時間:2023-07-10 16:33:32
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇河道治理的生態效益范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號: TV文獻標識碼:A
隨著社會的不斷發展,經濟發展與環境之間的矛盾不斷凸顯,對此國家積極開展各領域、各環節的可持續發展觀落實,河道治理工程也不例外,針對水利工程建設的生態影響,專業的生態水利研究也不斷推進,以期將生態水利理念切實貫徹落實,現階段,生態水利設計理念廣泛應用于城市河道治理工程中,將生態水利設計理念貫徹到河道治理的每一環節,可以有效推進水利工程建設行業與河道生態的可持續發展。本文中著重介紹了生態水利設計理念及其應用。
一、生態水利設計理念概述
針對當前的水利工程環境破壞現象,河道治理工程著重從理念入手進行了理念革新,提出了更加符合生態發展的工程理念,現代的城市河道治理一改傳統的觀念,著重進行生態水利河道治理研究,提出了生態水利的設計理念,生態水利設計理念具有綜合性,也更加符合生態可持續發展觀的要求,將生態水利設計理念應用于河道治理工程中,目標在于改善城市河道質量,提高工程生態效益。生態水利設計理念可以指導河道治理結合安全、生態的原則,進行河道工程的相關設計與施工,既能保證城市河道的正常排澇、排污與通航的效用,又提高了城市河道的功能性與生態性,可以說是集多功能、多效益于一體。
生態水利新理念集以人為本理念、功能理念、生態理念、文化理念于一體,在河道治理中應用將更加廣泛,生態水利設計理念中主要協調周邊水文環境,設置合理科學的河道,并結合工程中配置系統的控污設施,維持河道內的生態,實現工程設計與生態的協調,新的水利設計理念堅持以人為本,理念中將居民環境需求與工程需求相結合,創造生態效益較高的水利工程景觀,并著重綜合完善城市河道的功能,以保證在關鍵時期發揮應用的效用為居民造福,此外,生態水利設計理念中還著重結合文化理念,保證設計出的工程能與周邊環境相協調,還能最大程度的發揮工程之外的景觀效益,生態水利設計主要從生態可持續性出發,進行工程設計,建立良好的水利設施與水利體系,該設計理念的落實可以完善工程性能,有效的提高工程效益,更有利于生態平衡。
生態水利設計理念應用于城市的河道治理工程,可以實現多重理念在城市河道治理工程中的落實應用,不僅為河道治理工程提供理念指導,還在某種程度上賦予了城市河道治理工程新的內涵,指導建成生態理念下的城市綜合水利系統。
二、河流綜合治理指導思想和治理目標
河流綜合治理的指導思想是:以“河暢水清、岸綠景美、功能健全、人水和諧”為目標,以河道疏浚、岸坡整治、水系溝通、生態修復等措施,著力恢復河道功能,提高抗洪排澇能力,改善農村水環境。基本原則如下:綜合考慮防洪排澇、灌溉供水、生態環境等要求,與當地新農村建設規劃、鄉鎮建設規劃、土地利用總體規劃相協調,與流域、區域水利專業規劃相銜接,統籌布局。
治理目標是:河暢、水清、岸綠、景美。河暢:通過河道清淤疏浚、岸坡整治、堤防加固等措施,主要河道保持水流暢通,河勢與岸坡穩定。水清:通過綜合整治,結合河道兩岸污水直排處理,達到水面清潔,滿足水功能區功能,做到水面基本無漂浮物,河道水質逐步改善。岸綠:岸邊無垃圾,岸坡整治應為植物護坡,河道環境狀況明顯改善。景美:通過水系溝通維護河流的整體性、連續性和自然風貌的多樣性,充分體現河道的自然特色。
三、生態水利設計理念在河道治理中的應用
Biological measures to control small mountain river Discussion
Zhao Xue-yi
(Anshan, Liaoning Xiuyan County Water Conservancy Anshan Liaoning 114300)
【Abstract】The use of biological measures small mountain river training, can achieve savings of project investment, and enhance the effectiveness of flood control, river beautification effect of environmental aspects, the real river regulation social, economic and ecological benefits of organic unity.
【Key words】River training;Biological measures;Maple;Social; economic;Ecological benefits of unified
采取工程措施整治河道一直是傳統的、重要的、有效的方式。大量的工程措施勢必需要有大量的投入。按照水利產業政策,大江大河的治理,投入主要來自于各級政府預算內資金及可用于水利建設的其他財政性資金,基本有所保證。但對于地方中小型河流的整治,因地方財力有限導致資金很難保障。針對這樣的情況,采取一種什么樣的方式,既能節省資金,又能加快整治進度、提高中小河道防洪標準,近年來岫巖縣在這方面做出了積極的探索,即采取生物措施與工程措施相結合、以生物措施為主治理中小河道,取得了較好的效果。現將基本情況總結介紹如下。
1. 岫巖縣基本情況
1.1 自然情況。
岫巖縣地處遼寧省東部山區,是一個“八山半水一分田,半分道路和莊園”的山區農業縣,行政區劃上隸屬鞍山市。全縣土地總面積4507平方公里,人口58萬人。全縣地勢為北高南底,平均海拔79.6米,最高點為帽盔山主峰,海拔高程1141.5米,最低點為大洋河出境處,海拔高程僅16米,高差達1125.5米。全境以低山、丘陵為主,溝谷交錯,河川密布,境內有2條較大干流,即哨子河和大洋河;流域面積過100Km2的主要支流有15條;河長2Km以上的小河526條。各級河流總長度2642.23Km,縣內可謂“千山競秀,萬壑爭流。”
1.2 岫巖縣山區河道特征。
1.2.1 中小河道流域降水時空分布不均。
岫巖縣地處遼東半島溫帶半濕潤和半干旱的季風氣候區。由于遼東半島和山東半島的夾持及岫巖地處千山山脈東南迎風坡,又南臨黃海,加之地勢南低北高低抬升作用,每年夏季均有不同程度的暴雨災害,是遼寧省東部山區的暴雨中心之一。全縣年平均降雨量840.5毫米,最大年降水量為1580.7毫米。降雨量年內分配多集中在6~9月份,占年平均降雨量的76.7%,特別是7~8兩個月的降雨量占年平均降雨量的56.5%。
1.2.2 河床比降大、匯流急。
岫巖縣境內大部分河流屬低山丘陵區雨水補給型河流。支流密度大,溝谷呈陡峻、狹窄的“V”字型,山坡坡度均在25°~45°之間,河床比降大,匯流時間短,暴雨形成徑流匯集成尖瘦型洪峰下泄。洪峰流量大,沖刷破壞力強,中下游河流河灘地都十分開闊,比降平緩,主流切割較淺,河道主流發育呈游蕩狀態。
1.2.3 河床地質條件差,植被狀況差,沖刷破壞力大。
岫巖縣山區地層古老,巖體破碎,裂隙發育,風化強烈,有供泥石流活動的足夠的松散碎屑物質。山區河流河床比降大有利于松散碎屑推移質和地表徑流的匯集及能量轉化,而主河由于河床比降平緩,河灘開闊,輸沙能力十分有限,必然造成泥沙在主河大量淤積,抬高主河河床,使河床變成寬淺游蕩型。主河成為寬淺游蕩型河床后,山洪暴發時極易泛濫,給兩岸造成洪災,同時寬淺游蕩型河床必然導致曲流發展和河流側向侵蝕,在河流側向侵蝕作用下,河岸被沖刷,土石堤防坡腳淘空失去穩定而坍塌、潰決,形成洪災,給人民生命財產帶來嚴重損失。
1.3 岫巖縣山區河道洪澇災害。
(1)岫巖縣是遼東地區中小河流泛濫,山區泥石流災害十分活躍的縣之一。山區經濟發展對環境索取過多,而對于水土保持建設、中小河道治理投入過少,加之對生態環境建設的認識不足,致使山地災害、泥石流、中小河流泛濫成災。據調查,岫巖縣僅20世紀80年代就發生較大中小河道洪災三次,經濟損失慘重。第一次是1982年8月8日,岫巖縣西部、西北部普降大暴雨,大洋河岫巖鎮水文站實測洪峰流量4250m3/s,相當于50年一遇標準洪水。有關鄉鎮發生泥石流和中小河道決口19976處,造成死亡54人,毀壞房屋4800間。大洋河城鎮段環城堤三處潰決,造成縣城全部被淹,水深3m,經濟損失1.2億元;第二次是1987年8月19日,岫巖縣東部、中部的大營子、紅旗、嶺溝、興隆,蘇子溝等鄉鎮降暴雨,大營鎮3小時降雨318mm,岫巖縣內1小時降雨104mm,發生泥石流和中小河道決口13781處,沖毀農田3萬畝,毀壞房屋2897間,死亡54人,直接經濟損失1.4億元;第三次是1995年8月17日,全縣普降暴雨,造成山洪暴發,各河水位猛漲,形成洪災,全縣10萬畝耕地受災,其中8萬畝絕收,沖毀、沙壓耕地6000畝,毀壞房屋385間,倒塌房屋384間,直接經濟損失5662萬元。
