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        宜居水岸工程河道整治案例研究

        2018-10-09 08:13:10蔣勝銀
        城市道橋與防洪 2018年9期
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)景觀生態(tài)

        蔣勝銀

        (成都市市政工程設(shè)計(jì)研究院,四川 成都 610023)

        0 引言

        水乃生命之源,利澤萬(wàn)物,河道則是一個(gè)城市的生命動(dòng)脈。有著“天府之國(guó)”美譽(yù)的成都,更是一座“因水而生、因水而興、因水而榮”的城市。為復(fù)興河道,使其親水宜居,成都市開(kāi)展了宜居水岸工程,以建設(shè)“宜居水岸,活水成都”為目標(biāo),構(gòu)建百水潤(rùn)城、水清岸綠的水環(huán)境,打造開(kāi)敞宜人的水景觀,彰顯城市歷史文化。該工程是成都市全面落實(shí)中央“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的發(fā)展理念,順應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律,回應(yīng)市民熱切期盼的重大民生工程。

        本文結(jié)合宜居水岸“市級(jí)示范段”西郊河—浣花溪段綜合改造項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究探討,為城市河道的生態(tài)性規(guī)劃、設(shè)計(jì)提供借鑒。

        1 河道現(xiàn)狀

        宜居水岸市級(jí)示范段含西郊河、南河、干河、浣花溪,總長(zhǎng)7.4 km(見(jiàn)圖1)。該項(xiàng)目串聯(lián)永陵、寬窄巷子、青羊?qū)m、琴臺(tái)路、百花潭、浣花溪、杜甫草堂等歷史文化片區(qū)。

        中心城區(qū)現(xiàn)狀河道水源單一,基本通過(guò)金牛支渠向清水河取水。河底有淤泥、堆積物。部分河段在非洪水時(shí)段水位淺、水景觀較差。

        河道活力不足,河堤、河底硬質(zhì)老化,親水性差,水生態(tài)環(huán)境不佳。中心城區(qū)河道部分被渠化或硬化后破壞了河岸與河床之間在水文和生態(tài)上的聯(lián)系,破壞了可以降低水溫的植被,使其不再能發(fā)揮截留雨水、過(guò)濾河岸地表徑流、凈化水質(zhì)、減少河道沉積物的作用。同時(shí),河岸生物的多樣性也在降低。

        圖1 宜居水岸市級(jí)示范段位置

        在各河沿線仍有部分污水直排口未得到徹底整改,成為河流水體惡化的直接原因。例如西郊河,河流兩岸未形成截污管道,沿河部分老舊小區(qū)、餐館、茶樓等污水管道未接入城市污水管道而直排下河。

        2 河道對(duì)策研究

        2.1 水源安全

        2.1.1 防洪安全,河道寬度達(dá)標(biāo)

        城市河道應(yīng)滿足基本的排洪功能,按照城市防洪規(guī)劃復(fù)核現(xiàn)狀河道斷面滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。按行洪要求拓寬局部河道,保證行洪安全,同時(shí)改善依托河道排水的周邊內(nèi)澇點(diǎn)的排澇條件。

        2.1.2 水源保障,打通通道,多管齊下

        成都雖然在地理區(qū)位上與水為鄰,但在資源稟賦上卻是一座缺水城市。這種“缺水”體現(xiàn)在中心城區(qū)環(huán)境用水上,有的河道干枯,有的河道間或有水,存在河道區(qū)域性缺水、配置性缺水。一方面應(yīng)增加配水量,另一方面應(yīng)完善水量分配方案,通過(guò)人為調(diào)控,使有限的水資源進(jìn)入更多河渠,高效、循環(huán)利用水資源。項(xiàng)目河道位于中心城區(qū),水量不足、水質(zhì)不佳,規(guī)劃多渠道利用再生水、主河道水量補(bǔ)充。

