,同時也影響了行洪。在行洪期間,河床順直段河水流速大對堤岸破壞嚴重,彎曲開闊段河水流速降低推移質沉淀於塞河道破壞凹岸,嚴重時造成河流改道。植被的破壞。對地表植被覆蓋和坡面土壤侵害的影響是非常的大的。植被的莖葉對降雨有截留的功能,對降雨雨滴有著削減的功能,對徑流流速有著減緩的功能;我們在大凌河治理過程中不但對河道岸坡進行治理還對河道灘地進行了水土保持治理,具體做法是在河道中間橫向修建和河道枯水期水面高程相當的截潛工程提高地下水位在近水灘地栽植了適合當地物候特點的水生蒲草,遠離水面的灘地栽植紫穗棉槐,堤防工程盡量減少硬覆蓋盡最大可能采取生態護坡形式,對于必須采取應覆蓋的河段采取糙率大的格賓石籠護坡石籠網。只有改變土壤的結構,才可以增加入滲,涵養水源,從而來固結土壤,提高土壤抗腐蝕性的作用,同時,植被能夠減緩風速,從而來降低風力侵蝕的危害。在水土流失嚴重的植樹造林的區域內,栽樹種草,嚴格禁止毀林、毀草;并能夠對低岸坡面設置植被或者是保護措施,以防坍塌。在河道的綜合的整治中,不僅僅要抓好河道護岸建設,而且還要注重綜合效益,同時在河岸兩側弄個防護林建設,從而使水土流失的防治更為有效。通過這些年的努力,這里已經建設了一批綠化美化、道路配套的河道整治樣板段,并已經達到了;利水、親水的綜合效益,同時,不僅為當地的居民提供了全新的休閑場所,而且也給衛生城鎮以及都市郊區城鎮化的建設提供了有利的條件。?
3.4.3搞好河道水資源的管理。?
(1)河道水土保持的關鍵就是要搞好水資源的管理。主要的措施有三個方面。
一方面是由于高差形成的勢能,在沒有雨的季節,上游的地下水和下游的地表水之間的相互的轉換,維持我國河流的用水量,從而來保持河道常年不斷的流,來補給地下水,增加可利用的水資源。這主要是將河道治理理念延伸到坡面工程的水滲透并儲蓄著,使地表淡水轉換到土體,并保持在地下。
另一方面是為了使我國的水利工程延長壽命,增加效益,從而減輕防洪的負擔。我們只有減少水庫以及河道的淤積。
再一方面就是盡量避免點源和非點源的污染。?
(2)這不僅僅對水資源的開發利用以及水環境的保護是非常的有利于的,而且對建設景觀水利也是非常有利的。同時,只有進一步的增強水土保持措施的滲透效益才有可能搞好水資源的管理。若水資源缺乏管理,那么就會使水土保持和生態環境用水的數量以及質量都很難得到保障,生態修復以及濕地的恢復時很難進行實施的,還會使陸地上的淡水在空間分布上失衡,在生產和生活分配上失調。如果沒有水土保持,那么水資源管理就會失去支撐,失去原有的活力和生機。若要水資源健康的、穩固的、可持續的,只有建立在水土保持的基礎之上才可以。?
(3)面臨這嚴峻的水資源形勢,我們要有惜水意識,只有意識到"節約水光榮,浪費水可恥",才能時時處處注意節水;養成好習慣;使用節水器具;查漏塞流,就生產而言,特別對一些高消耗水的行業,我們要圍繞如何優化水系統的運行,如何提高循環水的濃縮倍數,如何提高水資源的循環利用等作為節水工作的重點,積極組織技術攻關,提高水的綜合利用率;同時制定切實可行的操作制度,對產品水消耗實行定額管理,并作為一項技術經濟指標進行考核,減少浪費現象。
4.結語?