(2)水災給全縣人民生命財產安全和國民經濟發展造成嚴重損失,水災將全縣人民多年來辛辛苦苦修筑的水利工程毀于一旦。
2. 生物措施治理山區中小河道的實踐
2.1 因地制宜選擇樹種,大力提倡生物措施。
岫巖縣山區河道比降大,洪水流速快,洪峰來的快,去的也快。因此山區河道防洪有著“怕沖不怕淹”的特點。基于此,岫巖縣選定了喜水性植物,當地有苗種優勢、生命力強、根系發達、固床(灘)效果極佳的楓楊作為河道綠化品種。綠化方式為育苗栽植和種耔直播。楓楊是岫巖(以及遼東)地區當地的樹種,屬胡桃科,闊葉喬木。其生物學特征是:易繁殖,播種和育苗栽植都適宜,初期生長快,喜水性強。據實地考察,育苗栽植楓楊當年生的株高都在0.35米以上,地莖0.7~1.0厘米以上。楓楊根系發達,兩年生苗木其根系扎入深度與地面以上株高相近,故此,楓楊有“樹多高,根多深”的說法。正是基于楓楊的這一特點,岫巖縣將其列為堤防綠化的首選品種。從1992年開始,岫巖縣將楓楊綠堤工程列入鞍山市星火科研項目加以研究推廣。由于以較少的資金投入取得了良好的防洪效果,該項目獲得了市政府科技進步三等獎。
2.2 生物措施治理山區中小河所取得的實效。
(1)岫巖縣境內的雅河河道兩岸分別為雅河鄉和前營鎮,右岸雅河鄉長13公里,防洪工程采用生物措施與工程措施相結合;而左岸的前營鄉15公里堤防,只有工程措施,無生物措施,堤高路寬,迎水坡為干砌石護坡,工程形象和質量明顯好于右岸。1982年雅河發生洪水,左岸決口5處,長度2.4公里,沖毀耕地1200畝,而右岸堤防因由生物措施而未受損失。
(2)楊家卜鄉在15公里長的黃嶺河兩岸按河道整治線營造楓楊護岸林8公里。林帶平均寬4.3米。1992年8月中旬河道上游一次降雨達100毫米,洪峰流量227m3/s,沿河兩岸未受任何損失。
3. 生物措施治理中小河道的效益分析
岫巖縣對山區中小河道治理實施工程措施和生物措施相結合方式以來,已體現了較大的效益。
3.1 社會效益。
(1)生物工程實施的結果固定了河床,扭轉洪水泛濫的局面。河床普遍下降,洪水的流勢、流態穩定。在增強防洪功效的同時,美化、靚化了河道環境。龍潭鄉境內河流總長度為46.6Km,全部實現綠化,河岸穩定、河床下降。據1995年10月選取不同河段的5個斷面測量結果,河床普遍下切1.4m。
(2)楊家卜鄉黃嶺河流域,1995年8月19日一次降雨135mm。9月初對黃嶺河上游無生物工程措施的張家卜段和下游實施工程措施與生物措施相結合的鄧家段進行觀測對比:上游張家卜段,堤防被沖毀400米。下游鄧家卜段長度由于1991年在堤坡上播種楓楊樹籽,現在枝條已達2米以上,起到固定河堤作用,此次洪水,受楓楊保護的堤壩未受任何損失。(見圖1、圖2)
圖1
圖2
(3)實踐證明:生物工程措施起到了疏河固床,穩定流勢,增大主槽泄量,提高河道防洪標準的作用。
3.2 經濟效益。
3.2.1 節省河道整治工程投資。
按現行價格計算,修建1公里堤防(干砌石護坡,壩高2米,基礎深0.8米),需要動用土方1.90萬立方米,護坡石方0.11萬立方米,基礎石方0.04萬立方米,挖基土方0.04萬立方米,碎石墊層0.074萬立方米,合計需要資金34萬元。而利用生物措施整治河道,按綠化寬度20米、每平方米栽植楓楊3株計算,計需苗木6萬株,需要資金1.8萬元,栽植人工費0.4萬元,加上3年的管護費1.2萬元,合計需要資金3.4萬元。二者的投資比例為10:1。
3.3.2 生物工程環境生態效益。
(1)生物工程實施起到了疏通河道、固定河床的作用。提高河道防洪能力,抑制泥石流的發生、發展、對改善山地環境,探索山區河道整治開拓了新路。樹種的選擇因地制宜,又符合生物學特征和生態學特征,充分發揮了社會、經濟和生態效益。
(2)生物工程的建設,不僅增強了河堤的防洪功效,節省了河道防洪工程建設投資,而且靚化了河道環境,具有顯著的生態效益,真正實現了生態效益、社會效益、經濟效益的有機統一。
4. 生物工程規劃設計
(1)實踐證明:生物措施在防洪固岸中的作用是非常明顯的,主要是護岸林本身根系發達,這些根系成林后深入在河岸和護岸丁壩,護砌中,起到網狀受力筋作用;與土、石結合成有機整體,提高河床對洪水抗沖抗塌能力,起到中水河床時減緩流速、攔截落淤、疏浚固床作用。高洪水位時起到削減風浪淘刷、固岸護坡作用。
(2)規劃設計原則:“以疏浚固床為主,除為保護重要城鎮及大片耕地可筑堤外,均應按工程措施(護岸,丁壩工程)和生物措施相結合,以生物工程措施為主”。
(3)在實施生物工程措施前,要對山區中小河流進行系統規劃設計,確定整治標準和整治線。布置控導工程時必須縱觀全局,上下游呼應、左右岸兼顧,作為整體統一考慮,生物工程措施的布置符合整治線要求和穩定上下游河勢及主導控制河岸目的。
(4)山區中小河道治理以生物措施為主,但應輔之以工程措施,為生物措施發揮效益創造良好的條件。對重點整治河段、整治導控節點還應強化工程措施,以穩定河勢,保證整體工程完整性。
5. 建議和想法
5.1 中小河道整治工作不容忽視,各級政府應引起高度重視。
近些年來中小河道整治工作取得了一定成果,抗御洪澇災害能力有了很大提高,但仍存在不少問題,主要是:資金投入少、抗災能力低、防洪標準不高,極易出險,甚至潰堤決口,特別是城市和防洪效益大的地區一旦發生災害損失不亞于大江大河。所以中小河道整治工作應該引起各級政府重視,從戰略高度將此項工作列入議事日程,舍得投入,在河道整治工程預算中加入生物措施治河費用,做好中小河道整治工作。
5.2 以防洪效益確定防洪標準,搞好中小河道整治規劃
中小河道整治防洪標準確定涉及到社會綜合效益和經濟投入,一定要按其防洪效益確定防洪標準。城市和重要經濟區確定的防洪標準高些、防洪規劃超前些、工程標準先進些,而山區和防洪效益低的地區確定的防洪標準低些、工程標準低些或只搞些生物工程和河勢控制工程。
5.3 因地制宜,因河就勢,就地取材確定中小河流整治措施。
近年來,甘肅省的水利河道治理存在很多的問題和疏漏,在河道治理中存在違規治理、過度采砂等現象,給甘肅省的環境帶來了極壞的影響。因此,對于水利河道治理,應考慮環境因素,進行生態水利修建,注意保護生態環境,這是今后甘肅省水利河道治理應該明確的方向。但對水利河道治理與生態環境間有什么樣的關聯性,卻需要作進一步分析,只有分析好兩者之間的關聯性,才能打好生態水利的基礎,促進環境保護與河道治理兩不誤。筆者對于甘肅省的河道治理現狀、水利河道治理與生態環境間的關聯性以及下一步如何處理好兩者之間的關聯作了簡單的分析和研究。
1甘肅省河道治理的現狀
近年來,甘肅省多次召開了河道治理研討會,探討甘肅省的河道治理問題。甘肅省70多座城市都是依靠河流而發展起來,如果河道治理不好,將會影響到這些城市的經濟社會發展,導致甘肅省整體發展水平嚴重下降。但從甘肅省近期的河道治理現狀來看,很多地區對于河道采砂仍沒有嚴格的制度要求,違規河道采砂的事件經常出現,給生態環境帶來了極大的污染和破壞,導致甘肅省的河道治理問題一直難以改善。
2水利河道治理與環境生態存在的關聯性
2.1水利河道治理影響生態環境
水利河道治理關系著水資源的利用和生態環境的保護。修建水利工程可以滿足人們對水資源的需要,但人們往往過度重視對水利的開發,而忽略了自然因素,過度追求經濟效益而忽略了生態效益。有些水利河道治理甚至還出現了違規治理,治理不到位等現象,嚴重影響了當地的生態環境,導致水資源遭到破壞,植被減少,生態環境惡化。河道砂石是維系河道河流走向的關鍵,維護著河堤的安全,但在河道治理中過度采砂將會導致河堤坍塌,河流走向發生變動,影響自然河流的發展,對生態環境的影響有著關鍵性的破壞。
2.2水利河道治理是環境可持續發展的需要
隨著經濟社會的快速發展,人們越來越重視環境生態的發展,倡導可持續發展成為時代的主題。而水利河道治理作為河流整治的需要,也是推行可持續發展的一條途徑,水利河道治理的好與不好,關系著生態環境的好與壞,兩者之間關聯性很強。對于環境復雜的地區,如果河流分支多又沒有統一的流向,就會影響河道水流的走向,從而會導致河道不通,加之人們的生產生活用水污染嚴重,就會加劇河水污染,河流不通又污染嚴重,不光會影響河堤安全,又會帶來嚴重的環境問題,因此,做好水利河道治理是環境可持續發展的需要。在2017年1月份,根據人民網甘肅頻道報道,甘肅省開始依法進行水利河道管理,維護甘肅省河流的生態健康。甘肅省政府開始重視對環境生態的保護,注重可持續發展,出臺了《甘肅省河道管理條例》,其中不僅對河道治理中的違規治理行為進行了法律條文的處罰規定,還對于河道治理工作人員的工作責任進行了改進規定。甘肅省把好水利河道治理的關卡,嚴格執行管理規定,對違規治理的行為進行處罰,整治好河道水流,改善河流生態環境,堅持可持續發展戰略。
2.3水利河道治理是實現生態循環的需要