        (1)再生水利用

        成都中心城區(qū)一方面面臨河湖環(huán)境用水緊張,另一方面已建成運(yùn)行污水處理廠尾水只就近排入主要的水系主干道,造成部分水資源直接排出了中心城區(qū),未有效補(bǔ)給中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境用水,而眾多上游水系支流卻常年缺水,存在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)。

        目前,清水河末端正由新生水廠供給再生水。本次規(guī)劃從原再生水出水口往上游河道延伸,沿干河、南河布管,為二道河、摸底河補(bǔ)水,補(bǔ)水流量為5萬(wàn)t/d。水量最終仍匯入清水河末端的南河。

        (2)引府入茅工程

        在貨運(yùn)大道西北側(cè)綠帶埋設(shè)引水管渠,將府河上游水質(zhì)常年為Ⅱ類的水量引入茅草堰,并流往中心城區(qū)上游水系支流,引水量為1 m3/s。

        (3)引府入桃工程

        原自來(lái)水一廠引水管起于府河洞子口,止于送仙橋原自來(lái)水一廠,管徑1.2 m。1999年水廠停用后,該管道不再承擔(dān)水廠補(bǔ)水功能,其首段(洞子口—沙灣光榮北路,長(zhǎng)3.8 km)交由市河道管理處管理,管道后段因城市建設(shè)需要已作廢棄處理。

        規(guī)劃對(duì)首段引水管進(jìn)行維護(hù)改造,引府河水進(jìn)入桃花江,水量為0.5 m3/s。該方案充分利用現(xiàn)有條件,讓失去原有作用的城市基礎(chǔ)設(shè)施得以重生,大幅降低工程造價(jià)與實(shí)施難度。

        2.2 河岸生態(tài)化

        結(jié)合宜居水岸項(xiàng)目,逐步改造硬質(zhì)河堤,因地制宜采用生態(tài)護(hù)岸材料,為水下動(dòng)植物提供賴以生存與發(fā)展的空間[1],增強(qiáng)河道親水性、生態(tài)性。所謂生態(tài),就是指有生命的,適合生存的狀態(tài)。這種狀態(tài)既要適合人類的生存,也必須保持動(dòng)物、植物的多樣性。

        2.2.1 斜坡式植物型護(hù)岸

        植物型護(hù)岸通過(guò)在岸坡種植植被 ,利用植物發(fā)達(dá)根系的力學(xué)效應(yīng)和水文效應(yīng)進(jìn)行護(hù)坡固土、防止水土流失,在滿足生態(tài)環(huán)境需要的同時(shí)進(jìn)行景觀造景。

        西郊河琴臺(tái)路段的河道東側(cè)為成都市名片琴臺(tái)路,西側(cè)為文化公園,有條件在西側(cè)做斜坡式植物型護(hù)岸。斜坡式植物型護(hù)岸在岸坡種植植被,利用植物深根錨固護(hù)坡,滿足生態(tài)環(huán)境需要的同時(shí)進(jìn)行景觀造景,形成城市中心少有的原生態(tài)河堤。

        2.2.2 景觀塊石護(hù)岸

        現(xiàn)狀河堤多為漿砌條石直立式河堤,不能為動(dòng)植物提供生存空間,景觀效果差。結(jié)合下游新建水閘蓄水,考慮盡量保留岸邊優(yōu)良樹(shù)木,本段拆除蓄水位以上條石,改造為漿砌自然景觀塊石,塊石錯(cuò)落有致的布置能形成獨(dú)特的天然景觀,塊石間大量的空隙能為動(dòng)植物提供生存空間。此方案充分利用現(xiàn)有河堤底部基礎(chǔ),避免重復(fù)開(kāi)挖。圖2為景觀塊石護(hù)岸改造前后對(duì)比。

