淮安市淮安区地处淮河及沂、沭、泗河下游,地势低洼,主城区内河湖密布,水资源丰富,水环境多样,具有较高的景观开发价值和开发潜力。随着社会经济的快速发展、城市化水平的不断加快,老城区内河湖被侵占、河道淤积等现象越发明显。近年来,隐藏的河道治理问题随着老城区的拆迁改造,逐渐暴露出来。有些河道由于常年得不到有效整治,对城市水环境、水生态、水景观及防洪排涝都带来了一定的影响。部分河道的现状与城市规划格格不入,为了顺应城市化进程,恢复河道排涝功能,提升周边生态环境,河道整治与生态修复迫在眉睫。
淮安区运粮河位于老城区内,南北走向,南侧由南水关泵站与文渠连通,北侧由古末口泵站与新泗河连通。随着运粮河周边地块逐步完成拆迁与住宅区的规划建设,原有河道已经与周边城市化进程不协调。为此,淮安区水利局于2016年提出运粮河整治方案,并纳入到“淮安市萧湖、勺湖、月湖水系连通及水生态整治工程”中实施。淮安市运粮河整治工程于2017年4月13日开工建设,于2017年11月8日完工验收。工程实施过程中,运粮河特殊的位置环境与复杂的施工矛盾,不得不多次调整施工方案,给参与工程建设的相关单位带来极大的困难与挑战。工程顺利完工和产生的预期效果带给我们极大的启示和宝贵的经验。本文就运粮河整治工程中的主要整治措施及生态修复方式进行浅析。
运粮河隶属于淮城街道水利站管理,总长约1.19km,底宽6~8m,口宽7~12m,底高程3.0~3.5m左右。运粮河排涝区域东至楚州大道,西至北门大街,南至长安路,北至翔宇大道,总面积约0.92km2。在2017年之前,运粮河莲花东路至古末口泵站约470m已经整治,两侧为直立式浆砌石挡墙护岸。南侧莲花东路至长安路段河道为本次整治范围。该段河道原状为土渠结构,长约720m,河底高程3.5~4.5m,底宽6~10m,平均淤积深度1.6m。通过工程实施前实地考察发现,该段河道杂草丛生,水质较差,水面被侵占严重,原河岸线已模糊不清,部分区域已经成为沼泽地,看不到水面。
(1)运粮河整治前,莲花东路至长安路段河道沿线均为居民区或蔬菜地,大型机械无法进入,河道淤积严重,河道内水草繁茂、垃圾遍地,加剧了河床的淤积,河道淤积达0.6~1.6m,排水能力下降25%~40%。
(2)沿线居民在河道岸边种植蒲菜等农作物,逐渐侵占河道堤面、水面,使得河道输水面积逐年缩减,有成为沼泽的趋势,给河道水生态整治工程的实施带来困难和隐患。根据《淮安市城市防洪排涝规划》,淮安市城市治涝标准应达到20年一遇,运粮河排涝标准远低于规划指标要求,主汛期雨、污水漫溢,严重影响两岸居民生产、生活和水生态环境。
(3)沿线居民直接向河道内排放生活污水,随意倾倒垃圾,导致水质恶化。加之水体流动性不强、净化能力差,河水散发臭味,严重影响了城市水环境、水景观、水生态,不能满足城市发展要求。
河道治理的首要步骤是河床、河堤的恢复。河道恢复要遵循因地制宜、尊重自然的原则。根据地形条件和现状河道的走向,结合城市发展要求,进行水系调整和配套水利工程建设。同时,尊重自然地理条件也能减少工程投资和对现状生态环境的干扰破坏,保证河流水系的自然性、连续性和畅通性。
运粮河整治工程尽量确保原有的河道走向,对莲花东路至古末口泵站段河道采用水力冲淤的清淤方法,泥浆通过罐车外运。对莲花东路至长安路段河道采用干法施工的清淤方法,通过挖掘机的挖掘整理和土方外运,该段河道恢复了原有断面和河岸线,河道走向畅通,为后续工程奠定了良好基础。
城市河道的价值不仅仅在于它的灌排功能,还有它对城市生态环境的提升作用。在清淤疏浚、恢复河道之后,还考虑了河道的治理及生态修复。河道的治理与生态修复应以现有的自然环境为基础,综合考虑生态保护与修复,加强生态建设。同时有效利用现有水网、植被等自然条件,以生态保护为主,完善滨水景观,在满足河道灌溉、排水、防洪等功能的前提下,充分保护其自然景观和生态系统,努力创造人与自然和谐相处的水生态环境。
运粮河处于城市规划住宅区范围内,特别是其南端紧邻周恩来纪念馆,环境影响意义重大。运粮河整治工程在设计之初,区水利局在充分考虑其未来周边城市环境规划的提前下,从几种河道护岸方案中选择了箱式阶梯联锁墙作为运粮河莲花东路至长安路段的河道护岸(见图1)。
箱式阶梯联锁墙是一种内部开敞、外部封闭的箱体式产品。利用自身结构特点可以有效增加抗震性能和结构稳定性能,能够广泛应用于河道堤岸挡墙、公路护坡挡墙、矿山生态修复挡墙等领域。箱体内可以填充种植土和碎石。填充种植土可以进行绿化苗木花卉的栽植,增强护坡挡墙的绿化美化景观效果;箱体内填充碎石可以减轻水体对墙体的冻胀作用,增加箱体的抗冲刷能力和自身稳定性能。箱式阶梯连锁墙不仅抗震性能和结构稳定性能好,还能增加地表径流水的净化作用,减少地表水对护坡的水压力,同时景观效果典雅大方,岸线优美,造价适中,适合城市河道。
