摘要:随着社会经济的发展,生态环境保护成为共识,河道治理成为热点。高度发达的科学技术为河道治理施工提供了拦污截污、疏浚清淤、拦河坝、景观植物等各种技术方案。各方案之间均有优劣,各地区应根据自己的发展情况和水文特性选择不同的施工方案和施工技术组合,形成具有地方特色的发展模式,最终达到人、社会、自然环境和谐共处。
关键词:河流治理;工程技术;生态环境
我国虽然有很多中小河流,但多数地区为发展经济而忽略了对生态环境的保护,导致中小河流污染严重,尤其是城市河道污染更为严重。城市河流不仅是城市可持续发展的基础资源,更是城市生态文明的重要载体。为此,如何解决中小河流污染已成为各地区迫切需要解决的问题。党的十八大以来,“绿水青山就是金山银山”的理念成为指导中国加快推进生态文明建设的重要指导思想。各地区、各部门积极响应国家号召,不断探索中小河流治理工程技术和施工方案。而将先进科学的治理技术和理念运用到中小河流治理中引起了各地区、各部门的重视,并进行了实践,已经取得了不错的效果。由此可见,治理中小河流的关键在于治理技术和施工技术。
1河道治理的意义
河道治理是我国建设良好生态环境的保障,加强河道治理可防止洪水灾害发生。加强河道治理,能优化我国的生态环境,满足现代人民群众生活的需要,为中国经济发展提供充足的动力。同时,通过完善河道,加强了中国水资源和生态环境的保护,实现了中国资源的可持续发展,为推动和谐社会和社会经济的快速发展奠定了基础。可见,河道治理对我国环境的优化、社会进步、人民生活具有重大意义。
2河道治理原则
第一,河道治理要“合理规划、全面统筹”,做到河道上游与下游、区域与整体相配套。第二,河道治理要“以人文本、以群众用水为中心”,以河道治理为出发点,以方便群众为着眼点,合理制定治理线路,考虑堤坝与百姓居住地的距离、河宽等因素。第三,河道治理应“因地制宜”,根据实际情况采取不同措施,对症下药。第四,在施工中为杜绝浪费,杜绝“豆腐渣工程”,应先制定合理的施工方案和施工工序,严格把控材料、施工质量。第五,对于施工中破坏的环境和植被,施工完成后应进行补救,以达到环境和治理双赢[1]。3河道治理施工技术在近几年的河道治理中,我国摸索出了很多行之有效的方案。在整治城市河流中应用最广的是拦污截污、疏浚清淤、护岸护坡、植树绿化、橡胶坝拦河等技术工程。各地区应根据河流不同特征选用不同的方式或组合。
3.1拦污截污工程
拦污截污工程的管道铺设形式一般有三种:岸边铺设、河道铺设和管堤结合铺设[2]。一般情况下,岸边铺设是拦污截污工程的首选,具有投资少、施工及维护难度小、管理方便等优点。但是,当河流两岸建筑物密集时,拆迁难度大、工程进度缓慢,且开挖施工会对周围建筑群的基础产生振动、沉降等影响,会严重影响各种市政管线及第三者权益,从而产生大量纠纷。河道铺设就是将截污管道布设在河床中,并在两岸设计污水截流溢流井。河道铺设不会影响岸边建筑群,产生纠纷少。但是,其在施工中需要设置围堰和导流设备,对河流泄洪影响大,施工进度难以保障;同时,清淤和阀门冲洗等日常维护管理也很困难。管堤结合式介于河道铺设与河岸铺设之间,截污管道靠近或完全铺设在河堤上。这种方式不影响两岸的建筑群,不影响两岸各种市政管线,不受时间和空间限制,施工方便快捷且工艺简单,工程造价较低,同时也便于日常的维护管理。
3.2疏浚清淤工程
