李國(guó)培,楚萬(wàn)強(qiáng),張玉昶
(1.山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030024;2.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 開(kāi)封 475004;3.河南省地礦局第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì),河南 鄭州 450053)
城市河道綜合治理工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要部分,也是推進(jìn)城市生態(tài)建設(shè)和形象建設(shè)的有效手段。
針對(duì)當(dāng)前城市河道存在的問(wèn)題, 結(jié)合城市特點(diǎn),因地制宜,充分利用現(xiàn)有河道自然資源和條件,從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、人文、社會(huì)效應(yīng)等多方面來(lái)考慮,進(jìn)行市區(qū)段河道規(guī)劃和綜合治理, 以發(fā)揮防洪除澇、沿河景觀美化等綜合效益,對(duì)改善人民群眾的生活和工作環(huán)境、美化城市、提升品位、塑造新城市形象,都將起到十分重要的作用。 因此,進(jìn)行城市河道規(guī)劃和綜合治理是非常必要的。
如何徹底治理城市河道污染,是當(dāng)前各地政府面臨的一個(gè)非常嚴(yán)峻而棘手的問(wèn)題,也是評(píng)價(jià)政府創(chuàng)建文明城市、 構(gòu)建和諧社會(huì)工作的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 隨著城市的快速發(fā)展、人口數(shù)量的增長(zhǎng),廢水總量日益增多,造成城市干支流河道普遍污染,并嚴(yán)重影響到市民的身體健康和城市形象,政府和市民對(duì)治理城市河道污染的意愿也非常迫切。
城市區(qū)域河堤殘缺,淤積嚴(yán)重,防洪達(dá)不到要求,導(dǎo)致每年出現(xiàn)不同程度的澇災(zāi),存在極大安全隱患。
城市大量的工業(yè)用水和生活污水未經(jīng)處理,直接排入河道,嚴(yán)重超過(guò)現(xiàn)有河道的納污能力,使水質(zhì)指標(biāo)大于地表水V 類(lèi)水,造成河水渾濁、烏黑,蚊蠅滋生、臭不可聞,使得原本體現(xiàn)城市“靈性”的水系,變成了城市肌體的“毒瘤”。
從河流水質(zhì)管理的角度來(lái)看,河道水體都是具有某種特定功能的,包括保證公眾健康,滿(mǎn)足居民生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)日常增加的取水量要求,滿(mǎn)足商業(yè)、娛樂(lè)和漁業(yè)的用水需求,滿(mǎn)足相關(guān)的景觀和旅游用水需求。 河道的污染主要是由于沿線(xiàn)含有機(jī)物質(zhì)的生活污水和工業(yè)廢水無(wú)組織排放,致使河水含氧量下降,最終導(dǎo)致河道水體基本喪失自?xún)艄δ躘1]。這一問(wèn)題在城鎮(zhèn)和郊區(qū)普遍存在,在迅速發(fā)展的城市更為嚴(yán)重,因?yàn)樗h(huán)境污染的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于污水收集和處理設(shè)施的建設(shè)速度。 近年來(lái),以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施用農(nóng)藥化肥為主的非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為河流的主要污染源。
在以往的河道治理中,過(guò)多地考慮了河道防洪排澇功能的實(shí)現(xiàn)和強(qiáng)調(diào)“以人為中心”,擴(kuò)大了城市居民的活動(dòng)空間,大量采用漿砌石和鋼筋混凝土對(duì)河岸進(jìn)行硬化,雖然達(dá)到了穩(wěn)定河岸和使洪澇水歸槽的目的,但卻割裂了水土之間的聯(lián)系,將水——土——植物——生物之間的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)徹底破壞,水體的自?xún)裟芰σ泊蟠蠼档汀?河道的過(guò)分人工化, 完全破壞了河道的自然特征, 河岸直、硬,大面積設(shè)置廣場(chǎng)、場(chǎng)地硬化,市民參與過(guò)多,破壞了生物多樣性。 生硬的岸墻既不利于游人親近水、享受水,更制約了岸上和水中動(dòng)植物的遷移,限制了生物的多樣性; 岸邊休閑區(qū)游人過(guò)多的活動(dòng),也干擾了動(dòng)物棲息、筑巢和產(chǎn)卵的場(chǎng)所。
在自然的河流橫斷面上, 淺灘與深潭相間,是生物群落的棲息生長(zhǎng)之地,而改造過(guò)后的河床常用輸水性能好又便于施工的梯形等單一且規(guī)則的斷面形式,有些地方在治理的時(shí)還硬化了河床,使得水流流速均一化,破壞了原有河道多樣性的特征