水利河道治理是改善生態循環的一個辦法。在干旱地區,氣候炎熱,降水缺乏,大氣降水季節分配不均,對于干旱地區的農業、工業發展帶來很大的影響。因此,人們為了獲取生產生活用水,就會過度開采地下水,由于過度開采,將會導致地下水資源開采過多,從而影響該地生態環境的健康發展。但是,如果在干旱地區修建水利,改善河道,做好蓄水的準備,將可以在降水不足的季節引水灌溉農業,同時滿足人們的生活用水,減少人們對地下水的開采,在降水多的季節,水利工程可以蓄水,降雨充沛的情況下,對河道進行治理,做到水資源的合理調整,降低發生洪水的危險。但是,如果河道遭到污水破壞,將會造成嚴重的水污染,影響生態環境,因此對于人們的生產生活污水要做好處理,對于污水未經處理排入河道的行為要進行處罰,及時清理河道,這樣才能實現水資源的循環利用,達到生態循環的效果。
3如何處理水利河道治理與環境生態的關聯
水利河道治理與生態環境間存在著密不可分的關系,處理好兩者的關系,是維護好生態環境的需要,也是提高我國生態效益,維持可持續發展的需要。但針對兩者之間的關聯,如何進行處理,做到水利河道治理符合保護生態環境的需求,這是值得思考的問題。針對河道治理中的不足,政府要加強政策扶持,制定嚴格的河道采砂制度,對于違規河道采砂行為要進行嚴厲處罰,做好河道治理規章制度的制定,促進河道治理工作人員嚴格進行河道治理,改善生態環境。同時,可進行生態水利修建,利用植被保護河堤,對于污染嚴重的河道進行整治,加固河堤,做好防洪抗洪準備,避免洪水對河道的破壞,改善河道治理的現狀,從而維護好生態環境。
中圖分類號:TV21 文獻標識碼:A
1 武安水系規則綜合說明
1.1 基本情況
1.1.1 武安概況
武安位于河北省南部,屬海河流域,子牙河水系洺河上游。武安市地處山區,是海河子牙河水系的洺河發源地,洺河在武安市境內主要有三條支流,分別是:南洺河、北洺河和馬會河。武安屬溫帶大陸性季風氣候,四季分明。
1.1.2 武安市總體規劃
宗旨是:區域統籌,城鄉協調,合理配置資源。突出市區的中心地位,優化城市布局,完善城市功能,統籌安排城市基礎設施,改善人居環境,建設節約型城市。
綜合考慮城市區位、交通、安全、景觀環境、經濟、地形地貌和工程地質等因素,確定城市空間拓展方向為“東接、西擴、南延、北拓”。
1.1.3 河流概況
武安市地屬海河流域,子牙河水系洺河上游。武安市地處山區,是海河子牙河水系的洺河發源地,洺河在武安市境內主要有三條支流,分別是:南洺河、北洺河和馬會河。
1.2 基本原則及任務
統籌考慮、綜合治理的原則;河道治理與城市總體規劃相協調原則;新舊結合、遠近結合原則;效益原則;技術經濟合理、切實可行原則。
本次規劃主要是對武安市市區段河道進行綜合整治。加強南洺湖周邊的生態修復,加強中心城區周圍的群山生態綠化和尾礦生態修復,依托山體,有機組織城市建筑群與自然山體對景,形成通視廊道,體現山城特色。
1.3工程規劃
河道現狀斷面形式為基礎,根據不同河段的地形、地勢,結合武安市城區建設進行統一規劃。
1.4 工程管理
由武安市防汛抗旱指揮部制定防汛調度預案,武安市水利局負責對該段河道的日常管理工作,根據城市防洪的調度進行節制閘及橡膠壩的啟閉。本工程為防洪、灌溉、休閑、旅游等綜合利用工程,工程的防洪安全是第一位,保證工程設施的正常運行是重中之重,工程管理單位要制定詳細的工程管理、維修、調度等規程、規定,并依法管理、嚴格執行。
1.5 工程投資匡算及效益分析
本工程的主要效益為防洪所帶來的社會效益,其次是經濟效益和生態效益。工程實施后,一則提高了河道的行洪標準,減免洪災損失,二則改善了河道兩岸的生態環境,有利于沿岸居民的身心健康;三則美化了城市環境,提升了城市的魅力,帶動了河道兩岸土地增值和相關產業的發展,有利于武安市的招商引資和進一步發展。
近年來,武安堅持以發展為主題,以建設中等城市為目標,大力實施開放帶動、工業立市、城鄉協調、可持續發展戰略,初步建成了以冶金為主導多業并進的工業體系。
2 規劃原則及任務
2.1 規劃目的
本次規劃的目的是為了提高河道行洪能力,改善生態環境,增加旅游資源,充分發揮南、北洺河及玉帶河的社會、經濟和生態等綜合效益。
2.2 基本原則
統籌考慮、綜合治理的原則;河道治理與城市總體規劃相協調原則;新舊結合、遠近結合原則;效益原則;技術經濟合理、切實可行原則。
2.3 規劃任務
對于市區段段河道,在滿足防洪的基礎上,應結合城市總體規劃和環境美化等方面的需要,豐富斷面形式,在適當河段擴大河道斷面,增加景觀水面,兩岸設交通路。
3 工程規劃
3.1 河道治理規劃
3.1.1 河道水力要素的確定
根據各段流量不同,結合現狀已建護壩,在充分利用現有工程的基礎上(如維持北洺河鐵礦河道治理段的護壩),分段確定河道寬度,然后根據各段設計縱坡,確定設計河底高程。最后采用推求水面線的方法即能量方程法推算各斷面水深、流速等水力要素。
3.1.2 水面線推求
河道設計水面線,南、北洺河及玉帶河治理段均采用矩形斷面,河道經清淤后,根據設計縱坡、斷面及設計洪水流量,計算不同斷面處的水深。
能量守恒方程式法主要理論依據是伯諾里能量守恒方程式,從下游斷面向上游斷面逐段推算水位,最終得出整個河段的水面線。
3.1.3 方案比較
本次河道治理工程堤防設計進行了兩個方案的比較:
(1)土堤
若采用土堤,則為保證河道斷面具有足夠的過流能力,斷面需加大,土方工程量大,且占地多,而現狀洺河河道兩側灘地已大量被廠礦及村莊所開發利用,若重新征地非常困難;再者洺河河道上游段河道主槽擺動頻繁,若采用土堤,由于行洪時流速大,水流淘刷堤腳嚴重,一方面影響河道行洪能力,另一方面加大水土流失,因此不可取。
(2)混凝土堤
土堤較經濟,但斷面較大,影響河道行洪能力,存在著征地問題。混凝土堤相對來說斷面較小,施工較為方便,且施工質量較容易控制,綜合考慮,本次方案采用混凝土堤防護,根據各河段設計防洪標準的洪峰流量,河道設計為多種斷面,河床均為梯形斷面,兩側堤防為混凝土擋土墻。擋墻外側回填卵石土,分層夯實。
3.1.4 堤防設計
河道治理段河床采用梯形斷面,擬建河床防洪墻采用混凝土擋土墻,外側用砂卵石回填;現狀已建漿砌石擋土墻的河段若擋墻質量尚好并且滿足設計標準的行洪要求的維持不變。
3.2 河道建筑物規劃
新建橡膠壩:規劃于玉帶河城區段上新建橡膠壩3座,可以使城區段玉帶河形成階梯式生態水面。橡膠壩為枕式橡膠壩,設計壩高4m,壩長50m。
4 工程管理
4.1 管理機構
由武安市防汛抗旱指揮部制定防汛調度預案,武安市水利局負責對該段河道的日常管理工作,根據城市防洪的調度進行節制閘及橡膠壩的啟閉。
4.2 管理辦法
本工程為防洪、灌溉、休閑、旅游等綜合利用工程,工程的防洪安全是第一位,保證工程設施的正常運行是重中之重,工程管理單位要制定詳細的工程管理、維修、調度等規程、規定,并依法管理、嚴格執行。
工程管理單位要加強對河道堤防的巡查,對閘涵等工程管護,對樞紐建筑物進行維修保養,做好各項工程歲修維護。依法查處向河渠亂排污、破壞水利工程等不法行為,保證工程良好運行。
要加強對沿河單位、群眾的宣傳報道,使大家充分認識實施這項工程的重要意義,取得廣大人民群眾的理解和支持,動員全社會力量,積極投身到工程建設中來,共同把這項利市利民的好事抓實辦好。利用廣播、電視、民間秧歌等多種形式,教育群眾尤其是那些自我行為能力低下的沿岸居民,樹立安全意識,關愛生命,珍惜生命,避免溺水事件發生。
5 工程投資匡算及效益分析
5.1 投資匡算
工程投資匡算以現行的設計標準、規范、定額為依據,并參照已建同類工程投資指標,采用綜合單價的形式,進行本次工程規劃的投資匡算。
本工程總投資30595萬元,其中南洺河6118萬元、北洺河11137萬元、玉帶河13340萬元。
5.2 工程效益分析
工程實施后,在防洪安全、生態環境改善和城市發展等方面都將發揮巨大的效益。
5.2.1 防洪效益
通過合理的調度,可以對洪水起到一定的削峰調蓄作用。
全段工程實施后將大大提高河道現有防洪標準,減免洪災損失,可以確保在20年一遇的情況下,河道沿岸村民和武安市縣城居民正常工作、學習和生活,有利于廣大人民群眾的安居樂業和社會秩序穩定。
5.2.2 生態效益
武安市地處華北,降水偏少,氣候干燥,風沙較多。本工程實施后,將大大增加武安市境內的水面面積和綠化面積,生態效益明顯,通過橡膠壩梯階蓄水,可以在市區內形成生態景觀帶,增加了生態水面、綠地,結合兩岸的景觀建設,能起到稀釋污水、改善水質、減少灰塵、凈化空氣的作用,將大大改善城區水林生態環境,有利于廣大市民的身心健康。同時,結合城市規劃,濱水區域可建成集供水、觀光、休閑于一體的親水景觀,營造出秀美的水環境,改善人居環境,豐富文化內涵,提高城市品味,優化旅游資源配置,進而帶動投資環境和縣城面貌的改善。
5.2.3 社會效益
工程實施后,一則由于水面的增加、環境的改善,將在城區內形成風景優美的景觀水帶,使城市品位得以提高,有利于形成良好的投資環境,對吸引外來資金發揮作用;二則通過河道的治理,可以沿河在適當地段增設水上旅游項目,比如在河道縱坡由陡變緩段,水流由急變慢,適合開展漂流項目。
隨著城區兩岸環境的改善,肯定會帶動周邊土地升值和文化、旅游等相關產業的發展,進而催生出拉動城市發展的經濟帶,讓武安市成為因水而美、因水而興的中原風水寶地.
