路進(jìn)濤

(建平縣水務(wù)局 遼寧建平，遼寧 建平 122400)

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建平縣黑水河下游治理生態(tài)化探析

路進(jìn)濤

(建平縣水務(wù)局 遼寧建平，遼寧 建平 122400)

文章以遼寧省建平縣黑水河下游治理為例對(duì)河流生態(tài)化治理進(jìn)行探討，采用實(shí)際案例分析法對(duì)河流治理中體現(xiàn)的生態(tài)化進(jìn)行分析和歸納總結(jié)，目的是通過(guò)實(shí)際案例整理出適合我國(guó)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)效益經(jīng)濟(jì)最大化的治理思路，從而積累生態(tài)化治理河流的經(jīng)驗(yàn)和提高生態(tài)化治河技術(shù)，真正造福國(guó)民，提高人民所居住的生存空間質(zhì)量。

黑水河；治河修筑；生態(tài)化；經(jīng)濟(jì)治理

人類(lèi)改造自然的過(guò)程既帶來(lái)了社會(huì)的快速發(fā)展，同時(shí)由于恣意的改造，也埋下了不少隱患。近代以來(lái)，改造自然所帶來(lái)的負(fù)面影響不斷開(kāi)始反作用于人類(lèi)，越來(lái)越多的人意識(shí)到只有和諧自然才能給我們的生存環(huán)境帶來(lái)更多的寶貴資源。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)積累了不少生態(tài)化改造自然的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，我國(guó)近年來(lái)亦將生態(tài)作為發(fā)展和增強(qiáng)國(guó)力的重要內(nèi)容。對(duì)大自然改造的重要手段之一就是治理河流，因此推行實(shí)施生態(tài)水利成為現(xiàn)代水利工程的一種新風(fēng)尚和必然。

1 生態(tài)水利的時(shí)代背景

信息化、知識(shí)化的發(fā)展，令國(guó)民對(duì)生存環(huán)境的質(zhì)量要求達(dá)到了新的高度，人們已經(jīng)不僅僅滿(mǎn)足于對(duì)生活環(huán)境的后工業(yè)便利性改造，更多開(kāi)始傾向于優(yōu)質(zhì)健康宜居的生存環(huán)境需求。人們開(kāi)始重視生態(tài)改造對(duì)后續(xù)國(guó)家發(fā)展的緊迫性和重要性。“十二五”以來(lái)，大力發(fā)展生態(tài)建國(guó)已成為主流，生態(tài)水利作為生態(tài)建設(shè)的組成部分，其重要性自不言而喻。我國(guó)的生態(tài)水利理念是由中科院院士劉昌明于1999年發(fā)表提出的。生態(tài)水利是依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，在滿(mǎn)足生態(tài)平衡要求的前提下，遵循生態(tài)平衡的法則來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)施水利建設(shè)，建立良性循環(huán)的可用水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到河流治理的永續(xù)發(fā)展與自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境的友好、融合、統(tǒng)一。生態(tài)水利既涵蓋了水利建設(shè)，又涉及了環(huán)境保護(hù),與可續(xù)發(fā)展的社會(huì)利益，是多維度的一個(gè)有機(jī)復(fù)合體。

2 建平縣黑水河現(xiàn)狀

2.1 建平縣黑水河基本情況

建平縣黑水河地處內(nèi)蒙與遼西交界，其流域?qū)訇?yáng)光輻射強(qiáng)的大陸性氣候區(qū)。年均溫7℃,氣溫極值分別為-30℃和40℃ ,年均日照3020h。漫長(zhǎng)的冬季干冷少雪，最大凍土深度1.8m；夏季短促炎熱，雨量多集中在6—9月份，多年平均降水量372.7mm，占全年降水量的80%以上；春秋溫差大，干旱多風(fēng)，以西北偏西風(fēng)向居多，多年平均風(fēng)速2.44 m/s，最大風(fēng)速19 m/s。黑水河流域地下水為第四紀(jì)砂卵礫石中孔隙潛水和基巖裂隙水。水位埋深2～18m?；鶐r裂隙水和孔隙潛水聯(lián)系密切。地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源是河水滲入補(bǔ)給、大氣降水滲入補(bǔ)給和地下徑流補(bǔ)給。