根據我國的水土流失的具體情況以及水土流失所帶來的危害,并進行了分析,水土保持面臨著種種情況,必須加大水土保持的投入,實施河道的護岸工程的建設,對城市基建、擴建以及改造建設中造成的人為的水土流失的水土保持的工作要有積極的態度。同時,根據我國水土保持中存在的問題,我們制定了相應的有效的水土保持的方案,并實施注重的綜合效益以及管理河道水資源,從而使我國河道治理中的水土流失得到了制止。
參考文獻
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關鍵詞:河道堤防工程;生態治理;岸坡的防護
中圖分類號:TV147
1.堤防建設的現狀
堤防最主要的功能除了防汛外,也有生態功能,以生態修復為目標的河道堤防建設注重人與自然的和諧相處。目前為止,我國的堤防工程多是傳統意義的水利工程,追求的基本上是經濟效益和社會效益,很少考慮工程對生態環境的影響。歐美等國在水環境治理上加大了力度,自然生態型堤防建設取得了很好的效果。他們拆除了大量60、70年代建造的鋼筋混凝土護岸,建設生態型堤防已成為當代趨勢。
2.生態堤防建設概述
2.1生態堤防的含義 生態堤防是指恢復后的自然河岸或具有自然河岸水土循環的人工堤防。主要是通過擴大水面積和綠地,設置生物的生長區域,設置水邊景觀設施,采用天然材料的多孔性構造等措施來實現河道生態堤防建設。在實施過程中要尊重河道實際情況,根據河岸原生態狀況,因地制宜,在此基礎上稍加“生態加固”,不要作過多的人為建設。
2.2生態堤防建設的必要性
原來河道堤防建設,僅是加固堤岸、裁彎取直、修筑大壩等工程,滿足了人們對于供水、防洪、航運的多種經濟要求。但水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床材料的硬質化;二是自然河流的非連續化,包括筑壩導致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性的破壞。
2.3生態堤防的作用
生態堤防在生態的動態系統中具有多種功能,主要表現在:
成為通道,具有調節水量、滯洪補枯的作用。堤防是水陸生態系統內部及相互之間生態流流動的通道,豐水期水向堤中滲透儲存,減少洪災;枯水期儲水反滲入河或蒸發,起著滯洪補枯、調節氣候的作用。傳統上用混凝土或漿砌塊石護岸,阻隔了這個系統的通道,就會使水質下降;
過濾的作用,提高河流的自凈能力。生態河堤采用種植水中植物,從水中吸取無機鹽類營養物,利于水質凈化。
能形成水生態特有的景觀。堤防有自己特有的生物和環境特征,是各種生態物種的棲息地。
2.4生態堤防建設效益
生態堤防建設改善了水環境的同時,也改善了河道生態、水資源和居住條件,并強化了文化、體育、休閑設施,使河道交通功能、河道防洪等再上新的臺階,對于優化河道環境,提升河道形象,改善投資環境,拉動經濟增長,擴大對外開放,都將產生直接影響。
3.堤防建設的生態問題
堤防是水陸生態系統內部及相互之間生態流流動的通道,以往堤防建設大多采用人工混凝土河堤或漿砌石垂直斷面型式河堤,只考慮了泄洪排水功能,基本沒考慮生態功能,為保護河道安全,河堤逐年加高,河流完全被人工化、渠道化,人工與自然比例不協調。從而伴隨著堤防建設的不斷推進,生態問題也不斷出現。
3.1對天然河道裁彎取直
天然河流是蜿蜒彎曲、分叉不規則的,寬窄不一、深淺各異,在以往的堤防建設中,過多地強調“裁彎取直”,堤線布置平直單一,使河道的形態不斷趨于直線化,岸坡坡腳附近的河床深潭一般也被填平,深潭、淺灘不復存在,導致整個河道斷面變為規則的矩形或組合梯形斷面,使河道斷面失去了天然的不規則化形態,從而改變了原有河道的水流流態,對水生生物產生不良影響。
3.2追求保護面積的最大化
以往的堤防設計追求最大的保護面積,堤線緊靠岸坡坡頂布置,導致河槽變窄,河漫灘不復存在,從而失去了原有天然河道的開放性,使生物的生長發育失去了棲息環境。
3.3現場施工無序
堤防施工對生態環境的破壞,主要表現在施工時對施工現場、料場、棄渣場的簡單處理。工程竣工后,施工現場的施工道路沒有恢復到施工前的狀態,道路邊坡、陡坎未能進行必要的防護處理,引起岸坡沖刷失穩。護岸施工時修筑的圍堰沒能及時清除,導致水土流失,河床淤積。料場、棄渣場使用后,缺少必要的整治和生態修復,導致場地溝壑縱橫、土壤、雜亂無章,引起水土流失,破壞了原有的生態環境。
3.4對岸坡的硬質化處理
對岸坡的處理,以往一般多采用“硬處理”,也就是采用大片的干砌石、漿砌石或混凝土護坡,忽視生態防護措施的研究和應用。護岸是水陸生態系統內部及相互之間生態流流動的通道,阻隔了這個系統的通道,就會使水質下降。岸坡防護工程對生態系統影響最大,因為水陸過渡地帶是水生植物的發育地,是水生動物的棲息、產卵、覓食地,所以對生態環境的影響尤為嚴重。
4.解決堤防生態問題的對策
要徹底解決目前堤防建設中的生態問題,重視生態堤防的設計和施工是極其重要的。下面從設計、施工等角度談幾點解決生態問題的對策。