參考文獻
【摘要】河道生態治理是城市河流規劃管理工作的重要組成部分,對城市生態建設環境的可持續發展具有重大意義。本文結合筆者多年的實踐經驗,通過介紹城市河道的各種功能和河道治理生態理念,重點針對河道生態治理工程的實施措施進行探討,并提出一些個人見解,以供實踐參考。
關鍵詞 河道;生態理念;生態治理;護坡;實施措施
隨著我國社會經濟建設的快速發展,人們物質生活水平得到不斷的提高,他們對于城市生態環境越來越重視,建立一個生態型城市也成為了人們的共識。河道作為城市河流規劃的重要內容,是城市常見的基礎設施,在城市防洪、抗旱、灌溉和運航等方面發揮著不可替代的作用。目前,許多河道的功能局限在防汛上,忽略了河道的美觀性以及與周邊環境的生態統一性。若城市規劃人員沒有做好河道生態治理工作,不僅會影響到河道內外生物的多樣性和河道系統的健康發展,而且也不利于城市生態環境的建設。因此,如何實現河道經濟效益、環境效益、生態效益以及社會效益的有機統一,建設現代化的河道生態工程,就成為了城市規劃人員面臨的難題。
1.河道治理的傳統模式?
傳統和道德治理,往往基于河道基本功能的實現,如抗旱、排澇、防洪等,進行裁彎取直,清淤挖泥,河岸加高,采用硬性材料護坡等,而對于生態功能則考慮較少,其很大程度上以犧牲周邊環境為代價,這就造成了生態環境的破壞,進而影響了河道內部以及周邊動植物的生長與繁殖。同時,在河道建筑中,往往運用硬性材料,而材料中的有害物質進入河流,必然對河水質量產生影響,引發生活用水質量下降,嚴重影響著人們的身體健康。再者,河道的傳統功能性,以實現實用性為主,在實際治理中往往以人為性變化為基本,而忽視了流勢的自然性,出現一些河道被迫改道,淺灘深潭缺失,水流快慢得不到控制等問題,這不僅影響了基本性功能的發揮,而且很大程度上有失自然美觀性。
2.河道治理生態理念?
秉持著生態理念來進行河道治理,會減輕河道治理工程對該地區各個方面的破壞和影響。堅持怎樣的生態理念,把河道治理造成的危害和影響降到最低程度呢?這就需要政府相關部門做好統籌規劃,科學合理地做好河道整治的具體統籌。尊重自然,確保生態環境的可持續發展。?
2.1重視水污染的治理。
河道施工用水產生的廢水要經過有效的處理。可以將廢水先排入專門的廢水收集池,然后經過污水處理和水質檢測再考慮是否回放。嚴禁工作人員隨地丟棄廢棄物,機械的清洗可以在施工區以外進行,經常清理施工區周圍的衛生以避免影響周邊衛生環境。并告知周圍地區的人們慎用治理中的水資源。?
2.2有效防止和處理水土流失。?
(1)嚴禁在河道兩旁大量堆積施工所用石料、土料堆放的施工材料上要用塑料膜等物體進行覆蓋,并在材料底部用編織袋等東西壓蓋,以免降雨時造成大量沖刷。?
(2)在廢棄土區,要建有專門的防護基礎設施,合理挑選棄土場,應該表面平整,周圍要設有防護不易沖刷的防護植被。水土保持是河道治理工程建設中的重要組成部分之一,它能夠保障河道治理工程作用的有效發揮,在每一次的河道整治工作中都要把水土保持的問題首先考慮在內,切實做好水土保持的設計工作,否則,一旦發生水土流失的現象,將會造成嚴重的破壞和影響,河道治理工作的進程也會受到阻礙。?
2.3有效處理噪聲污染。
噪聲污染影響著人們正常的生產生活秩序,在施工時可以給機械作業人員配備防噪用具,盡量選用低能耗、低污染、排放少的機械進行施工作業,柴油等燃料方面也要慎重選擇,避免因機械狀況不佳而造成一定的噪聲污染。在日常作業中要做好機械的維修和保養。在通過施工道路的時候,車輛應該減速行駛,不用喇叭以降低噪聲,并盡量在晚上10點以后作業。同時做好對施工人員的培訓,在居民生活區周圍尤其是晚上盡量不要大聲喧嘩人為地制造噪音。?
2.4有效處理所在河流生物的生存問題。
先了解所在河流的生物種類及其生活習性,做好水生動物的安全保護工作,專門設置活動區域范圍,創造出良好的生態環境,避免水生動物因水域環境的突然改變而大量遷徙。對于水生植物,在河道治理過程中對它們所造成的影響應該盡量進行補救,并合理配置植被。?
2.5對于河道周圍居民的健康做好全面的保護措施。
搞好施工區的衛生,在施工區經常進行現場消毒,妥善處理廢水和生活垃圾;保障現場工作人員良好的生活條件,嚴格按照安全規定搭建施工人員暫住房屋,制定相關制度,安排專門的衛生工作人員,做好施工區的衛生防疫工作;時常對工作人員進行身體檢查,關心他們的健康和安全,并監督他們嚴格執行操作章程,做好全面的應急措施;在工地食堂和操作區域配設專門的消毒器具,保證施工人員的清潔用水,飲用水具定期清洗。?
2.6加大宣傳力度,提高全民參與度。
積極宣傳生態理念,讓人們都參與到生態環境的保護中來,實現生態和社會的可持續發展,讓居民們積極配合整治河道工作,減少河道治理所帶來的破壞。?
2.7建立有效的監督管理機制,以保證生態治理工作帶來的持續性效果。
在河道整治的過程中,要協調統一各個方面,做到生態環境與經濟環境和社會環境的有機融合與統一,將生態理念用于治理河道的工程建設中,這不僅可有效恢復河道本身的防洪排澇功能,同時對于改善河流所在地區的生態環境,人文生活環境也有較大的幫助。
3.河道生態治理工程的實施措施?
河道生態治理是現代城市發展的一個必然走向,其不僅面向河道基本功能的實現,而且越來越突出人與自然、水與動植物、人與水之間的和諧關系營造,以求實現河道回歸自然,河道文化以及生態河道的目標。?
3.1河道形態尊自然。
傳統的河道治理往往采用裁彎取直的方式,這不僅改變了河道的天然走向,而且嚴重破壞了動植物生存的空間,在現代河道治理中,要進行河道形態恢復,采取工程措施把曾經裁彎取直的河道進行適度修復,保留一定自然彎曲河道,恢復河流低水槽,以不同的彎曲度、灘岸深度以及流沙控制度,來實現對河水的速度控制,以更好地實現河道的流速自我調節功能,實現河水自我凈化,進而實現河流生物多樣性發展。?