疏浚清淤工程是河道治理中的重要环节。由于地区经济发展忽略了生态环境保护,导致污水横流,河床上沉积了一层层污染物。这不仅使得河床逐年抬高,影响河道泄洪,而且污染了河水。3.2.1分类。疏浚清淤方法有排干清淤法和带水清淤法。排干清淤法要求设置拦河围堰排干河道中的水流,然后采用干挖或水力冲挖清淤。干挖清淤需要大型机械设备和人工相互搭配将淤泥运出。水力冲挖清淤则使用高压水枪冲刷底泥,底泥扰动成为泥浆,将泥浆导流至低洼地,用泵和管道吸出并运输至指定地点。排干清淤具有施工状况直观、质量易于保证的优点,也容易应对清淤对象中含有大型、复杂垃圾的情况。缺点是,由于要排干河道中的流水,增加了临时围堰施工的成本;同时,很多河道只能在非汛期进行施工,工期受到一定限制,施工过程易受天气影响,且会对河道边坡和生态系统造成一定影响。带水清淤一般使用泥沙整理船和泥沙整理设备,将清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖,并且通过管道输送系统运送到陆地上[3]。常见的带水清淤有抓斗式清淤、泵吸式清淤、普通绞吸式清淤和斗轮式清淤。与排干清淤相比,带水清淤不需要施工导流,不需要施工临时设备,且不受施工期间的影响。缺点是,需要一定的航道,不易管理,挖掘的污泥含水率较高,二次处理后需要再输送,且水流的弯曲相对较大,容易引起二次污染。3.2.2操作步骤。疏浚清淤工程首先要锁定河道淤泥的集聚处。在其上下游设立拦河围堰,并在外侧建立导流设施,以确保河水通畅,不影响汛期泄洪。实施疏掏时,应从上到下依次施工。清淤施工应采用挖掘机械与人工同步进行。挖掘机械不容易进入的地方采用人工挖淤,而淤泥较浅且便于挖掘机械到达的地方尽量使用挖掘机械挖淤,确保施工进度与质量。清淤的土方量及河床深度要严格按照设计要求进行。倾倒淤泥时,应注意避免扬尘。淤泥应运至专用料场堆积,避免二次污染。淤泥较多的一般采用各种坑道进行填实。
3.3拦河坝工程
拦河坝也是河流治理中常用的重要形式,在城市河道中应用较为广泛。本文主要介绍以下3种拦河坝工程。3.3.1橡胶坝。橡胶坝是建设城市沿河绿化带和形成城市湖泊的枢纽工程部分。橡胶坝属薄壁柔性结构,是随着高分子合成材料的发展而出现的一种新型水工建筑物,具有造价低、施工期短、能抵抗地震和波浪等冲击、止水效果好、跨度大、汛期不阻水、维修少和管理方便等优点。橡胶坝作为拦河坝,具有良好的蓄水和泄洪能力。平水期和枯水期,橡胶坝充水成坝蓄水;洪水期坝体坍坝,橡胶坝对河道行洪能力影响很小。但是,橡胶坝坝体是由复合材料制成的,受水流和日光侵蚀,老化较快。3.3.2液压升降坝。液压升降坝是一种用于降坝行洪的水工建筑物。工作原理是采用一排液压缸直顶以底部为轴的活动拦水坝面的背部,达到升坝拦水、降坝行洪的目的。其具有造价低、应用范围广、结构坚固、泄洪能力强、止水效果好、维护费用低、自动化程度高和美观等优点。坍坝后,坝面只高出固定堰顶部20cm,与无坝泄洪效果一样。行洪过水、冲砂及排漂浮物效果都较好。洪水期既不影响防洪,也不影响航运。液压升降坝可以采用浮标开关控制,操作液压系统,实现无人管理。其缺点是所需闸底板较厚,受力复杂;浇筑期闸底板钢筋配比复杂,不易操作。3.3.3翻板门坝。翻板门坝是一种新型节能闸坝,由基础固定坝和翻板闸门构成,采用杠杆平衡与转动的基本原理实现水力自控翻板闸门启闭。这种新型水闸无需其他外加动力和其他启闭机械、启闭机架及闸房,也不需要泵房,具有造价低、省材料、工期短、自动化操作等优点。翻板门坝的主要缺点是:不耐特大洪水的冲击;易被漂浮物阻塞而无法自动翻板;不易清理上游漂浮物从而影响环境;由于放水过程不平稳,水流对下游河床及河内生物有较大不利影响;翻板门底部易被沙石卡住等。
3.4水土保持工程