运粮河莲花东路至长安路段河道长度约470m范围内采用箱式阶梯连锁墙结构。该结构采用4层砌块,砌块规格为2.0m×1.2m×0.6m(长×宽×高),强度为C30,墙前河底高程为3.30m,墙顶高程为5.45m,砌块内回填素土。挡墙底板采用C25钢筋混凝土,带支撑梁。挡墙上部预留2m宽平台作为人行通道,平台后按1∶2坡与现状地面顺接,顺坡铺设草皮护坡。挡墙基础下采用80cm抛石挤淤,以保证挡墙的稳定。
在工程实施过程中,试验段挡墙底板浇筑完成后,两侧底板均出现了明显的位移现象。经参建单位研究讨论后决定,在两侧底板之间,隔一段距离,增加一道混凝土横梁,并将底板全部改为钢筋混凝土结构。这种方法有效地解决了底板水平位移问题,增强了挡墙的稳定性。挡墙砌块的安装采用吊机吊放、人工辅助调整位置的方法,安置好后用镀锌螺栓进行对销固定。然后在箱内人工逐层回填素土,边填边压。填土时切忌一次性填满箱体,压实需谨慎,不可用蛮力,切勿使用机械作业,以免破坏砌块。箱内土质应符合一定的要求,不得有杂质,以便后期进行植物防护种植。每一层都以此类推,进行镀锌螺栓对销固定。砌筑完成后,最上面的砌块采用地伏石压顶,并在砌块石的表面镶砌上预制好的文理石面。砌筑好箱式连锁块后,挡墙后土方进行分层回填,分层夯实,厚度为15~20cm,压实度不小于0.91。同时考虑到河道的安全防护,在箱式联锁挡墙顶的地伏石基础上安装栏杆。栏杆采用塑钢防滑链连接石柱的方式安装。最后在河道两侧铺设草皮1800m2,种植灌木194株、乔木670株,并配套人行桥3座,以增加景观效果。建设地涵6座,以维持河道原有排涝功能。
通过清淤疏浚、箱式联锁挡墙砌筑以及周边草皮绿化种植等措施,运粮河得到了有效治理,绿化面积大大增加,水体净化能力显著提高,生态环境得到了极大的改善与修复。
对于水质污染严重的河道,必须控制点源、面源污染,强调源头治理。首要任务是通过河道清淤、水面保洁,及时清除进入河道的污染物,进而施行雨污分流排水体制,取消排污口、减少排入河流的污水量。对于必须排出的污水,应进行总量控制,必要时需进行深度处理,实行更严格的排放标准。对于易积累的有毒物质,要坚决禁止排入河道。同时根据河流径流分布不均的特点和自净规律,合理规划排污口位置和排污时间,按实时水情调度,合理利用水体的环境容量,达到逐步改善水质的目的。
运粮河沿线属于生活住宅区,河道的主要污染来自于周边的生活污水和生活垃圾。运粮河整治后,南段河道完全畅通,人行通道也完全打通,方便了河道保洁员的垃圾打捞工作。河道两岸的居住户已经全部拆迁完成,随意向河道内倾倒垃圾的现象基本不会发生,河道污染源可以基本控制住。同时,可以定期从北端新泗河内引水冲污,以保证河水的流动性,从而改善水质问题。
图1 运粮河水生态整治工程典型断面图
河道的长效管护方案要从实际出发,立足长远,投入一定的人力、物力、财力,制定相关的管理标准和考核办法,明确到具体责任人,形成一套详实完备的管护奖惩制度和实施办法。就运粮河而言,结合淮安区城区其他河道的管护经验,应做到以下几点:
(1)明确河道责任人,负责运粮河堤面水面保洁、水情调度等日常管护所有事项。
(2)在河道沿线设立标志牌,宣传保护水环境的重要性。
(3)加强河道全线定期巡查工作。每年汛前根据河道实际的淤积情况,以及河道护岸、栏杆、绿化等的损毁情况,及时实施河道清淤疏浚和护岸、绿化的维护修复等工程。
(4)尽快组织实施运粮河两岸全面控源截污工程,铺设专用污水管道,实现运粮河周边住宅小区排水管网雨、污分离,保证沿线没有污水排入河道中。
河道的长效管护非一日之功,需要政府部门的长期投入,逐步实施。以上几点措施从运粮河的实际情况考虑,若能有效实施,可以实现运粮河“死水变活水,污水变清水”的目标,运粮河的排涝功能和生态环境将会得到长期的有效维护。
淮安区城区虽然拥有丰富多样的水资源条件,但是其水环境治理与水生态建设仍很不足,跟不上城市发展的步伐,水资源开发、保护、利用之路任重而道远。因此,结合城市发展需求,开发具有淮安历史文化特色的水景观、水生态体系,实现水系畅通、景观优美、生态优良的城市水环境,将淮安建设成一个花园型生态城市,这不仅是水利人的奋斗目标,也是每个淮安人共同努力的方向■