陳戰(zhàn)軍,盧明峰,楊 艷
(山東省淄博市水利勘測設計院,255020,淄博)
淄河位于山東省淄博市中東部,古稱淄水,是淄博市境內最大的河流。它發(fā)源于萊蕪市常莊鄉(xiāng)碌頂山東麓,流經萊蕪、淄博、濰坊、東營四市,屬小清河流域,總流域面積1 590 km2,其中淄博市轄流域面積993.04 km2。
淄河自南向北橫跨淄博市博山、淄川和臨淄三區(qū),在臨淄區(qū)白兔丘村北1.5 km處進入東營市廣饒縣,并于該縣匯入小清河,全長178.7 km,市域內全長112.5 km,兼有防洪、排澇、灌溉等多種功能。淄河縱貫淄博市南北,南部是綿延不斷的中低山及丘陵,間有小型山間洼地及河谷地形,北部則為向北微傾的山前平原。淄河河床低于兩岸地面,上游段位于山區(qū),河道較窄,寬度為 50~300 m;中下游段河道較為開闊,由灘地和主槽組成,寬度一般為 300~800m,深 2~7m,灘地和部分主河槽為農田和沿河廠礦所占領。河床基巖主要為裂隙巖溶發(fā)育的灰?guī)r,其上覆蓋砂卵礫石,透水性能極強,垂直滲漏嚴重。河道比降太河水庫以上為1/80~1/200,太河水庫以下至出境段為1/250~1/800。淄河上游建有太河水庫、石馬水庫。太河水庫的興建對于其下游河道水文特性的影響十分顯著。由于干旱少雨、河床滲漏以及上游水庫的攔蓄,太河水庫以下河段河床內在枯水季節(jié)已經斷流20余年,僅在太河水庫放水時才有短暫的少量地表徑流。
淄河上游山高坡短,支流較多,汛期洪水暴漲暴落,極易形成洪澇災害,沿線主河槽斷斷續(xù)續(xù)建有漿砌石防洪墻,但由于年久失修,砂漿脫落,破壞嚴重,防洪能力明顯不足。中游河段多年來沿途村莊、廠礦不斷侵占河道,河道灘地內種有莊稼,而且建有多處挖砂場,長期的非法挖砂導致河床滿目瘡痍,石料、砂料堆積河道,嚴重影響了正常行洪。淄河下游段河道斷面不規(guī)則,河床較寬,由于長期無水部分河段的灘地已被沿岸群眾種植了果樹、莊稼,部分河道被礦渣、垃圾、工礦企業(yè)及居民房屋等侵占,部分河段已分不清主河槽、河灘,嚴重影響了行洪、泄洪。
根據淄河河道現狀和特點,淄河生態(tài)修復治理抓住以下關鍵環(huán)節(jié):
①以河道治理為前提。清除河道內(主河槽、灘地)的所有違法建筑、障礙物(包括養(yǎng)殖場、廠房、民用房、建筑砂石料和垃圾等),降低河床糙率,使其滿足小頻率設計洪水要求;在河道整治過程中保持河勢的蜿蜒曲折走向,原有灘、丘、樹木及水草,盡量給予保留和保護。
②以河道堤防建設和河道治理為基礎。對于經過整治后仍不能滿足設計洪水標準的河道,結合現狀斷面,按設計防洪標準確定河道整治線,因地制宜地進行疏浚、筑堤。對于現狀河道內砌筑防洪墻的河段,對防洪墻進行生態(tài)處理。
③以修建沿河道路為河道保障。河道內亂采亂挖現象嚴重,部分河段已無河形,根據實際情況因地制宜地修建沿河道路,確定河道岸線,滿足河道防汛搶險要求。
④以建設生態(tài)河道為主題。在滿足防洪標準的前提下,保持河道的自然形狀,宜寬則寬,宜彎則彎,宜深則深,宜淺則淺,采用生態(tài)措施,形成自然水景觀。
⑤以維護河流健康系統(tǒng)為目標。在滿足防洪標準的前提下,兼顧生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的建設,保障河道上下游平順、自然銜接,將河道打造成一條健康的、生態(tài)的、對地區(qū)經濟可持續(xù)發(fā)展有促進力的河道。
生態(tài)修復是一項復雜的系統(tǒng)工程,目的是依靠大自然的自我修復能力,并輔以適當的人工措施,加快被破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復功能。目前在國內外使用較多的河道生物生態(tài)修復技術措施,主要有以下8項:①恢復緩沖帶;②重建植被;③修復馬蹄形濕地;④降低邊坡;⑤重塑彎曲河谷;⑥修復淺灘和深塘;⑦修復水邊濕地;⑧修復河塘等。
植物措施分為兩類:一類是種植樹冠較大的樹木,兩岸逐步形成林帶,灘地根據河道位置栽灌木或種草皮。這種措施可以增強生態(tài)功能,大樹扎在土壤里深而密的根須與灌木、草皮形成一個土壤生物體系,起到過濾地面徑流的作用。另一類是構建植物多樣性的空間。選擇適應本地生長的挺水植物如蘆葦、菖蒲、美人蕉等栽在河邊的灘地、斜坡上;在河道中已修建的防洪墻內側種植綠色爬藤植物如爬山虎、迎春花、臘條等。多樣化的植物使水流及環(huán)境多樣化。
生態(tài)護坡是用植物或植物與土工材料相結合,以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕,營造植物覆蓋型的穩(wěn)定坡面。從恢復水生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),有條件的河坡都要采用植草、生態(tài)型磚塊、透水石籠、生態(tài)駁石等措施護岸,給人們以綠色、柔和、多彩的享受(圖1)。