4.1堤線和堤型的選擇
堤線的布置要因地制宜,應盡可能保留江河湖泊的自然形態,保留或恢復其蜿蜒性或分汊散亂狀態,即保留或恢復濕地、河灣、急流和淺灘。在有條件的地方盡可能使堤線離開岸坡坡頂,一方面可保證足夠的行洪斷面和堤身的穩定,另一方面也可保持岸坡的天然形態并保護岸坡的天然植被。
選擇堤型時,要結合場地及周圍環境因素,通過多方案比較擇優選用。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩定和滑動穩定等安全條件外,還應結合生態保護或恢復技術要求,盡量采用當地材料和緩坡,為植被生長創造條件,保持河流的側向聯通性。筑堤材料宜優先選用當地材料,一般多采用比較生態的土堤堤型,以便于堤坡的植草綠化,使堤內外生態環境協調,避免過多地采用直立的鋼筋混凝土和漿砌石堤型,這些堤型與周圍環境欠協調,同時在一定程度也影響堤內外的空氣交換。
4.2河流斷面設計
自然河流的縱、橫斷面顯示出多樣性的變化,設計時應做到淺灘與深潭相間。
4.3岸坡的防護
盡可能保持岸坡的原來形態,盡量不破壞岸坡的原生植被,局部不穩定的岸坡可局部采用工程措施加以處理,避免大面積削坡,導致全堤段岸坡斷面統一化;盡可能少用單純的干砌石、漿砌石或混凝土護坡,宜采用植物護坡,在坡面種植適宜的植物,達到防沖固坡的目的,河道坡岸植物重要的功能之一就是保持土壤,即固土護坡。在河岸坡面上的土壤侵蝕一般包括3個基本過程:
坡面土壤表層被雨水濺蝕、動物踩踏或機械耕作后疏松和破壞。(2)疏松土壤被坡面徑流沖刷和搬運。
滑坡或崩塌導致的塊體運動。從上游侵蝕到下游沉積,不同的立地條件表現不同的侵蝕方式。最終土壤流失是侵蝕力和土壤抗侵蝕力相互作用的結果,坡岸植物通過機械效用和水文效用減弱侵蝕力或增強抗侵蝕力而保持土壤;盡可能保護岸坡坡腳附近的深潭和淺灘,這是河床多樣化的表現,為生物的生長提供棲息場所,增加與生物的和諧性。
4.4對已建堤防作必要的生態修復
由于認識和技術的局限性,以往修筑的一些堤防,尤其是河道堤防對生態環境產生的負面影響是存在的,可以采用必要的補救措施,盡可能減少或消除對生態環境的影響。以“修”復為主,杜絕“整改”,盡量不破壞河岸原有的植被。
參考文獻
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我國河流污染問題嚴重,已深深影響到人身健康和經濟發展,治污迫在眉睫。本文將綜述國內外河流污染治理與生態修復技術的最新研究進展,并對各種技術的特點及其對不同類型河流的適用性進行了分析,從眾多污染治理技術原理中,歸納總結了物理、化學及生物/生態三大類技術,并分別闡述了各自的特點和優劣性。
關鍵詞:河流污染;治理技術分類;物理技術;化學類技術;生物/生態技術
Abstract: This paper sum up the latest progress of the domestic and international river pollution control and ecological restoration technology, and analyzes a variety of technical characteristics and the applicability of different types rivers, to summarized physical, chemical and biological / ecological three main types of technologies and described their own characteristics and advantages and disadvantages from a number of pollution control technology principles.Key words: river pollution; control technology; physics and technology; chemical class technology; biological / ecological
中圖分類號:X52文獻標識碼:A 文章編號:A
前言
河流為城鎮提供了飲用水源和農業灌溉用水,對城鎮的社會形態和經濟發展起著重要的作用。然而,隨著工業化和城市化的迅猛發展,作為城鎮賴以生存的河流,卻成為城鎮的排污管道,遭到日益嚴重的污染,危及人類的健康和生態環境。而隨著經濟快速發展、城市擴張和人民生活水平的提高,水資源的需求量也越來越大,對河流的水質要求也越來越高,因此河流污染治理和生態恢復問題擺在各級政府和專業技術人員面前。
河流污染治理與生態修復技術種類繁多,但從技術原理上看,可分為物理、化學和生物/生態技術三大類。
1物理技術
物理方法往往治標不治本 ,污染物只是得到了轉移而并沒有消除.