2.2 建平縣黑水河下游現(xiàn)狀

黑水河下游屬于東西走向的低山丘陵區(qū)地貌，其堤防建于20世紀(jì)80年代，大部分是由當(dāng)?shù)卣M織群眾自發(fā)興建，臨時(shí)攔擋洪水，堤型極不規(guī)則，低矮瘦小，迎水坡坡度為1∶1.5左右，背水坡坡度為1∶1左右。左岸從黑水河下游河口至上游廢橋?yàn)橛械潭?，廢橋以上都是自然形成的很高的岸坎，最低處比河床高出4m左右；右岸從下游河口至上游錦赤大橋段為不規(guī)則堤防，錦赤大橋以上河岸為山體。原有堤防無(wú)人管護(hù)，損壞嚴(yán)重，背水坡越來(lái)越陡，兩岸間距有的地方不到100m，嚴(yán)重束窄了河道，阻礙了行洪。黑水下游河道總長(zhǎng)37.29km,平均比降率達(dá)1.53‰的河段占其總長(zhǎng)度的1/3。上游河道水保工程寥寥無(wú)幾，加之地貌溝壑縱橫，水土流失情況嚴(yán)重。上游河道陡坡度高，反觀(guān)，下游比降很緩，下游周邊居民為開(kāi)拓農(nóng)作物的種植面積，侵占河道已成普遍現(xiàn)象。故而，每到汛期或暴雨期，上游大量泥沙在洪水的沖刷下淤積在緩流的下游河床，長(zhǎng)期作用下致使河床高筑。目前，下游昌隆鎮(zhèn)章京營(yíng)子村、黑水鎮(zhèn)西南關(guān)村的河床均已超出村莊屋頂近3m，三道溝至下游河口處的淤積最為嚴(yán)重，黑水河已成為名副其實(shí)的懸河。據(jù)《建平縣水利志》記載，每次水災(zāi)的發(fā)生，都不同程度的造成人員傷亡和大量的經(jīng)濟(jì)損失。兩岸因地權(quán)、水權(quán)引發(fā)多起水事糾紛。

3 建平縣黑水河治理的生態(tài)化

河流的生態(tài)治理既要保證設(shè)計(jì)上的生態(tài)化，同時(shí)也要保證在施工環(huán)節(jié)的生態(tài)化以及項(xiàng)目效益的生態(tài)化。

3.1 建平縣黑水河治理工程任務(wù)

建平縣黑水河治理工程總治理長(zhǎng)度為7.0km，其中標(biāo)準(zhǔn)段堤防總長(zhǎng)7.645km(左岸3.911km，右岸3.734km)，非標(biāo)準(zhǔn)段堤防4.63km。栽植護(hù)岸灌木4.58h(含錦赤公路橋以上護(hù)岸)。黑水河治理工程建設(shè)的主要任務(wù)是確保黑水河兩岸人民的防洪安全。工程建成后，黑水河的防洪標(biāo)準(zhǔn)可提高到10a一遇水平。

3.2 建平縣黑水河治理中的生態(tài)化

河流治理生態(tài)化貫穿于治理事前設(shè)計(jì)中的生態(tài)化、實(shí)施過(guò)程中的生態(tài)保護(hù)以及對(duì)后續(xù)可能性預(yù)測(cè)維護(hù)等生態(tài)保護(hù)，它并不是一段時(shí)期的保護(hù)理念，而是長(zhǎng)期持續(xù)的保護(hù)理念和行為。

3.2.1 黑水河治理設(shè)計(jì)中的生態(tài)保護(hù)理念

1)河道清障設(shè)計(jì)中的生態(tài)化。從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā)，就地取材，選擇透水性較好的材料進(jìn)行硬化，來(lái)滿(mǎn)足河道水體與土壤水分的充分交換；河道的治理設(shè)計(jì)，在保證一定的強(qiáng)度條件下，既要滿(mǎn)足行洪要求，又要注重其使用效果(如耐久性和安全性)，保證設(shè)計(jì)工程合理的結(jié)構(gòu)形式能與黑水河環(huán)境相協(xié)調(diào)；在河道清障設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)遵循生態(tài)原則，盡可能地保留天然河段，以保證水體及周?chē)锶Φ钠胶獠槐淮騺y。如，對(duì)黑水河兩岸堤線(xiàn)附近的林地進(jìn)行考察，該片原生林總量2萬(wàn)余株，妨礙堤防修建的林地進(jìn)行清除，保留具有護(hù)堤作用的林木1萬(wàn)余株，最大限度保護(hù)該地區(qū)的生態(tài)。