        圖2 景觀塊石護(hù)岸改造前后對(duì)比

        2.2.3 外挑親水型護(hù)岸

        局部河岸邊人行道較窄,人與河道無(wú)親水性。通過(guò)梳理綠化區(qū)域,拆除現(xiàn)狀欄桿,保留現(xiàn)狀樹(shù)木,通過(guò)上下分層可設(shè)置騎行道與游步道。

        2.2.4 工業(yè)化種植槽護(hù)岸

        干河現(xiàn)狀河堤為斜坡式梯形斷面,護(hù)岸材質(zhì)為漿砌條石,局部有破損,且兩側(cè)植物過(guò)于密實(shí),不利于人員親水。規(guī)劃對(duì)該段河堤、便道進(jìn)行整治,保證親水便道的貫通,對(duì)親水便道進(jìn)行鋪裝裝飾,將高大植被后移,整體提升景觀綠化品質(zhì)。護(hù)岸采用C型工業(yè)化生態(tài)種植槽(見(jiàn)圖3),槽中能裝載種植土,為植物生長(zhǎng)提供必要條件,構(gòu)成駁岸的生態(tài)性與美觀性,同時(shí)種植槽在結(jié)構(gòu)上能穩(wěn)固河岸。

        圖3 C型工業(yè)化生態(tài)種植槽

        浣花溪為景觀河道,現(xiàn)狀河堤為混凝土擋墻與漿砌條石檢修便道,無(wú)游人通道。采用生態(tài)種植框護(hù)岸[2](見(jiàn)圖4),形成水下與水上生態(tài)綠化的連續(xù)性,提供游人親水的步道。

        圖4 生態(tài)種植框護(hù)岸

        2.2.5 木棧道式護(hù)岸

        浣花溪在滄浪湖段臨河現(xiàn)狀不通透,地理上與外界隔絕。規(guī)劃在河岸邊形成連續(xù)木棧道(見(jiàn)圖5),增加河岸的野趣。

        圖5 木棧道式護(hù)岸改造前后對(duì)比

        2.2.6 復(fù)式臺(tái)階護(hù)岸

        南河現(xiàn)狀河岸頂離水面高差大,無(wú)親水性。規(guī)劃降低內(nèi)側(cè)河堤,形成復(fù)式臺(tái)階,內(nèi)臺(tái)階可游人親水,外臺(tái)階可防洪擋水。圖6為復(fù)式臺(tái)階護(hù)岸改造前后對(duì)比。

        圖6 復(fù)式臺(tái)階護(hù)岸改造前后對(duì)比

        2.3 水質(zhì)清澈

        隨著近年來(lái)城市經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,成都市人口劇增,城市建成區(qū)逐漸外遷,使許多自然屬性的河流逐漸成為城市徑流,成為納污水體,水質(zhì)明顯惡化。同時(shí)成都市水資源時(shí)空分布極為不均,大于50%的降水集中在夏季,水體的自凈能力和生態(tài)補(bǔ)償能力十分有限。這種自然的局限加上人為干擾的負(fù)面影響,使成都市河流水質(zhì)問(wèn)題復(fù)雜,水質(zhì)水量的保障面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

        2.3.1 清理基底、硬質(zhì)護(hù)底改造

        對(duì)河道清淤泥,全段清除河底淤泥,改善水質(zhì)基底條件。清除河道中淤積障礙物等,保證行洪安全,為消除內(nèi)澇易淹點(diǎn)提供排水條件。

        中心城區(qū)部分河道采用了河底硬化的措施,水中難以生長(zhǎng)具有凈水功能的植物、微生物、魚(yú)和其他水生生物,河水失去自凈能力,同時(shí)硬化河底阻止河水與地下水的交流,水質(zhì)會(huì)越來(lái)越差。擬在有條件的河道改造原混凝土護(hù)底,保證河道的水循環(huán),保障河道的水生態(tài)循環(huán)和滲透性。