1.1調水
調水是通過水利設施(如閘門、泵站)的調控引入上游或附近的清潔水源來改善下游污染河道水質[1],其實質是由于清潔水的大幅增加使污染物得到稀釋從而改善水質,但并未減少河道的污染物通量(總量)。對于上游或附近具有充足清潔水源、水利設施較完善的河網地區,該技術不失為一種投資少、成本低、見效快的治理方法。
1.2曝氣復氧
人工曝氣復氧技術是根據受污染河流缺氧的特點 ,人工向水體中充入空氣或氧氣 ,加速水體復氧過程 ,以提高水體溶解氧水平 ,恢復和增強水體中好氧微生物活性 ,使水體中污染物得以凈化 ,從而改善河流的水質。人工曝氣通過物理吸附、生物吸收和生物降解等作用以及各類微生物和水生生物之間功能上的協同作用去除污染物 ,并形成食物鏈去除有機物。
應用形式主要有固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種[2]。主要應用于過渡性措施使用和對付突發性河道污染使用。該技術由于設備簡單、易于操作而被許多國家優先選用凈化中小型河流。實例有英國泰晤士河,德國 Emscher 河,韓國釜山港灣,美國圣克魯斯港,北京清河,上海上澳塘,上海蘇州河等。
另外 ,有研究表明采用人工復氧技術并投加生物制劑及底質改良劑 ,放養水生動植物等集成技術治理河道 ,效果比單純復氧更好。[3]
1.3底泥疏浚
底泥疏浚是解決河流內源污染的重要措施,其主要是通過底泥的疏挖去除底泥中所含的污染物,清除污染水體的內源,減少底泥污染物向水體的釋放,主要適用于富營養化河流的治理。應用形式有放水作業和帶水作業兩種。[4]
底泥疏浚因能將污染底泥永久性去除,因而被較多用于湖泊和小型河流。然而,底泥疏浚技術并不一定能從根本上使水環境得到改善。此外,疏浚河道的缺點:一是工程量大,耗資巨大;二是疏浚河道工程的環境后效存在很大的不確定性。
2化學類技術
2.1化學絮凝處理技術(CEPT)
化學絮凝處理技術(CEPT)是一種通過投加化學藥劑(一般為混凝劑)去除水體污染物,改善水質的處理技術,較適用于污染嚴重、較為封閉的地表水體。且由于其除磷效果良好,特別是低泥磷的釋放[5],有一定效果,也適用于富營養化河流。一般通過直接將藥劑投加到水體中或者是將河水用泵提升至建于岸邊的永久(或臨時)構筑物中,再投加藥劑進行河水的化學一級強化處理。
2.2化學除藻
化學除藻是控制藻類生長的快速有效的方法 ,在治理湖泊富營養化中已經有應用,也可以作為嚴重富營養化河流的應急除藻措施。但常用化學除藻劑會對魚類、水草等生物產生危害甚至導致死亡,甚至具有致癌作用;化學除藻雖可使水質暫時得到改善,但不能從根本上解決湖泊富營養化問題[6],且會造成二次污染,一般不采用。
3生物/生態技術
3.1生物強化技術
生物強化技術,是直接向污染水體中接種外源的污染降解菌,利用其喚醒或激活水體中原本存在的、但被抑制而不能發揮其功效的微生物,并通過它們的迅速增殖,強有力地鉗制有害微生物的生長和活動,從而消除水體有機污染及富營養化,消除水體的黑臭以及硝化底泥。目前國內外常用的有集中式生物系統、高效復合微生物菌群及固定化微生物等技術[7]。
在營養化污染水體中,原位修復投菌技術逐漸受到關注[8,9]。日本、韓國、澳大利亞等國采用定期向水中投放光合細菌,由于光合細菌能利用光能和氧將微污染水或廢水中的無機和有機碳源及其它營養物質轉化為菌體,從而能起到凈化水質的作用。
3.2生物促生技術