2)堤防工程設(shè)計(jì)中的生態(tài)化。堤線(xiàn)的布置，以現(xiàn)有堤防為導(dǎo)向，在確保行洪斷面基礎(chǔ)上適當(dāng)修整堤線(xiàn)，以盡量少占耕地為原則進(jìn)行布置。依據(jù)堤線(xiàn)布置原則，兼顧上下游、左右岸，綜合權(quán)衡有關(guān)自然因素和社會(huì)因素，結(jié)合黑水河河道寬度和現(xiàn)有堤防工程布設(shè)情況，堤距寬度確定為100m左右。

3)充分考慮地震烈度及場(chǎng)地凍結(jié)深度。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001)，確定該區(qū)抗震設(shè)計(jì)基本烈度為Ⅶ度。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮設(shè)計(jì)洪水頻率為10%，而且洪水持續(xù)時(shí)間較短，高水位運(yùn)行時(shí)間短。因此，設(shè)計(jì)洪水又遭遇Ⅶ度地震烈度的機(jī)率更小，加之抗震設(shè)防措施代價(jià)高，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，本工程暫定為Ⅴ級(jí)，故本次設(shè)計(jì)采用常規(guī)設(shè)計(jì)，不進(jìn)行抗震設(shè)防措施的專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為1.8m。

4)根據(jù)當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧系奶匦?、分布，結(jié)合地形、地貌和工程地質(zhì)條件，以及河勢(shì)特點(diǎn)，堤身斷面設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足滲透穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定要求條件下；保障汛期交通暢通，并滿(mǎn)足搶險(xiǎn)度汛、工程管理以及充分考慮美化環(huán)境需求。堤防采用梯形斷面結(jié)構(gòu)型式。本次設(shè)計(jì)堤壩寬4m，符合《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“3級(jí)以下堤防堤頂寬度至少3m”的要求，堤防迎水坡為1∶2.5，背水坡坡比為1∶2。為了不使堤頂積水，堤頂采用雙側(cè)傾斜，坡度為2%。堤防堤頂路面結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)易砂石路面，砂石路面厚20cm。

5)護(hù)坡、護(hù)腳的確定。本著生態(tài)治河理念，迎水坡及背水坡均采用草皮護(hù)坡，護(hù)腳采用栽植灌木的方式，根據(jù)本章沖刷計(jì)算結(jié)果護(hù)腳寬度定為5m。

6)就地取材，精密測(cè)算，結(jié)合實(shí)際，設(shè)計(jì)方案。下游河道內(nèi)淤積的大量砂壤土、壤土、粉質(zhì)黏土，這些土料的特性可以很好地滿(mǎn)足筑堤所需。不僅可以疏通河道，更節(jié)約了外地取料的高成本，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境也友好適宜，多余的土料可以填補(bǔ)上游所需以及未來(lái)筑堤的需求。黑水河堤防設(shè)定為壓實(shí)系數(shù)≥0.90的V級(jí)堤防。堤頂高程的確定遵循堤防工程規(guī)定，按設(shè)計(jì)水位加堤頂超高確定。結(jié)合北方地區(qū)氣候多勁風(fēng)的特點(diǎn)，將黑水河當(dāng)?shù)仫L(fēng)速及風(fēng)向的最大極值等納入計(jì)算因素，選用最不利斷面進(jìn)行堤頂超高計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 黑水河堤頂超高計(jì)算表

參考原始數(shù)據(jù)計(jì)算確定護(hù)腳沖刷深度，其沖深為0.7m。針對(duì)黑水河地質(zhì)情況、下游水流特性等因素，確定工程河段的護(hù)腳方式選用生態(tài)沙棘灌木護(hù)腳為宜。沙棘苗是該地區(qū)的原生植物，植物對(duì)本地環(huán)境適應(yīng)度強(qiáng)，成活率高。而建平縣亦創(chuàng)造了世界人工沙棘林之最。沙棘護(hù)腳既高度融合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)，同時(shí)又能創(chuàng)造很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，設(shè)定其寬度為5m，株距1m，株間布以梅花形增強(qiáng)生態(tài)美觀(guān)性。

