城市中小河流综合整治措施分析

2011-04-09 21:02:51郭彩萍
黑龙江水利科技 2011年1期
关键词:河流水质生态

郭彩萍

(中水珠江规划勘测设计有限公司,广州510610)

1 引言

河流与城市的发生、发展息息相关,河流或穿城而过,或滨水一侧,是水源地、动力源、排水排涝承泄区,有的也是城市水运交通要道。对于城市水系多种功能的更深刻的富于哲理的认识,是认为城市水系是城市之血脉的观点,这种观点我国自宋代起就颇为流行[1]。

在远古时代河流就为城市提供了稳定的水源和肥沃的土壤,后来,随着水上交通工具的发展,河流成为了城市物资运输的重要通道;在近代工业化阶段,河流对城市的作用更加重要,不仅成为水源地、动力源、交通通道,而且是污染净化的场所;在现代,生态成为城市建设的主流,在生态城市建设过程中,河流显示出不可替代的意义。

随着经济快速增长和人们物质生活水平的极大提高,对水系在城市中起到的作用有了更深入的理解,水系既为城市提供了生活与发展的水源,也在维持城市生态环境稳定、保证城市洪、涝安全、消纳城市污染和提供生活及休闲场所等方面有不可替代的作用。河流对城市的繁荣与衰落,对城市社会、经济、环境协调发展有至关重要的意义。

近些年来城市水利建设资金的投入远小于市政建设资金,造成中小河流的治理远远落后于市其它市政设施的建设。由于中、小河流不仅承担着城市的排涝功能,同时还承担着一部分排污的功能,雨污河流的排水体制,造成河流脏、乱、差现象随处可见。

2 河流治理措施

河流的建没是城市生态环境建设的重要组成部分。因此中小河流的治理在城市中显得尤为重要,结合近几年来广州市河涌治理的经验本文以城市中的河流为研究对象,提出了城市中河流的整治不应只局限在防洪、排涝等传统水利的范围内,而应增加改善水质、清於、断面的生态系统恢复、打通因人为原因及城市建设填埋的断头河流、调整调度措施改变网河区内河流的水流方向、枯季为干枯的河流补水、增加河流水文化功能等多种措施,将城市中的河流治理成为不仅可以为城市减少灾害,同时又可以成为城市中的景观带、游览区、休闲区等,具体包括以下几方面:

2.1 河流截污,改善水质

全世界每天约有200万t垃圾倒进河流、湖泊和小溪,每1 L废水会污染8 L淡水;所有流经亚洲城市的河流均被污染;而水面面积却有逐年减少的趋势,河流的自净能力在减少,相对于20世纪中,世界人口增加了两倍,而人类用水增加了5倍,造成了河流的严重污染[2]。

当前我国水资源可持续利用的最大威胁为河流不同程度的污染,并且日趋严重。从近些年来河流水质变化的速度及污染程度可以看出,河流水质的变坏的最主要的原因在于人为的污染,人口的快速增长及工业的迅猛发展是导致河流近些年来水质变坏的最主要原因。解决这个问题的最主要方法就是从污染的源头治起—截污,截污是水质改善的最基本方式,也是河流生态环境恢复的先决条件。

2.2 河流清淤,加大排涝能力

湖泊、平原河网水库中的沉积物是湖泊、平原河网水系及水库等营养盐的重要积蓄库。污水抽排放、地表径流的汇入以及水系中水生生物的死亡残骸,加上植物枯叶、降尘、垃圾等,往往导致水系中沉积物营养盐逐步积累,尤其是城市湖泊及水库等会形成营养盐的内负荷,如杭州西湖、嘉兴南湖、德清对河口水库等在周边环境截污后,在一定的外界因素作用下(如高温、洪水等)沉积在湖底的污染物中的营养盐会逐步释放出来补充湖水中的营养盐,仍可以发生富营养化,甚至导致死鱼,水臭难闻等现象[3]。因此水环境改善不能无视水体河底污染内源所起的作用。

对于感潮河道,大多为双向流,经常由于潮水作用,造成河道淤积层较厚或河道底高程中间高、两侧低,使河流过流断面缩小,影响排涝能力或水体自然交换的,同时也对水质产生较大影响,其多余的底泥也必须清除。

从河流主要功能是行洪、排涝、纳潮和通航所需断面宽度及深度而言,疏浚河流更有其必要。

2.3 堤岸整治重视生态环境,恢复自然河流

城市现有大部分中小河流堤岸形式单一,且多为混凝土、浆砌石等硬质护岸,不利于水环境修复及生态环境的改善,因此堤岸整治是河流治理的重点,并应与两岸绿化林带和特色居住区的开发相结合,以顺应自然的构思将流水和人造景观融为一体,局部设景观节点体现亲水、自然、生态、历史和人性化有机的结合。

新建护岸应尽量避免采用硬质材料,而是多用木桩、块石、卵石堆砌自然型驳岸,使其有利于植物生长和生产微生物,并在河岸上种植绿化带,恢复、加强与扩大该河沿岸带植物,充分发挥沿岸带的过滤、拦截能力,达到减少入涌污染物的作用。