3.2河道護坡生態化。
河岸生態是河流生態的關鍵,傳統的硬性材料建設雖然起到了加固堤壩的作用,但是影響了生物的生存,所以,在河道護坡建設中,要注重選材、護坡以及自然可用資源的合理化使用。?
(1)首先,在河道治理中,盡量減少混凝土、漿砌石塊等硬質材料的使用,而采用一些新素材,如采用河底淤泥,在現場脫水、固化后將淤泥整袋用于填土或是護岸,同時,將袋口用植物封扎,這不僅減少了硬性物質對水源的污染,而且很大程度上促使植物再生。以卵石填充,充分利用現場產出的混凝土棄渣,這不僅有利于魚類生存空間,而且變廢為寶,實現了經濟效益與生態效益的雙統一。?
(2)其次,天然石鋪坡,通過天然石砌壘,讓石塊達到口口吻合狀態,這在急流處較為常見,在洪水時間較長的緩流處也可使用,其石塊與石塊之間講究天然造成,即為通過水草、水中或是土地泥沙等物質自然填充,不必利用水泥等,這不僅減少了原材料的投入,而且很大程度上為水下生物提供了良好的生存空間。?
(3)天然拋石是最簡單的一種河道生態治理方式,這不僅可以有效阻止洪水,而且拋石之間存在縫隙,可以為魚類以及其他生物提供嬉戲場所,利于生物多樣性繁殖。?
(4)最后,采用植被護坡。植被不僅具有防風固沙、涵養水源的作用,而且很大程度上實現了河道與周邊環境的生態性過渡。在坡面分層處種植一些根系發達的植物,如柳樹、槐樹等,以其根系的含水與護土功能來保持河道岸坡的水土。在緩坡或是普通河段多用草坪和低矮植物進行護坡,尤其是對野生草種的使用,這不僅能夠有效提升植被的成活率,而且能夠很快實現生物環境的適應,這就起到了生物生存環境的保持與優化作用。?
3.3河道斷面重實際。
河道的斷面設計,依據河道實際功能的實現,往往采用復式、矩形、雙層以及梯形等形式,其選擇必須根據河道的地理位置,以及與河道功能的適應性。?
(1)首先,復式斷面的選擇。復式斷面的主要性能在于行洪、排澇,在一些山溪河流中,枯水期流量少,水流主要在主河道,而洪水期流量大,允許出現洪水漫灘,洪水位低,一般不用建設高達防洪堤,而在枯水期時,根據當地的地形特征進行河道功能開發,如在地勢低而且地面寬闊的灘地,可以開發大型運動場,如足球場,而在相對較窄處,則可以修建一些輔道路,小型休憩場所等,這就使得河道空間利用率提升,不僅滿足了河道基本功能的發揮,而且很大程度上促進了河道經濟功能實現。?
(2)其次,矩形斷面的選擇,一般用于人口較為密集地區,其占地面積小,通常在原河道的基礎上進行挖深,在城市河道中被廣泛采用,這不僅有效的實現了其基本功能,而且起到了點綴城市環境的作用。?
(3)再者,雙層河道的選擇,一般來說,雙層河道上層是明河,下層是暗河,這較長運用于城鎮區域內河治理,這就使得河流呈現出暗河排澇、泄洪,明河休閑、娛樂的雙層特征,有效實現了河道的實用性與經濟型的統一,也在一定程度上拉近了人與水、人與自然的距離。?
3.4河道景觀天然化。
景觀河道是河道生態治理工程的一個重要方面,其不僅在于在河道形態、護坡實現上關注河道的景觀與自然相統一,而且在河道治理的周邊環境景觀以及人文景觀的設計上也遵循人造天然的規律,這就要求在因地制宜,在城市河道條件具備處,設置景觀水面,在河道內部進行水草種植,在河岸邊緣,在不影響正常生態環境的情況下,適當采用灌喬木以及設置相應的人文性休閑娛樂場所等,以實現河道景觀天然化。
4.結語?
綜上所述,河道生態治理是促進城市生態環境可持續發展的重要舉措。因此,在河道生態治理過程中,設計人員應據各地河道的地理要素以及河道實際功能的發揮進行適量選擇河道治理方案,把保護生態環境擺在治理過程中的首要位置,并注重河道生態功能、經濟功能、環境功能的發揮,從而實現人與自然的和諧統一。
參考文獻
一、我縣小流域綜合治理工作主要成效
船寮港流域綜合治理成效明顯。源頭黃洋鉬礦的百法無序開采得到有效遏制,投資1602萬元建造了6道礦山廢碴固碴壩,固定廢碴1785萬方,植樹種草綠化1300畝,新建大型排水溝1**0米;十一都源中下游的河道疏浚工作已基本完成,暢通河道取得明顯成效。河道清水工程有效緩解了治理區河床淤積抬高,降低了水位,有效地降低洪災的發生率。
溫溪鎮防洪堤累計完成4190m,完成投資4276萬元,將溫溪鎮集鎮橫溪以下段防洪能力提高到20年一遇。
四都港流域綜合治理。先后完成了油竹新區防洪堤、田步洋、下尾段、徐岙段、赤巖段防洪堤;仁莊鎮防洪堤、山口下殿潭、板石防洪堤、湯洋鄉防洪堤、方山鄉防洪堤等防洪堤長度的建設工作。
水毀工程以獎代補項目。20**年完成投資1278萬元,07年完成投資892萬元,**年完成投資685萬元,近兩年對山塘整治的力度逐步加強,**年投入約880萬元。
實施水土保持措施,減少小流域水土流失。治理區生態環境得到明顯改善。
實施生態林保護制度,加強生物防護措施。加強森林資源培育與管護工作,森林覆蓋率達74.5%,有效地改善了沿河沿溪的景觀和生態環境。
二、我縣小流域綜合治理工作詳細措施如下
(一)重視前期規劃,強調綜合治理
1、小流域治理堅持“合理開民、得用,保護水土資源,防治水土流失,減少水旱災害”,堅持以“上蓄、中攔、下疏、疏圍結合、因勢利導、防沖防淤,降低水位、減少水患”為指導思想,實行統一規劃,分步實施,堅持不懈,講究實效,目標明確,治一段成一段。先后編制完成船寮港、四都港、禎埠港、管莊源、貴岙源等各主要流域水電梯級開發規劃報告和中下游灘地開發規劃報告。
2、由于財力、物力、人力等因素的限制,工程項目不可能做到面面俱到,對山洪條件下可能造成人員傷亡又沒有實施防洪工程項目的區域,建立以非工程措施為主的防洪避洪體系,因地制宜,做好小流域防洪避洪應急預案。**年完成編制《全縣小流域防洪避洪規劃》,指導各鄉鎮完成《鄉鎮小流域山洪避洪YU案》編制。
3、開展全縣水域調查與水域保護規劃工作。20**年底,根據省水利廳統一部署,我縣開始著手部署全縣陸地水域調查工作,對全縣范圍內所有河流、水庫、山塘進行了普查。調查工作歷時一年,通過調查,全面掌握了我縣現有水域基本數據,為加快水域綜合治理步伐提供基礎數據。
4、20**年12月,完成《青田縣水域保護規劃》編制工作,并通過麗水市水利局審查:現階段水域劃界以開始野外測量等前期準備工作,為全面監管我縣水域,規范化、制度化管理河道打好基礎。
三、我縣小流域綜合治理工作存在問題
(一)、施工硬件方面
部分河道疏浚不規范,該挖的沒挖掉,挖掉的地方高低不平。寮港赤巖段河道疏浚時,疏浚的太深,防洪堤的堤底都在外,洪水來的時候,有被洪水沖毀的危險。后續管理不到位,部分河道剛疏浚完,就有很多廢渣、棄渣倒進來。
(二)資金撥款安排方面
我縣的小流域綜合治理工作主要有三部分:一是由財政局下面的農業綜合開發辦公室主導的小流域生態農業工程建設,項目由縣里上報,資金由省財政直接撥付,目的是偏遠山區改善農業生產條件和農村面貌,促進農民增收;二是水利局主導的防洪堤建設,目的是提高防洪能力;三是由砂石料辦公室主導的河道采砂疏浚工作,目的是提高防洪能力。但有時資金到位不及時,影響到工程的開展進度。
三、小流域綜合治理工程與城建、交通、林業、農業環保惟及船運等專業規劃有發生交叉現象
小流域綜合治理工程涉及的面相當廣,由于青田的特殊地理環境,河道治理經常會與城建、交通、林業、農業環保惟及船運等有發生交叉,在有關的專業規劃上也經常出現沖突,給小流域治理工作的順利開展造成困難。
四、我縣小流域綜合治理工作意見建議
1、編制規劃
小流域綜合治理是涉及面廣的系統工程,必須以科學發展觀為指導,科學制訂小流域綜合治理規劃,堅持走“山水田林路村”綜合治理的路子。
對小流域要采取“治理、保護、管理”的方針,治理是指河道疏浚;保護是指原生態保護;管理要依法、科學、到位,不得對河道采砂行為亂收費。船獠港流域要重在治理,有科學地進行河道疏浚;四都港、禎埠港和小溪流域要重在保護,其中四都港和禎埠港流域要規定不好挖砂,嚴格保護好現有良好的生態環境;小溪流域民間用砂可以就地小規模挖取,但不好作為商業用砂外運,破壞生態環境。