生物促生技術是通過向污染河流投放解毒劑、降解污染物的多種酶、有機酸、微量元素、常量元素、維生素等,以減輕環境中的毒性,對自然界中污染物降解土著微生物起到促生作用,為之創造一個能順利完成其自然降解功能的環境,強化污染環境的自凈能力,加速對有機污染物的分解。
3.3生物浮島技術
生物浮島技術[10]是利用生態工學原理,在受污染河道,用木頭、泡沫等輕質材料搭建浮島,以浮島作為載體,在水面上種植植物,構成微生物、昆蟲、魚類、鳥類、植物等自然生物棲息地,形成生物鏈來幫助水體恢復,降解水體的 COD、氮、磷的含量,主要適用于富營養化及有機污染的河流。除此之外,還具有為生物提供生息空間,改善景觀以及消波護岸的功能。生物浮島依據浮島植物是否和水接觸分為干式浮島和濕式浮島兩種。生態浮島可就地處理河流,工程量小,投資省;處理效果好,自然景觀和諧;實現資源持續利用;使用壽命長,維護簡單;避免重復污染,重復治理,實現一次投資長期受益。
3.4生物膜技術
生物膜法[11]是根據天然河床上附著的生物膜的凈化及過濾作用,人工填充填料或載體,供細菌絮凝生長,形成生物膜。利用濾料和載體比表面積大,附著微生物種類多、數量大的特點,從而使河流的自凈能力成倍增長。它非常適合于城市中小河流的直接凈化。生物膜法具有較高的處理效率,對受有機物及氨氮輕度污染水體有明顯的效果。有機負荷較高,接觸停留時間短,減少占地面積,節省投資。
3.5穩定塘技術
穩定塘技術是利用天然水體的自凈能力,將被污染的河水在一種類似于池塘的處理設備內經長時間緩慢流動和停留,通過生物的代謝活動降解有機污染物的修復技術,適用于富營養化河流。用于河水處理的穩定塘可以利用河邊的洼地構建,對于中小河流,還可以直接在河道上筑壩攔水,這時的穩定塘稱為河道滯留塘。一條河流可以構建一級或多級滯留塘。
3.6人工濕地技術
人工濕地系統利用土壤填料,植物及粘附在它們上的微生物的物理、化學和生物作用,通過過濾、吸附、沉淀、絮凝、離子交換、植物吸收和微生物分解等多種途徑實現對污水的高效凈化[12]。從20世紀80年代起,人工濕地在河流污染治理的作用逐漸受到重視,得到越來越多的應用。
人工濕地的分類:按植物的存在形態分為挺水植物,沉水植物和浮水植物[11, 20];按系統布水方式的不同分為表面流人工濕地(surface flow wetlands,SFW)、水平潛流人工濕地(Horizonial Subsurface Flow Constructed Wetland,簡稱HSF)和垂直潛流人工濕地(Vertieal Subsurface Flow Constructed Wetland,簡稱VSF)。[13]
3.7土地處理技術
土地處理技術是指利用土壤-微生物-植物系統的陸地生態系統的自我調控機制和對污染物的綜合凈化功能來凈化被污染的河水,使河水水質得到不同程度的改善,同時通過營養物質和水分的生物地球化學循環,促進綠色植物生長并使其增產實現污染河水的資源化和無害化。根據水力負荷、污水路徑、布水方式、土壤-植物系統結構以及再生水收集方法,土地處理系統可分為慢速和快速滲濾、地表漫流、地下滲濾等主要類型。
3.8多自然河流構建技術
多自然河流構建是要保持、重現及創造河流原有的、多姿多彩的自然風情,使河流充滿自然氣息。包括生態河床的構建以及生態護岸的建設。
3.8.1生態河床的構建
構建手段主要有:恢復蛇形河槽;利用植石和浮石帶法設置深溝和淺灘;在河床比降較大的地方,設置人工落差;設置粗柴捆床等。
3.8.2生態護岸的構建