我国山丘区面积大,受自然和人力影响,水土流失尤为严重。水土保持区划是水土保持工程的基础,可为生态环境建设和区域管理与发展提供科学的依据。为了因地制宜地治理水土流失,应根据当地自然气候、地理环境、水土流失程度、水土流失影响因子及社会经济、人类活动等因素合理划分水土保持功能区。水土保持的目标将全面监测土流失面积、强度和分布、变化和演变趋势、水土保持措施的实施数量和效果等纳入生态环境监测系统,并形成上下协同、天地一体和信息共享的监管网络,从而提高监管水平、保障能力和监管联动能力[4]。水土保持监测的内容主要是水土流失危害的危险、水土保持工程的建设状况、水土流失预防治疗效果、主体工程建设进度及水土保持管理。目前,水土保持监测的重点主要是施工道路、维修工程及高桥采掘场。采用现场调查监控、现场巡检及位置监控这三种方法,全面进行水土保持监测。水土保持监测的服务方向应根据水土保持法的规定,服务于社会公众、经济社会发展和各级政府的决定,为国家制定生态保护和建设的宏观政策和政策、调整总体布局,为实施重大工程提供重要依据;为国家制订经济社会发展计划,调整经济社会发展战略和产业布局,为保障经济社会可持续发展提供重要的技术支持,同时为社会公众了解、参与水土保持提供基础信息和平台。
3.5景观植物工程
综合治理中小河流离不开景观植物工程,利用景观植物保持水土的同时,保土固堤。要治水先治本,从源头抓起,做好植树造林、退耕还林等工作,以达到山林涵养水源、保持水土的目的,深入贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念。沿河城市可以采用种植景观植物与护岸护坡相结合的方式。城区及上下游河道进行统筹,整体修整堤防、裁弯取直、平整坡地,形成梯台状分层的滨河道路和防洪分洪点,以提高城区防洪能力,修建并完善排水系统,以乔木、灌木改良土壤,并种植草坪,形成沿河带状立体公园。乔木是园林中的骨干植物,在功能上或艺术处理上都能起主导作用,如界定空间、供给绿荫、防止眩光、调节小气候等。其中多数乔木在色彩、线条、质地和树形方面随叶片的生长与枯落可形成丰富的季节性变化,即使冬季落叶后也能显示出枝干的线条美。大量观赏型乔木树种的种植,应达到三季有花。在植物的选配上,采用慢生树与快生树相结合的方式,即使其可以快速设置场景,并且可以保证长期的观赏价值。依托本城市浓厚的人文历史、地域文化特色,将河流生态治理与历史文化相结合,最终形成本地区特色的旅游文化。
4结语
随着“绿水青山就是金山银山”的理念不断深入民心,各地区越来越重视生态环境的保护与建设,依托中小河流建设宜居城市已成为热点。河道治理工程技术多种多样,拦污截污、疏浚清淤、拦河坝、景观植物等各种技术方案优缺点不同,每个地区经济水平有差异,地理环境不同,水资源短缺程度不同,水生态环境不同,各地应根据自身发展方向及河流水文特性制订相应的施工方案和施工技术组合,并进行严谨的论证,在满足河流防洪需求的基础上,考虑治理工程的生态环保效应,形成具有地方特色的开发和发展模式,最终达到人、社会与河流、生态环境的相和谐。
参考文献:
[1]赵凤杰.中小河道治理的综合技术分析[J].河南水利与南水北调,2015(12):11-12.
[2]张基霞.城区段河道生态治理工程理念[J].水土保持应用技术,2010(2):40-41.
[3]方燕琴.浅谈河道生态治理工程的理念[J].湖南水利水电,2013(3):60-61.
[4]陈璐鸣,董文杰.河道景观治理工程拦河坝型选择分析[J].四川建材,2016(6):99-100.