2、開展試點
小流域綜合治理工程浩大,是一項艱巨的長期的任務,要根據財力逐步實施。近期,要在規劃的基礎上,根據輕重緩急,篩選災情嚴重影響大急需治理的小流域,開展綜合治理試點。對列入綜合治理試點的,要將綜合治理區的項目進行分解,落實到各相關部門,向上爭取項目和資金。并將綜合治理試點項目明確為工作重點,各司其責,加強協調,形成合力。要因地制宜,針對具體的小流域特點,科學地采取相應的綜合治理措施,實現綜合治理的社會效益、生態效益和經濟效益。
3、強化管理
要提高小流域的生態質量,維護小流域的生命健康,不僅要治理,更要重視管理,落實以防為主,切實加強對河道的管理,嚴禁在河道棄土棄渣和在河道內占地建房,規范河道采砂管理,清理“三無”小水電。切實加強沿溪沿河森林植被保護和培育,引導農民科學山地耕作和營林作業,從源頭上減少水土流失,提高森林植被質量。加強和規范小流域的采砂管理:對小流域要認真落實保護措施;原則禁止小流域內的外運型商業采砂活動,搞好小流域保護和疏浚規劃,規劃疏浚區域之外原則不得安排商業及填方用料的采砂;積極探索村民自用用砂開采與小流域保護的有效管理辦法。
1.工程概況
阿不都拉河流域總面積6255.3km2,其中水土流失面積為2800km2,流域內轄四鄉、三場即阿西爾鄉、阿不都拉鄉、喀拉哈巴克鄉、博孜達克農場和恰合吉牧場、也門勒鄉、窩依加依勞牧場,總人口為2.3萬人,其中農業人口2.0萬人,非農業人口為0.3萬人,主要由漢、哈、維和達翰爾等少數民族組成。
阿不都拉河奴拉段總面積1421.23hm2,水土流失面積800.35hm2,占總面積的56.31%。本次將水土流失較嚴重的奴拉段作為重點治理區,合計治理面積306.67 hm2,占水土流失面積的38.32%。
2.基本資料
2.1氣象
項目區多年平均氣溫5.9℃,多年最冷月平均氣溫-12.4℃,多年平均降水量289.6mm,多年平均水面蒸發量993.1mm,一日最大降水量56.9mm,最大凍土深度1.46m。多年平均風速1.8-3.1m/s,無霜凍日數147天。
2.2水文
根據水文資料阿不都拉河多年平均徑流量1.018×108m3,P=50%和P=75%年份河道來水量分別為0.9423×108m3,0.7262×108m3,全流域地下水總補給量0.9076×108m3,可開采量0.5846×108m3,泉水量0.61×108m3(包括喀浪古爾河和錫伯圖河側向補給)。詳見下表1。
2.3工程地質條件
塔城盆地是一個新生代山間凹陷,在新構造運動的作用下,繼續不斷下陷,堆積了厚達幾十至上百米的卵石、礫石、砂和土層,形成了從四周向中部分布的含水層,構成了一個水文地質盆地,根據自治區水文地質大隊對塔城盆地水文地質分析,由于塔爾巴哈臺山山前有一粘土組成的不透砂層以隆起,阻止山間裂隙水流向山前傾斜平原,因而平原區的泉水、地下水絕大部分是河流出山口后后沿河床、渠道、田間等滲漏形成,阿不都拉流域地處塔城盆地西北部,受北和西北兩面山區河水影響,泉水較多。依據自治區水文地質隊調查資料、阿不都拉流域可分三大水文地質單元,其中山區是地下水的補給區,洪積平原即是地下水的補給區也是地下水的徑流區,沖積平原則是地下水的排泄區。
阿不都拉河流域潛水深藏帶分布于洪積平原上、中部,埋藏深度50m 以下,涌水量少,滲透系數10~20m/d,潛水淺藏帶位于洪積平原下部,以黃土崗地南緣為界,南北寬8~12km,由西向東延長達100km,潛水層為中更新統冰水沉積層與上更新統洪積平原下部;其它地方屬中等富水區,崗地北面的淺藏帶,潛水層主要是更新統洪積卵礫石與含粉土礫石,崗地以南潛水層主要為更新統,洪積平原承壓水主要分布在潛水淺藏帶,含水層以砂礫石與粉土礫石為主,隔水頂板以亞粘土為主,局部為厚層亞砂土,淺層承壓水頂板埋深10~30m,局部30~50m,深層承壓水頂板埋深50~120m,洪積平原黃土崗地井孔資料表明系一個自流帶。
沖積平原的潛水和承壓水,潛水埋藏深度淺,都在5m以內,潛砂層以都是全新統沖積層,加爾蘇河兩岸是富水性中等含水層,厚度10m,滲透系數一般為3~20m/d,在沖積平原沼涌起地區附近,潛水層為亞砂土、亞粘礫質砂夾層,礦化度達2.23g/L,沖積平原承壓水主要分布在葉爾蓋提河東西的沖積平原內,井孔資料表明淺層為全新統沖積層,深層為更新統沖積層,淺層埋藏在21~38m之間,含水厚度20m,兩層承壓水都為淡水。
3.工程設計
3.1工程總體布置
本次治理措施以種植水保林、經果林及封禁治理為主,充分發揮大自然的自我修復能力,供給水源以保證水保林及草場生長。
3.2水保林和封禁治理工程
3.2.1荒坡造林工程
為了治理項目區水土流失,選擇在水土流失嚴重并有一定治理條件的奴拉村,村東南角種植水保林帶6.67 hm2,村南種植經果林50hm2。
水保林及15hm2經果林利用渠道來澆灌;剩余35hm2經果林用有壓滴灌進行澆灌。
3.2.2封禁治理工程
該項目區北至喀拉窩依西村,南至地區草原站,西至加爾蘇河道,東至喀拉窩依東村。為了保護阿不都拉河下游草場的植被,預防人為因素造成新的水土流失。對本水土流失的地段,修建混凝土樁刺鐵絲圍欄。圍欄長度9.6km,封禁治理面積250hm2。
4.工程方案分析
4.1所選水保林治理工程有效地減少了水土流失對土地的破壞
項目區采用水保林治理工程,將減輕溝蝕割切、吞蝕土地,減少水土流失對土地的破壞,使阿不都拉河兩岸的土地和居民免受洪澇災害,使下游河道能正常泄洪。植被覆蓋度的提高,使表層土不直接暴露在風力之下,降低風速,改變風向,減少地表的侵蝕,為當地創造良好的生存環境。
4.2所選封禁治理方案有效地促進了當地農牧業的發展
通過圍封禁牧,植被不致被重復踐踏,能使其正常生長,結籽繁殖。
4.3所選兩種設計方案有效促進當地水圈、土圈、氣圈、生物圈等的生態效益
4.3.1水圈生態效益
各項治理依照規劃逐步實施的同時相應的保水能力逐漸增大,地表徑流狀況得到有效的改善,洪水總量將減少,降雨經過生物措施的截流滲入地下,補給土壤,增加常流水量,形成水圈生態良性循環。
4.3.2土圈生態效益
隨各項治理措施的增加,保土能力將逐年增大,土壤的水分、氮、磷、鉀有機質也免于流失,相對的土壤肥力增大,在水肥氣熱作用下,有利于土壤團粒結構的形成,從而使土壤孔隙率提高,加快有機質的熟化,增加植物的有效肥力,促進植物的生長,形成土圈生態效益的良性循環。
4.3.3氣圈生態效益
隨著我國人口數量的不斷增長,人們對水土資源的大規模開發,全國各地出現了不同程度的水土流失現象,各河道的水域面積不斷的減少,水生態開始失衡,河道周圍的動植物也逐漸減少。尤其是隨著我國工業化進程的加速,工業用水的增加,以及工業廢物對河道的污染,嚴重的破壞了生態環境。除此之外,我國長江中下游地區很多農民圍湖造田,導致了一系列的問題,比如鹽堿地的出現、生物多樣化喪失等。再加上近些年以來,全球氣候問題,導致了各種極端天氣的出現,炎熱、高溫、干旱、洪水等自然災害的頻率大大增加,許多河道出現斷流或者暴發洪水的情況。這樣,嚴重的影響到了居民的用水以及工業用水。因此,建設生態河道迫在眉睫。
一、河道治理現狀及存在問題
在過去很長的一段時間內, 河道治理無非就是將河道裁彎取直,疏浚整平,兩岸河堤多采用漿砌石或干砌石、現澆混凝土、預制混凝土塊等比較堅硬的材料進行護砌。這種河道治理是在一定的歷史條件下形成的,在當時防止河道對兩岸的沖刷、防止水土流失等方面發揮了一定的作用, 但卻隔斷了水生態系統和陸地生態系統之間的聯系, 導致河道失去原始生態的結構和作為生態長廊的功能, 進而影響到整個生態系統的穩定。目前,人們已經深刻地認識到這一點,并積極的致力于改變這一現狀。
二、生態河道治理方案
1、以南水北調中線為例