生態護岸是結合治水工程與生態環境保護而興起的一種新型護岸技術,在水陸生態系統之間跨起了一道橋梁,對兩者的物流、能流、生物流發揮著廊道、過濾器和天然屏障的功能。在治理水土污染、控制水土流失、加固堤岸、增加動植物種類、提高生態系統生產力、調節微氣候和美化環境方面都有著巨大作用。生態護岸的特點是進一步加固堤防,滯洪補枯;修復水域生態系統;為城市景觀添光增色。
發展趨勢
截污是從根本上解決河湖污染的關鍵,只有污染源從源頭上得到控制,才能真正使河湖水質狀況得到改善,故此有關部門應加大管理力度,在科學管理的基礎上提高河湖污染治理的技術水平。
在治理技術上,生物處理技術因其凈化費用低,環境影響小,污染物降解效果好,在污水處理中倍受青睞。高效、無二次污染的生物處理技術及產品的開發研究,尤其是對具有特殊分解能力的菌種的培養篩選也將成為河流湖泊防治技術的發展趨勢。向水體中投加具有特殊分解能力的菌種,將水體中有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,加速毒性物質的分解轉化,不僅可提高對河流湖泊的凈化效率,還可實現對河流湖泊的生態修復。
另外,隨著河流湖泊水體富營養化問題的日趨嚴重,以脫氮除磷為主要目標的植物修復技術將成為河流湖泊污染治理的熱點,尤其在城市內河污染水體的治理中將發揮重要作用。在城市內河水體中種植水生植物,一方面可以通過植物發達的根系有效地吸收,達到減輕和遏制水體富營養化的趨勢,另一方面,通過水生植物的種植和培養,還可以起到美化改善城市景觀的作用。[14]
我國的河流污染治理和生態修復起步晚,在制定適合我國河流污染特點的技術路線時,可以參考外國的治理經驗,同時考慮治理技術的有效性、長效性、經濟性和生態相容性。根據不同河流污染和生態破壞的特點,選擇合適的治理技術并加以組合使用,使各種技術之間合理組合,充分發揮各自的優越性。
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【關鍵詞】農村河道;長效管理;運行機制
前言
農村河道長效管理保潔工作是當前河道管理中一項突出工作,也是新農村建設的重要內容。深入開展該項工作,對保障農村河道行洪排澇暢通、供水水質安全、發揮水工建筑物的效益、確保水工建筑物的安全、改善城鄉水環境具有重要的不可替代的作用。不同的地區,其保沽運作模式和機制也有不同。
1、河道長效保潔管理工作開展的必要性
改革開放以來,隨著社會和經濟建設的快速發展及城市化進程的不斷推進,城鄉居民的物質生活水平日益提高。但由于水環境的保護工作沒有得到應有的重視,人為設障和水域被侵占現象時有發生,使河流變淺變窄,加上平原地區上下游水位落差小、流速慢等原因,使河流水域綜合功能退化,水葫蘆、雜草、垃圾等水面漂浮物積聚嚴重,河流兩側垃圾成堆,呈現臟、亂、差狀態,城鄉生活水環境質量反而大幅下降。普遍存在著水域環境質量的嚴峻性、水環境管理的滯后性和長效管理的脆弱性與改善居住環境、水環境保護需求和建設生態家園之間的突出矛盾。在建設生態型、宜居型的區域和諧水環境的過程中,除進行常規的河流疏浚治理工作外,區域內河流長效保潔管理工作機制的建立與完善也已迫在眉睫。
2、河道長效保潔的效益
實施河道長效保潔,提高了河道的品位,改善了城市的環境,對經濟發展、生態建設、社會生活等方面都產生了積極的影響。平原地區通過落實河道長效管理進行日常保潔,每年支出河道保潔費用,減少了河道全面清淤整治的次數,從而節約支出,創造了社會經濟效益。山區河道保潔工作,改善河灘環境,沿景區河道保潔,可提高旅游效益。通過河道保潔,改善了兩岸居民環境,提高了河道的蓄水、行洪能力,改善了河道水質狀況,修復水生態環境。河道保潔的隊伍為社會富余勞動力提供就業崗位。