生态护岸技术不仅保证工程安全,有利于促进生物多样性、提高河道自我净化能力、提升河涌的环境景观并创造亲水空间,而且节约工程投资,创造经济价值。如广州南沙区的三西涌整治采用生态护岸技术,3 km长的河道整治总投资不足1 000万元人民币[4];此外,广州海珠区的赤岗涌整治第二期工程对采用传统护岸方案与采用生态护岸方案的工程投资概算进行比较,发现生态护岸方案的工程投资不足传统设计概算的1/3。

有条件的河流,尤其是上游段,应实施裁直变弯的措施,以恢复弯弯曲曲的天然河道的自然形态,河中有巨石、有急滩、有跌水,有不同的流速带。在滩地或湿地种养适生的水生植物,以吸收氮磷,净化水质。这一措施,延长洪水在支流的停留时间,削减了河道的洪峰量,对防洪亦不无好处。

恢复河流自净能力和生态修复是水环境整治中带有根治性质的创新思路,好比恢复“造血”功能,是实现水环境良性循环不可或缺的措施,对恢复河流的生命力和生物多样性有重要作用。

2.5 将网河区断头的河流连通

近几年由于经济的发展,城市用地紧张,大量的城市用地侵占了河道,河道缩窄、被填埋的现象经常出现,城市中网河区的断头河流分布较多。由于涨潮与落潮之间水流的回荡,造成垃圾也在涌内回荡,河流断头处水质极差,涌内淤积严重。

河流水质污染单靠城市污水收集与处理设施的建设还难以达到水清水净的目的,人们受“流水不腐”自然现象的启示而提出“变死水为活水”的水网概念。

而解决此问题的方法除以上方法外,更为有效的办法是——打通断头河流,使河流中的水流动起来。把已被埋填的城市河流重新复原,在国内较有影响的是北京的转河整治工程[5],国外的有韩国汉城的清溪川[6]。

2.6 通过水闸的调度调活水体,改变网河区河流双向流为单向流

网河区河流多为感潮河流,且水流方向多为双向流,且涌底多为平底没有坡降,可以利用自然潮汐,落潮排水、涨潮引水,利用涌口水闸,将潮水留在涌内,通过水闸灵活调度控制河流水位,改变河流双向流为单向流。从而改善水体的水环境,增加区内水系的流动性,实现水质、水环境改善的目的。即当落潮时,打开闸门排水,当涨潮时,关闭排水所用的水闸,打开同一河流另一方向水闸,引清水入河流,达到引清换浊的目的,这样往复循环,将河流内的水体调活,可以使改善河流生态环境。

如广州市海珠区黄埔涌水闸建成后,通过水闸调度,黄埔涌水质已得到明显改善;广州市水利科学研究所在海珠区做过群闸联控实验,表明河流经水闸的灵活调度后效果显著,水质得到明显改善。

2.7 改变城区现有水库功能,枯水期为中小河流补水

城市中的水库原建设目的基本为防洪及灌溉,而随着水库控制区的城市化进展,灌溉面积逐步减少,水库的功能逐步减退,而河流在枯水季节缺水问题越来越突出,因此可以利用水库剩余水量在枯水期为其下游的河流补水,调整水库的功能,满足河流的生态用水要求。此方案广州市萝岗区已对“水口水库改变功能为下游乌涌补水方案的可行性”进行了的论证,方案已通过。

2.8 局部扩大河流断面,调节洪峰并为城市居民增加休闲空间

在河流中间扩大断面,建调蓄湖或湿地,用来调蓄雨洪又可为市区建设开放性的生态公园,发挥其综合功能。水面可集调洪、补水、景观、娱乐、休闲等多功能于一体,即调节了洪水又为城市增添了色彩,还会增加社会效益,如广州的白云湖、三水的云东海、苏洲的金鸡湖等。

2.9 注重与周边人文相结合,体现水文化

河流周边往往会有古文化遗址及保护建筑等,在河流整治过程中将河流局部景观节点与古文化遗址及保护建筑等结合建设,并将河流的景观设计特色与遗址及保护建筑特色相同,力争将城市中的河流改造成一河一风格,一河一特色,如浙江绍兴的河流、广西桂林的河流等。

3 结语

河流是形成和支持地球上许多生态系统的重要因素,随着社会生产力的提高和科学技术的进步,人类对河流开发的力度越来越大,对河流资源的索取越来越多,但是,在河流对人类贡献越来越大的同时,也引发了河流自身和周边环境的一系列问题,甚至影响到河流的基本功能和永续利用。

河流的治理涉及到防洪、排涝、截污、清淤、景观、补水、水文化等诸多方面,随着时代的进步,使我们在河流治理的观念方面有了较大的改变,河流的治理涉及到自然科学和技术科学领域中的诸多方面,不仅要解决当前各方受益的问题,还要对未来年代人类利益及生态环境通盘考虑。

[1] 吴庆洲.中国古代城市防洪研究[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.

[2] 百度百科.污水处理.http://baike.baidu.com/view/641843.htm.

[3] 魏高峰 .江河湖库污染内源治理中的环保疏浚.http:// www.bjx.com.cn/files/wx/zjslkj/2002-6/34.htm.

[4] 黄岳文,刘晓平,吴寿荣.广州市海珠区赤岗涌生态治理设计[J].人民珠江,2009,(01):66-67.

[5] 邓卓智.从转河工程谈今后的城市河道设计[J].北京水利,2004,(03).

[6] 孙锋.生态之河,生命之河——韩国清溪川调研报告[R].http://www.chinawater.com.cn/wh/swh/gspw/200612/t20061219 _196261.htm

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