充分利用現狀地形,營造河道的生態(tài)多形態(tài)、水流多樣性,滿足不同生物在不同階段對水流的需要,也滿足現代社會人們對水景觀的新要求。
河流中的濕地是修復水生態(tài)系統(tǒng)的一項重要手段,它既有陸地、坡地的功能,又有水邊、水下的功能,還有水中、水底的功能,是水生態(tài)系統(tǒng)中最具有代表性及功能作用最強、最完整的區(qū)域,集中了自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學、生物的三重作用。
(1)河段劃分
根據干流河段位置、地形和功能要求劃分為自然河段、景觀河段、濕地河段和多自然型生態(tài)河段。
①濕地河段。注重保留河道原有彎道,在博山區(qū)北博山鎮(zhèn)謝家店村附近河道修建人工濕地一處,主要凈化穩(wěn)定上游南博山支流的水質。濕地的設計作為水景觀中重要一筆,充滿野趣、野味和自然氣息,是人們回歸自然的一種象征。
②多自然型生態(tài)河道示范段。根據河道特點,選擇在濟青高速上下游河段建設多自然型生態(tài)河道示范段。利用自然河流的天然形態(tài),保持河道岸線順其自然,主河槽采用植石或埋石護底,水邊栽植物,河槽內的深潭、高地精心配置,使河道成為多種水生植物的展示地,也為人們提供游樂、休閑的親水場所。
③景觀河段。結合河道流經鄉(xiāng)鎮(zhèn)的經濟發(fā)展狀況和地域文化特色,對沿途穿越鄉(xiāng)鎮(zhèn)的河段注重河岸帶的建設,依托現狀河勢,河道蜿蜒曲折穿越城鎮(zhèn)公園、綠地、街坊,斷面以梯形斷面和梯形復式斷面為主,利用空地設置綠色小品,河水、邊坡、親水平臺、綠化小景經過有機組合形成各具風格的景觀,形成適應生物多樣性的城鎮(zhèn)生態(tài)河道。
④自然河段。是指除上述三種河段以外的其他河段。河道基本保持現狀斷面,不滿足防洪標準的河段自然疏浚扶堤,灘地自然生長的草皮、莊稼、垂柳、楊樹等形成綠化帶,險工段采用石籠、拋石等護坡,營造適應生物多樣性的生態(tài)河道。
(2)斷面形式設計
①對于現狀有開闊灘地的河段,采用復式斷面,在枯水期流量小時使水流歸槽于主河道。根據河段的不同位置和河灘的寬度、地形、地勢,結合當地實際,開發(fā)不同的利用功能:如河道穿越城鎮(zhèn)段可利用灘地修建小型野外活動場所、河濱公園等;河道穿越鄉(xiāng)村段,保持河道寬窄不一、深淺不同的現狀。洪水期流量大,允許洪水漫灘。
②對于河道的險工段和河道兩岸有重要防洪保護對象的河段,采用生態(tài)駁石、拋石、石籠、三維植被網等生態(tài)措施護坡,有防滲要求的河段采用鋼筋混凝土或漿砌石護坡,并輔以爬山虎等爬藤植物綠化;其余河段根據需要采用柳樹、楊樹等植物措施護坡。
③現狀有堤防的河段,河道保護范圍至堤防外腳以外5 m,堤防內紅線為重點保護范圍;現狀沒有堤防的河段,河道保護范圍由設計洪水位加安全超高確定。河道兩岸保護(或管理)范圍用地盡可能征用,不能征用的采用借田租用等方式設置保護帶,發(fā)展果樹、花木等經濟林帶或綠化植樹,便于河道管理,確保堤防安全。
④對于現狀有防洪墻的河段,保留河道內的防洪墻。根據河段位置,在防洪墻外種植爬山虎、迎春花、臘條等爬藤植物;對于防洪墻破壞嚴重的河段,清理河道內建筑垃圾,整治成自然土坡種植草皮或采用土工網墊固土種草,并確保河道與上下游自然銜接。
⑤修建堤防的河段,根據不同的地形、地勢,及河岸景觀,采用不同形式和造型的堤防,突出水景設計,掩蓋堤防特征,使人走在堤邊而又無堤之感覺,突出親水和生態(tài)。根據防汛交通要求,確定自然河段堤防寬為3m,有景觀要求的河段,堤防寬度確定為5.0 m,內外邊坡不小于 1∶2.5,堤頂和堤坡覆蓋厚度不小于0.5 m的腐殖土,便于草皮和樹木的生長。
⑥對于自然河段,在河道內不均勻種植蘆葦等挺水植物和荷花、浮萍等浮水植物,沿河口種植垂柳,形成河道的天然屏障。灘地內以自然生長的野草為主,短期內人工加以干預。
淄河分段分期進行綜合整治,部分河段生態(tài)修復的實際效果達到了預期設想,表現在如下方面:①提高防洪和護堤能力,緩解邊坡水土流失;②水質得到改善,水生動物生長良好。
治理后的鄉(xiāng)村河段中青蛙、魚類等水生動物數量明顯豐富。野兔、鳥類等進出頻繁,河道邊的林帶更是成了諸多白鷺的棲息地。另外,水生植物基本沿河道兩側均衡生長,野草、灌木、樹根等降低了暴雨對土層的沖蝕,對坡面徑流也有過濾作用,提高了排入河道內水的質量。
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