南水北調中線工程從丹江口水庫陶岔閘引水,經長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口,沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道,在河南省鄭州市附近通過隧道穿過黃河,沿京廣鐵路西側北上,自流到北京、天津。南水北調中線工程采用現代科學技術進行調水,全面考慮到沿岸的經濟效益、社會效益和生態效益。堅持以人為本,全面協調可持續發展道路,解決漢江中下游的防洪問題,以及河北地區的供水問題。
南水北調中線工程的主渠道不僅是一條清水渠道,還是一條綠色渠道,與傳統的河道治理不同,過去大多采用鋼筋水泥進行筑壩,不顧河道周圍的生態環境,對生態環境造成了巨大的破壞。如今的南水北調中線工程將生態放在第一位,大力開展生態林建設、有計劃的開展流域綜合治理、以生態農業為基礎、用現代生態農業的清潔生產方式、改善區域的生態環境。
南水北調中線工程水資源保護堅持以預防為主,安全第一,因地制宜,科學合理原則。其技術主要依據國調辦環移[2006]134號文件。將其分為一二級保護區,設計明渠和暗渠,制定嚴格的監督機制和管理機制,禁止向河中排污,不能使用不符合國家標準的農藥,嚴禁在主干道附近建設龐大的工程。
除此之外,與南水北調中線工程有矛盾的沖突的,各地都要調整相應的規劃,水資源保護要與土地利用規劃相銜接,使沿岸的經濟得到可持續的發展。
2、構建生態植被
據南水北調中線工程的需要,要對其各水域進行相應的處理與去污,使之成為真正的生態水。在水中種植一些植物,例如黑藻、金魚藻、苦草、伊樂藻等沉水植物,改良水中的生態環境,提高河水的凈化能力,提供充足的氧氣;多放一些螺、鯽、水蚯蚓等,這些生物可以達到生態平衡、凈化水體的效果。在河道周圍多種植一些花草樹木,美化環境,還可以防止水土流失,暴發洪水等。
三、生態水利在河道治理中的應用
1、應用新型水工建筑物
在河道治理過程中, 需要同步解決防洪安全和生態安全兩個問題。河道治理的目的不僅僅是為了防洪排澇安全,更重要的是為了供水安全、生態用水安全和水環境的質量安全。為達到這種協調統一,橡膠壩、鋼壩等多種既不影響非汛期蓄水,又不影響汛期行洪的建筑物已被廣泛應用于河道治理工程中。橡膠壩是隨著高分子合成材料工業的發展而產生的一種新型水工建筑物。可以按照設計要求的尺寸加工成壩袋膠布,將柔性壩袋錨固在基礎底板上,形成密封袋體,充入水(氣)體,構成壅水橡膠壩。橡膠壩是適用于平原、山區河道治理中的低水頭,不同跨度的中小河流之上的壅水建筑物。與常規閘門相比,橡膠壩具有結構簡單、造價低、工期短、抗震、防洪性能好、操作簡便等優點,因此在中小河道治理中經常使用。鋼壩是近年來新興的景觀蓄水建筑物。鋼壩為底橫軸旋轉閘門,是由帶固定底軸的鋼性閘門、兩端驅動裝置設備、支撐鋼軸的底板組成的新型擋水建筑物。與橡膠壩相比,鋼壩具有管理方便、使用年限長、安全性高、不易老化等特點,但是對底軸要求較高,在基礎處理工程中難度加大,工程量會有大幅度增加,所以鋼壩技術目前還處于推廣階段,尤其是底軸設計還有進一步優化的潛力。
2、各種生態護岸的應用
實現人水和諧, 特別是為人們提供良好的水環境,創建碧水藍天、綠樹夾岸的河道生態景觀,需要改變傳統的采用混凝土和漿砌石護岸的理念, 恢復河道的原始生態功能和自然面貌, 將河道的護岸功能從最初的規范水流流向這一單一功能, 增加為給人類提供休閑和親近水體等多重功能。通過因地制宜地設置一些親水設施,使人與水、人與自然的關系通過護岸這一載體的靈活變化得到進一步提升,實現人與自然和諧發展。河道治理工程中生態護岸主要有: 采用植物保護河堤以保持自然河岸特性的自然原型護岸模式;不但采用植被護岸,而且采用石材、木材護底的自然型護岸模式; 以及在自然型護岸的基礎上采用漿砌石、混凝土等材料,確保達到抗洪能力的工程自然型護岸模式。生態護岸能改變傳統的護岸做法, 盡量減少人工硬質護岸、護底,以人為本,降低河(湖)岸,為人們親近水面,提供溝通與交流的親水平臺,與城市景觀設計相協調,有利于生態系統的修復,從而更加有利于景觀配置。
3、歷史人文景觀的應用
每條河都有自己的歷史、傳說,每個地方都有自己特色。在河道治理工程中應把這些歷史、傳說和特色體現在河道治理中, 把水利工程與當地的文化完美結合起來, 打造出一條充滿濃郁人文氣息的藝術長廊。
4、自然景觀的應用
天然河道有濕地,也有深潭。不同的地帶有生物不同時期需要的生存環境。河道治理工程中的裁彎取直往往會破壞這些地帶, 而使生物不能正常的生殖繁衍。河道治理中應盡量保留河道天然形態、走向及斷面形式,控制河道斷面寬度及形式,避免均一化和單一化。堅持恢復河道自然生態系統環境,以自然修復為主,人工修復為輔,因地制宜、充分利用現狀河道的形態、地形、水文等條件。物種的選擇及配置以本地物種為主, 構建具有較強的自我維持及穩定的水生態系統。
總之,生態水利的建設是一項綜合性的工程,這里涉及了生物學、生態學、水利學、工程學等等,將這些完美的結合在一起,才能建設出具有生態效益的、社會效益的河道。建設生態河道是我們以后重點建設的工程,任重而道遠,水利工作者要不斷的研究與探索建設更加環保的河道,堅持貫徹可持續發展的原則。
參考文獻
1、前言
鄞州區丘陵山地占國土面積的40%左右,這些地區山溪性河流眾多,形成相對獨立的小流域。山區小流域由于雨量豐沛,河流源短流急、水位暴漲暴落,臺風暴雨及形成的突發性山洪易造成人員傷亡和房屋建筑、道路橋梁、水利設施、農田土地等損毀,嚴重影響生命財產安全和經濟社會發展。為進一步完善防洪減災工程體系,提高山區小流域山洪防御能力,促進社會主義新農村建設,保障農村的公共安全,針對鄞州區小流域治理中存在的問題進行了專門調查研究,并提出對策措施,為科學治理小流域提供參考。
2、小流域概況
鄞州區境內地貌東南部與西部為丘陵與山地,中部為寬廣的平原,總形態呈馬鞍形。東南部丘陵山地面積為375.48km2,有太白、福泉、金峨諸山,以太白山最高,主峰高程海拔656.9m。鄞州區內流域面積大于20km2的小流域共10條,分布人口81464人,耕地51472畝,其中橫溪小流域已經完成綜合治理建設,東錢湖地區上游溪道合并為1個小流域。
3、存在主要問題
由于各鄉鎮經濟社會發展水平不同,到目前為止,全區小流域治理進度和標準存在較大差異。總體上講,全區80%以上小流域的過鄉鎮、村莊段都進行了簡單的治理,但是防洪標準較低,除部分鄉鎮段防洪標準達到10年一遇以上外,一般僅能滿足2~5年的防洪標準。目前,小流域現狀主要存在以下問題:
3.1防洪標準較低
小流域整體防洪標準較低,一般在二~五年一遇,有的僅為兩年一遇以下的防洪標準,防御山洪災害的能力很低。主要表現在:
防洪堤標準低、不連續。現有河道防洪堤高度不夠,基本上為村鎮自發修建,大多數堤防只修建于村鎮附近,并且堤身單薄,遭遇洪水時易損毀。
溪河蜿蜒曲折,排水不暢。由于缺少全面統一的科學治理,部分溪道淤積,部分河段沖刷嚴重,受水流頂沖影響,彎曲河段遇大洪水時易漫頂潰堤。
許多小流域上游雖建有山塘水庫,但眾多水庫、山塘年久失修,存在安全隱患,一旦遇到大洪水,容易出現溢流堰毀壞,下泄流量急劇增加,給下游造成威脅。同時,由于一些水庫溢洪道出口缺少配套河道或下游河道建設標準低,也易形成洪災。
3.2環境臟、亂、差
山區小流域非村莊段一般地面植被較好,山泉錯落,水質較好,但穿鎮過村段沿岸傾到生活垃圾多,生活污水直排入河,水體懸浮物、COD污染物嚴重超標,部分河道水質發生惡化,臭味較濃,呈黑色混濁狀態,河中生物瀕臨絕跡。
3.3溪道大量被填被占
隨著經濟社會的發展和大規模的村鎮建設,各地填溪、堵溪、縮窄溪道等現象普遍,造成河床淤積,行洪斷面越來越小,洪水出路變窄,洪水漫堤,形成洪災。部分灘地上亂搭、違建房屋現象嚴重,嚴重影響河道行洪。