        西郊河如全段破除混凝土護(hù)底,其造價(jià)大,且卵石固定效果差;打孔填卵石能利用現(xiàn)有混凝土固定滲透性卵石,恢復(fù)河底生態(tài)功能,造價(jià)大幅降低。經(jīng)比較,擬采用梅花形布置開(kāi)1 m×1 m方孔改造原混凝土護(hù)底方案。生態(tài)透水孔中散鋪粒徑5~20 cm自然卵石,其中,粒徑5~10 cm占20%,10~15 cm占30%,15~20 cm占50%,以利于水生植物生長(zhǎng)。

        2.3.2 截污、堵截污染源

        由于歷史原因,城市河道沿河遺留有排污口,本次對(duì)河道岸邊排污口進(jìn)行全面截污。原則為沿河道綠化帶布置截污管,分段接入與河道相交的道路污水管中。

        對(duì)部分無(wú)施工條件布置截污管道的河道,可采用多種靈活措施。例如二環(huán)路排洪渠,現(xiàn)狀為暗溝,沿線有污水排入,但二環(huán)路周邊場(chǎng)地極為有限,無(wú)條件實(shí)施截污管道工程,可在尾段設(shè)截污堰解決。截污方案為分別在西二環(huán)排洪渠入清水河、摸底河處末端設(shè)置截污堰,收集污水后提升排入二環(huán)路污水主管。

        對(duì)雨污合流排出口處理為增設(shè)雨污合流截污井,旱期污水及初期雨水進(jìn)入截污管,后期水質(zhì)較好雨水進(jìn)入排澇管排入河中。

        2.4 蓄留景觀水

        成都市非汛期水量較少,河床大部分時(shí)間處于淺水或裸露狀態(tài),對(duì)周邊環(huán)境造成較大影響??紤]在此段河道上修建攔河水閘,雍高水位形成城市水景觀,改善周邊生態(tài)環(huán)境。

        2.4.1 滿足生態(tài)、景觀水位需求

        由于現(xiàn)狀河道非洪水期水量較少,通過(guò)設(shè)置閘門(mén)擋水,打造較好的水景觀。對(duì)水利設(shè)施采用裝飾手段,打造景觀風(fēng)格。項(xiàng)目段存在現(xiàn)狀橡膠壩,結(jié)合橡膠壩壩袋設(shè)置迎水神獸圖騰,結(jié)合照明設(shè)計(jì),燈光與瀑布共同形成夢(mèng)幻夜景(見(jiàn)圖7)。

        圖7 水利設(shè)施景觀打造效果圖

        2.4.2 內(nèi)湖構(gòu)建活水循環(huán)

        目前,滄浪湖、濕地與浣花溪采用河湖一體布置方式,多通道連接,淤積較為嚴(yán)重。為凈化水質(zhì),于浣花溪起點(diǎn)位置增設(shè)攔污柵。精簡(jiǎn)滄浪湖與浣花溪連接通道數(shù)量,保留進(jìn)水口、出水口各一處。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)宜居水岸項(xiàng)目,實(shí)施河道水治理工程,多管齊下,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)水量雙保障。水量保障措施含輸水通道暢通、區(qū)域調(diào)水、再生水利用、水閘蓄水;水質(zhì)保障措施含截污管道工程、硬質(zhì)河底改造等。保障項(xiàng)目區(qū)河道水系的水量、水質(zhì),實(shí)現(xiàn)河暢、水清、岸綠、景美。

        城市水系是一個(gè)聯(lián)系緊密的整體,水量、水質(zhì)從上游河道往下游河道均有密切關(guān)聯(lián)。水量水質(zhì)的保障需全域考慮,對(duì)城市水體整體統(tǒng)籌,河道上下游需共同參與、協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),合力治水。確保防洪安全、生態(tài)安全,保持河道水系的生態(tài)性、多樣性和功能性,科學(xué)合理地實(shí)施河流水系治理,逐步形成結(jié)構(gòu)完整、功能協(xié)調(diào)的水網(wǎng)格局。

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