城市河道具有豐富的自然景觀資源,但目前的沿河環(huán)境十分惡劣,阻礙了公共活動(dòng)的開(kāi)展,難以形成與水體有機(jī)聯(lián)系的濱河景觀區(qū),嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活,制約了城市現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。 人們渴望見(jiàn)到水清天藍(lán)、綠樹(shù)夾岸、魚(yú)蝦洄游的河道生態(tài)景觀。 因此,采取必要措施,綜合治理水系環(huán)境,按照“活水、凈水、親水”的思路,逐步實(shí)現(xiàn)功能定位明確、水系貫通調(diào)活、生態(tài)自然融洽、環(huán)境潔凈舒適的城鎮(zhèn)水環(huán)境,實(shí)現(xiàn)天藍(lán)、水清、地綠、景美,人與自然的和諧發(fā)展。
科學(xué)規(guī)劃是工程項(xiàng)目實(shí)施的前提和基礎(chǔ),針對(duì)以往河道治理中存在的問(wèn)題, 在新的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,應(yīng)克服單一性的傳統(tǒng)觀念,強(qiáng)化生態(tài)、環(huán)境要求,以生態(tài)型、高起點(diǎn)、前瞻性為目標(biāo),達(dá)到安全性與資源、環(huán)境的有機(jī)結(jié)合。
在城市河道治理的過(guò)程中,要按照洪水位設(shè)計(jì)堤防,以滿(mǎn)足防洪要求。 每年都應(yīng)當(dāng)對(duì)城市河道進(jìn)行清淤,保證河道行洪安全、泥沙排泄順暢,增加河網(wǎng)的滯蓄容量,充分發(fā)揮河道排洪排澇的能力。 這樣不僅可以增加灌溉供水量,而且還能夠提高河網(wǎng)水體的自?xún)裟芰?,減少污染物附著于水體造成的危害。
改善河網(wǎng)水質(zhì)狀況的根本出路在于截污治污[2]。通過(guò)污水集中統(tǒng)一排放或經(jīng)過(guò)處理后排放、雨污分流等措施,可以大大改善河網(wǎng)水質(zhì)狀況,有效提高水環(huán)境質(zhì)量,給沿河的居民提供好的居住環(huán)境。 例如,太原市在治理汾河美化市容工程中,在河兩岸設(shè)置排污暗涵,沿河收集污水,把污水送到下游污水處理廠,減少了對(duì)河水的污染,大大提高了水環(huán)境質(zhì)量。
搞活河網(wǎng)水體, 能有效提高水體的自?xún)裟芰Γ谴龠M(jìn)水生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展的重要措施。 目前河道整治規(guī)劃中即提出的“調(diào)水”方案,主要是針對(duì)已有水利工程在水資源的合理配置問(wèn)題,充分考慮河網(wǎng)環(huán)境用水要求,把環(huán)境用水量納入需水總量增衡方案,并考慮啟動(dòng)境外引水工程,為河網(wǎng)水體流動(dòng)提供水源保障。 例如,太原市治理汾河美化市容工程,是在汾河二庫(kù)開(kāi)閘放水的基礎(chǔ)上,又從黃河、沁水調(diào)入一定的水量,為千里汾河復(fù)流工程提供了水源保障。 在中小城市河道治理過(guò)程中,也可采用地下水補(bǔ)給方法。
2.4.1 建設(shè)生態(tài)護(hù)岸
城市河道治理美化工程興起于上世紀(jì)末、本世紀(jì)初。 限于人們對(duì)水利工程的認(rèn)識(shí)理念,以及經(jīng)濟(jì)條件的制約, 城市河道治理先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段為城市景觀水利,第二階段為城市生態(tài)水利。 城市生態(tài)水利體現(xiàn)了“人與自然和諧相處”的設(shè)計(jì)理念,強(qiáng)調(diào)了人與動(dòng)植物各得其所。 其特征是,盡可能多地保留河道的自然性,表現(xiàn)在岸邊生態(tài)多樣化,既要有游人參與的空間,又要有限制游人靠近的區(qū)域。
應(yīng)積極嘗試生態(tài)型的護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式,如植物護(hù)岸,即利用植物根系達(dá)到固定河岸邊坡及水土保持的目的,同時(shí)利用斜坡式的綠化管理范圍作為河道的行洪灘地。 又如金屬網(wǎng)墊塊石護(hù)岸,即利用金屬網(wǎng)墊封裝塊石, 達(dá)到穩(wěn)定岸坡及水土交換的目的,同時(shí)滿(mǎn)足人們的親水要求[3]。 再如砼多孔塊體護(hù)坡,利用砼多孔塊體孔隙植草,達(dá)到護(hù)岸、綠化、水土交換的有機(jī)結(jié)合。
2.4.2 引水上岸造景
在城市河道治理中,為營(yíng)造園林氛圍,可給水利工程與岸上景觀設(shè)計(jì)搭接平臺(tái),把水引上岸,增加兩岸的親水性。