3.2.2 黑水河施工過(guò)程中的生態(tài)保護(hù)

治理施工過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生一系列的破壞環(huán)境事情，將其對(duì)自然的傷害降至最低是水利生態(tài)的重要措施。黑水河施工過(guò)程充分考慮到這個(gè)層面，邊施工邊環(huán)保成為其一大特點(diǎn)。

1)減免機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的聲污染。加強(qiáng)重型施工機(jī)械設(shè)備的維修和保養(yǎng)，減少機(jī)械摩擦生噪率，有條件的可采用低噪聲設(shè)備。規(guī)定運(yùn)輸車(chē)輛行至居民區(qū)時(shí)嚴(yán)禁鳴笛，減速慢行。

2)保護(hù)好施工所在區(qū)域的水體質(zhì)量，建立水土監(jiān)測(cè)及水土流失分析體系。河道水質(zhì)的保護(hù)，重點(diǎn)加強(qiáng)施工車(chē)輛的管理維護(hù)，對(duì)出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)的各種車(chē)輛的運(yùn)行、停放、沖洗、維修等要統(tǒng)籌安排，盡量選擇遠(yuǎn)離河道地點(diǎn)，以免油料泄漏污染水源，影響水質(zhì)。同時(shí)加強(qiáng)施工區(qū)棄渣、生活垃圾的臨時(shí)、永久堆放管理等，做好防護(hù)和處置措施，最大限度降低廢棄物等的入河量。

3)保證施工人群的身體健康。對(duì)于必須長(zhǎng)時(shí)間接觸高噪聲的操作人員配發(fā)減噪防護(hù)用具，保障其身心健康。施工集中區(qū)的生存衛(wèi)生環(huán)境較差，重視衛(wèi)生檢疫工作意義重大。建立蟲(chóng)媒傳染病和介水傳染病的監(jiān)測(cè)體系和加強(qiáng)相關(guān)上報(bào)工作工作。確保施工人員健康，營(yíng)造良好的施工環(huán)境也是生態(tài)水利不可忽視的一環(huán)。提高自我保護(hù)能力，加大對(duì)衛(wèi)生知識(shí)的宣傳力度，積極開(kāi)展鼠蚊蠅防治工作，凈化蟲(chóng)媒的孽生場(chǎng)所， 避免交叉感染，控制肝炎、痢疾等細(xì)菌性疾病的發(fā)生。

3.2.3 施工完成后對(duì)已破壞環(huán)境的修復(fù)與補(bǔ)償

治理工程難免不對(duì)農(nóng)業(yè)用地產(chǎn)生侵占，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及周?chē)h(huán)境。黑水河治理工程完成后對(duì)破壞的植被和地貌及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)農(nóng)耕地征用為治理工程用地的區(qū)域進(jìn)行農(nóng)田恢復(fù)種植，盡最大可能的恢復(fù)原有生態(tài)。對(duì)已破壞無(wú)法進(jìn)行恢復(fù)的地方建設(shè)單位應(yīng)與有關(guān)管理部門(mén)溝通協(xié)商，共同做好環(huán)境保護(hù)工作，以及環(huán)境的補(bǔ)償工作，盡量減少對(duì)基本農(nóng)田及環(huán)境的影響程度。

4 結(jié) 論

建平縣黑水河生態(tài)治理工程全面開(kāi)展后，提高了建平地區(qū)的防洪抗災(zāi)能力，進(jìn)一步保障了當(dāng)?shù)貒?guó)民的生命安全，發(fā)展了地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平。由此可見(jiàn)，因地制宜，全面考量設(shè)計(jì)河流的生態(tài)治理，才能營(yíng)造出宜居、和諧、可持續(xù)發(fā)展的自然生態(tài)環(huán)境。

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2016-07-30

路進(jìn)濤(1970-)，男，遼寧建平人，工程師，從事水務(wù)管理。

1007-7596(2016)09-0066-03

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