3、建立農村河道長效管理運行機制的主要措施
3.1 管理主體和部門職責必須明確
根據河流量多、線長、錯綜復雜、漂浮物流動性大等特點,以及方便日后監督管理、最大程度提高工作效率,應按照屬地管理、分級負責的原則,圍繞“保潔專業化、管理規范化、運行市場化、責任公開化、考核制度化”的要求,建立起分級目標責任制,以鎮(街道)一級行政區域和河流的流域性特點來分解河流保潔工作任務,確定保潔工作責任主體。縣(市)級單位(部門)負責日常的監管、考核等工作。只有責任主體明確,才能使長效保潔管理工作成為各級組織和有關政府部門轉變管理理念、轉變管理方法、豐富管理手段、創新管理機制的自覺行動。
3.2 實行例行視察和指導制度
不定期組織有關部門開展對河流長效保潔工作的例行視察,充分利用下鄉開展其他工作的機會,隨時隨地指導河流保潔工作,加強保潔工作行政推動。同時,可邀請由部分人大代表、政協委員、黨員代表和群眾等組成的“巡訪團”參與保潔監督與考核工作。
3.3 構建協調組織結構
對農村河道的日常管理主要包括河道兩岸和上下游地區,相關部門要互相配合、協調合作。我市主要是市政府根據實際建立領導小組,由市相關領導兼任組長,副組長為市相關部門局長,其成員為各鎮(街道)分管農業、漁政、水利等相關的負責人。
3.4 采取“管養分離”方式
河道主要日常管理內容有:河道保潔、監察巡查、規費征收等,主要負責具體實施工作的是水政監察部門,而日常的河道清理、保潔工作則通過聘請專業保潔公司完成,較小河道的管理則由鎮水機站全權處理,日常保潔工作也是交由專業保潔公司進行承包。
3.5 建立經費保障機制
因為農村河道主要職能包括防洪、排澇以及引水等,所以其管理費用主要是靠市、鎮財政進行保障。農村河道的使用權應該由市政府、土地管理部門根據法律、法規與上級工作要求進行落實,在河道周邊的各個鎮政府以及各村村委會要相互協調配合,將河道林業的盈余全部歸水利部門所有,作為管理河道的輔助經費,實現“以河養河”的目的。
3.6 建立考核獎懲機制
農村河道管理的考核體系的建立應該有三個層次:1)市政府考核水利部門和鎮政府;2)水利部門考核管理單位,鎮政府考核村委會;3)管理單位考核管理工作人員和保潔公司。同時,市政府必須對考核的內容、組織和標準、獎勵等提出明確的要求,將河道管理的所有考核結果納入當地的水利機構、鎮政府、村委會等各單位工作的年度綜合考核內,掛鉤干部的任用和經濟獎懲等,促進制度得到有效落實。
3.7 制定長效管理制度
建立機制要求有規范的制度和體制作為前提保障,若想要農村河道管理機制長久有效,必須有完善的制度作為前提。主要包括:1)對河道要實施整體規劃。使河道在實現基本的引水、防洪、排澇功能的同時具備通訊和供水功能,且進行沿河植樹,努力改善河道環境。2)嚴格許可制度。學習河道相關法律法規,制定合乎法律的制度規章,對行政許可以及控制的程序和標準作明確要求。3)實行巡邏檢查制度。明確巡查人數、路線、時間、責任等具體的流程。4)制定保潔制度,詳細規定河道保潔的內容、標準和經濟獎懲方法等。
4、結語
總之,農村河道管理需要當地相關部門根據實際情況制定符合要求、具備有效性的管理制度,并且能夠實現長期有效。因此,這就要求當地政府和村委會等部門組織各個部門的領導和成員實施嚴格、長期的治理,同時各個部門之間要協調配合,這樣才能取得滿意的成績。
參考文獻
[1]陳冬云,吳婉玲,溫新麗.農村河道長效保潔管理模式的初探[J].中國水運(下半月),2011(07).