在河岸綠化帶內(nèi)的部分河段, 可以把水引上岸,形成淺水域。 淺水域設(shè)計(jì)為鍋底形,即使蓄水池補(bǔ)水不及時(shí),或泄洪、清淤,形成水位降落,淺水域內(nèi)仍能維持一定的水深,這對(duì)環(huán)境的營(yíng)造十分有利。引水上岸后,淺水域水深較小,可以形成供人們戲水、游樂(lè)的安全水面。 在沿線(xiàn)的岸邊,可設(shè)置親水步道,尤其是在淺水域河段,部分親水步道可置于水中,營(yíng)造出了小橋流水式景觀氛圍;沿線(xiàn)布設(shè)碼頭、觀景平臺(tái)和親水平臺(tái),供游客休息、水上游覽,或供居民晨練,為大家提供享受水的平臺(tái)。
在進(jìn)行岸上景觀設(shè)計(jì)時(shí), 通過(guò)營(yíng)造更多的水景,游人不僅能夠看到流動(dòng)的水面和晶瑩的水花,更能聽(tīng)到潺潺的流水聲,把水的形姿和聲韻充分展現(xiàn)給人們,激發(fā)游人的興奮點(diǎn)。 岸上淺水域不在泄洪主槽,其體型及岸邊結(jié)構(gòu)不受河道河勢(shì)及水流流態(tài)的影響,利于營(yíng)造形態(tài)各異的水塘景觀。 且其水面較小,與氣勢(shì)宏偉的蓄水池形成鮮明對(duì)比,兩者相得益彰。
濱水堤岸是城市河流整治工程中水生態(tài)環(huán)境的基本要素,它既是防護(hù)工程,又是岸邊景觀多樣性的基礎(chǔ)。
岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)處在水陸交錯(cuò)帶,是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)沖擊最大的因素。 因?yàn)樗懡诲e(cuò)帶是水域中植物繁茂發(fā)育地,是動(dòng)物的覓食、棲息、產(chǎn)卵、避難所,也是陸生、水生動(dòng)植物的生活遷移區(qū),至關(guān)重要[4]。 因此,岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)應(yīng)從強(qiáng)調(diào)人與自然和諧的生態(tài)建設(shè)要求出發(fā),采用與周?chē)匀痪坝^協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)形式。
結(jié)合城市河道治理是為城市環(huán)境服務(wù)的特點(diǎn),在滿(mǎn)足工程防洪安全的前提下,可采用豐富多變的,既確保生態(tài),又滿(mǎn)足景觀要求、形式多樣的護(hù)岸結(jié)構(gòu),增加生態(tài)和園林氛圍。
2.5.1 自然草坡入水
自然坡入水的駁岸, 更接近河道的天然特性,是理想的水陸交錯(cuò)帶,利于陸生、水生動(dòng)植物的生活遷移,生態(tài)性最佳。
2.5.2 親水平臺(tái)
設(shè)置親水平臺(tái),增加親水性。
2.5.3 階式駁岸
設(shè)置階梯駁岸,滿(mǎn)足人們靠近水、享受水、觸摸水的欲望。
2.5.4 疊石式駁岸
疊石駁岸園林氣氛濃郁,天然的景觀石,給人美的享受和回歸自然感慨。
在滿(mǎn)足河道行洪要求的前提下,在蓄水池或二級(jí)臺(tái)地上布設(shè)湖心島。 這樣,既增加了公園的韻味,又給游人提供了想象空間和駐足觀賞的深邃畫(huà)面。
河道整治建設(shè)與管理措施并舉,才能取得綜合整治成效,達(dá)到水環(huán)境保護(hù)的目的。 目前大部分市區(qū)都實(shí)行了河道保潔, 對(duì)水面清潔起到了積極作用。 同時(shí),在河道管理?xiàng)l例制定方面做了大量工作,力求加強(qiáng)河道管理的法制化建設(shè)。 強(qiáng)化河道管理的措施和手段,有效控制污染源,加強(qiáng)執(zhí)法檢查和監(jiān)督力度,是鞏固河道建設(shè)成效、保護(hù)水環(huán)境的有效途徑。
城市河道治理是一項(xiàng)涉及面廣、綜合性強(qiáng)的工作,需要各部門(mén)充分認(rèn)識(shí)其重要性、緊迫性,發(fā)揮各類(lèi)媒體的作用,加大宣傳力度;爭(zhēng)取各級(jí)政府對(duì)河道整治工作的重視,并引起全社會(huì)的關(guān)注,取得各級(jí)各部門(mén)和老百姓的理解、關(guān)心、支持和配合。 同時(shí),還要提高全社會(huì)的水環(huán)境保護(hù)意識(shí),使全社會(huì)共同維護(hù)水環(huán)境安全, 打造良好的水生態(tài)環(huán)境。
河道治理與水環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。 對(duì)于河道治理工作而言,要避免過(guò)去單一工程措施對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞,注重生態(tài)、環(huán)境的要求,采取綜合治理措施,努力實(shí)現(xiàn)人與水和諧相處、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)共贏。
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