同時,由于缺少系統的規劃,各村鎮修建防洪堤時未考慮河道的行洪能力,僅根據自身條件與利益修筑堤防,加劇了河道岸線的曲折程度和局部沖淤變化,致使河道行洪受阻。
3.4管理十分薄弱
鄞州區小流域大多缺少有效的管理制度和辦法。小流域管理范圍不明確,堤防建設標準不一,人類不合理的涉河活動沒有受到應有的制約,造成河道縮窄,溪流淤積,水環境惡化。
4、治理標準及對策措施
4.1治理標準
根據《防洪標準》(GB50201-94),當防護區人口<20萬人時,防洪標準(重現期)為10~20年。人口密集、鄉鎮企業較發達或農作物高產的鄉村防護區,其防洪標準可適當提高。據此,我市小流域防洪標準宜為:
防洪堤:保護農田達到5年一遇防洪標準,保護村莊達到10~20年一遇防洪標準,保護鄉(鎮)達到20~50年一遇防洪標準,保護縣城達到50年一遇防洪標準。
4.2對策措施
山區小流域治理需要綜合考慮不同保護對象的防洪要求,根據山區洪水和溪道的特點、防治現狀及其要求,因地制宜的采取攔擋、疏浚、排導與加固措施,進行綜合治理。
4.2.1攔蓄措施
對不同類型的山區河道,根據特點與需要,在上游修建或擴建水庫,攔蓄洪水。對已建水庫針對20年一遇的洪水進行優化調度研究,充分利用水庫的防洪庫容,減少下游小流域洪水災害。
4.2.2河道整治工程
對于淤塞的河段,通過疏挖和清障等,擴大行洪斷面;對于岸坡垮塌嚴重的堤防采取護岸措施,同時清除各類阻水建筑物,確保河道行洪順暢。
4.2.3堤防工程
根據流域防洪總體規劃,在規劃布置防洪堤的兩岸修建防洪堤,堤防標準根據保護對象的重要性確定。堤防工程是小流域治理的重點。
4.2.4排洪渠修筑
為防治山丘區坡水危害農田和居民,應結合防洪工程,可以修建排洪渠,將洪水撇出農田區和居民區。
5、建議
5.1根據規劃,分期實施方案應堅持以下原則:“先突出、后一般”的原則,“先鄉鎮、后村莊”的原則,“先眾多、后稀少”的原則,“先附近、后周邊”的原則。
5.2以點帶面。小流域綜合治理工程浩大,是一項艱巨的長期的任務,要根據財力逐步實施。近期,要在統一規劃的基礎上,根據輕重緩急,篩選災情嚴重、影響大、急需治理的小流域,開展綜合治理試點,試點成功后逐步推開小流域治理。對列入綜合治理試點的,要將綜合治理區的項目進行分解,落實到各相關部門,并將綜合治理試點項目明確各自的工作重點,各司其責,加強協調,形成合力。要因地制宜,針對具體的小流域特點,科學地采取相應的綜合治理措施,實現綜合治理的社會效益、生態效益和經濟效益。
5.3強化管理。要提高小流域的生態質量,維護小流域的生命健康,不僅要治理,更要重視管理,落實以防為主,切實加強對河道的管理,嚴禁在河道棄土棄渣和在河道內占地建房,規范河道采砂管理,清理“三無”小水電。切實加強沿溪沿河森林植被保護和培育,引導農民科學山地耕作和營林作業,從源頭上減少水土流失,提高森林植被質量。
5.4加大投入。小流域綜合治理工程浩大,需要大量的資金投入,同時小流域綜合治理又是公益性工程,主要體現社會效益生態效益,難以按市場化運作,因此,必須建立以公共財政投入為主、社會積極參與的投入機制。例如對接中央國債項目,爭取中央國債項目支持小流域綜合治理;對接省市項目,如新農村建設、“強塘固房”工程、生態林保護工程、山地綜合開發、平整土地、標準農田建設等項目。要落實各級財政設立小型農田水利補助費,重點用于小流域綜合治理。要鼓勵群眾參與,鼓勵自籌資金和投工投勞參與建設。要用政策支持對小流域綜合治理,如在用地、稅收等方面采取優惠政策。多渠道籌集資金,加大小流域綜合治理投入。新晨:
參考文獻:
中圖分類號: TV82 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2017.15.017
1生態水利工程概念
生態水利工程設計基于生態發展理念,其符合社會可持續發展的要求。在城市河道規劃設計過程中,通過對生態水利工程理念的應用,可以有效提升城市河道的質量,提升河道工程的生態效益。生態水利設計符合生態環境發展的要求,具體涉及生態性原則、安全性原則等的應用,實現對河道工程的科學性設計及規劃,確保河道的正常通航、排污,增強河道生態系統的功能性。
在現階段河道規劃工作中,進行生態理念、人文理念、文化理念等的結合直分必要,這是生態水利工程建設的重要內涵,實現河道規劃建設與周邊水文環境的結合,實現河道的科學性設置,實現河道內生態的平衡性。
2生態水利工程的河道規劃設計原則
2.1開發與治理相結合
在河道規劃設計過程中,實行開發及治理并重原則的結合是必要的,實現河道區域開發與周邊景觀生態性的結合,進而適應河道整治工作的要求,打造河道周邊環境,使其更加適合人類居住。在這個過程中,將河道生態環境與現代城市建設相結合,實現城市環境質量的提升,給居民提供更多的接觸大自然的機會。
2.2可持續發展原則
為了適應城市經濟可持續發展的要求,進行河道規劃長遠性設計方案的制定是必要的,實現河道建設與自然環境保護的有效結合,實現生態環境保護與河道規劃設計的同步進行,確保河道周邊環境生物多樣性的維持,實現自然資源與人類開發建設的協調發展,這就需要制定規范性、科學性的河道規劃設計方案,為后續規劃及建設留出余地。
2.3以人為本原則
在河道規劃設計及景觀建設過程中,遵守以人為本的原則是必要的,在河道規劃建設中,需要考慮工程的生態、娛樂等功能,實現水利資源的充分利用,提升對生態用地的利用效率,確保河道景觀規劃環節與生態環境保護環節的結合。
3生態水利工程的河道規劃設計方案
3.1提升對生態發展的重視
健全河道規劃設計準備體系,有利于提升河道的整體規劃效益,這需要在河道規劃設計之前積極收集各類資料,積極組織相關設計人員進行討論,及時解決規劃設計中的問題,完善規劃設計方案,實現河道建設及生態環境保護的平衡性發展,實現休閑景觀、生態景觀、河道建設等模塊功能的共同發揮,這需要深入分析河道環境的大氣狀況、水|狀況、人文氣息狀況,實現河道生態建設的發展。
在河道規劃設計過程中進行生態系統功能及結構的綜合性考慮是必要的,深化生態環境的保護目標,充分發揮景觀建設的生態,滿足后續河道規劃及建設工作的要求,提升河道水利景觀的觀賞性,維護其自然景觀的生態多樣性。
3.2城市景觀與市民休閑相結合
在河道規劃設計中需要充分考慮周邊居民對生態質量的要求,實現居民休閑生活與景觀建設的結合。這需要結合本區域建筑風格及景觀形式進行水利工程的規劃設計,實現水利工程與城市景觀的協調性,突出本區域河道規劃設計的特色。在這個過程中,可以將周邊居民休閑設施、景觀建設、水利工程規劃結合起來,提升周邊居民的景觀親近感。比如在景觀規劃中加入相應的座椅及亭廊,在其附近種植富有特色的花草樹木,提升河道水利工程項目的可觀賞性、生態性,這需要遵循以人為本的河道規劃及設計原則。
城市環境形象與河道景觀規劃設計密切相關,為了提高附近居民的生活質量,提升城市的整體品位,必須進行河道工程的整體性規劃及改進,充分發揮景觀的環境功能,實現對生態環境面貌的合理性改變。這需要以藝術美的思想進行河道的規劃及設計,做好河道環境中各類建筑設施的分析工作。
斷面及駁岸是河道規劃設計的關鍵組成環節,其對景觀設計的整體效益影響深遠。為了滿足周邊居民的不同需求,必須綜合考慮斷面及駁岸親水性,這需要根據本區域實際河道環境,進行親水平臺及護岸工程的設計,增強河道的整體規劃功能,提升河道的防洪效益,提高河道周邊景觀的親水性,滿足人們休息、親水等生活休閑需求。在河道規劃設計過程中,需要降低灘地的高程,擴大防洪面積,充分發揮河灘的防洪功能,實現河道規劃整體效益的增強。
4結語
河道是一個完整性的生態體系,其河道規劃及設計水平對周邊居民的生活影響深遠,因此需要以生態水利工程為基礎進行河道的規劃設計,實現河道經濟效益、生態效益的結合,優化河道規劃設計方案,適應現階段城市河道規劃設計的要求。
參考文獻
[1]韋光林.對生態水利工程規劃設計的思考[J]. 黑龍江水利科技,2014,(05).