□李姗姗 丁晓燕
(1巩义市水利局;2河南省防汛抗旱物资储备中心)
巩义市是典型的豫西浅山丘陵区,总面积1 041 km2。地势南高北低,由西南向东倾斜,相对高差大。为将巩义市建设成为社会主义生态文明城市,加快城市发展转型,巩义市根据《河南省巩义市城乡总体规划(2014-2030年)》,提出了巩义市生态水系建设总体规划,对巩义市区域内的河道、水库等水系工程,提出了系统生态治理方案,对完成生态水系建设的影响进行了分析。巩义市生态水系建设将使区域水系达到“水清、岸绿、景美”。
巩义市水系属于伊洛河流域,所涉及的主要有伊洛河、后寺河、西泗河、东泗河。其中后寺河、西泗河、东泗河汇入伊洛河后,最终进入黄河。流域内河流大多短小急促,河道比降大,且无稳定的上游来水补给,属于季节性河流。生态需水季节性分配不均,导致河流栖息地功能无法充分发挥,水生态系统结构简单、脆弱,生物多样性低,极易受到洪水、干旱等自然因素和排污、建设活动等人为因素的影响。河流水质污染严重,滨水缓冲带缺失。水系现状已成为制约巩义市经济社会可持续发展与生态文明建设重要因素,为保护巩义市城区安全和饮用水安全,助推城市经济发展转型,提升城市品味,生态水系建设是十分必要和紧迫的。
根据巩义市洪水类型主要为降雨洪水,具体包括河流暴雨洪水、山洪和泥石流等形式。后寺河、西泗河、东泗河均无水文观测站,本次设计暴雨分为两部分,按照《河南省巩义市城乡总体规划(2014-2030 年)》,分别计算城市建成区上游的洪水流量及城市建成区的排涝流量,城市建成区上游按照天然流域计算设计暴雨及洪水流量,城市建成区按照城市暴雨公式计算设计暴雨及排涝流量。伊洛河设计洪水采用《巩义市伊洛河治理工程可行性研究报告》中设计洪水成果。
工程区广泛分布第四系地层,其中下更新统缺失,下伏基岩为新近系、石炭系、奥陶系等基岩。工程区位于华北地震区许昌-淮南地震带上,属于地震活动较弱、频度较低的地区。据1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),工程区地震动峰值加速度为0.10 g,地震动反应谱特征周期为0.40 s,相应的地震基本烈度为Ⅶ度。河道工程区地貌单元属低山丘陵地貌,地层岩性主要为第四系(Q)松散堆积层,以黄土状粉质壤土为主,局部出露基岩。工程区地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水,赋存于全新统冲积壤土、砂卵石等土层中。由于区内地下水位随季节变化较大,施工时应注意观测地下水位,并采取排水等相应的工程处理措施。环境水对混凝土无腐蚀性,东泗河河水对混凝土有硫酸盐型腐蚀。河道地层主要由粉质壤土、砂卵石层组成,存在的主要工程地质问题为河道渗漏、开挖边坡稳定等;挡水建筑物基础地层主要为粉质壤土、砂卵石层,存在的主要工程地质问题为渗透稳定、冲刷淘刷、抗滑稳定和沉降变形等。引水线路工程区埋管段地层岩性主要为黄土状粉质壤土、坡洪积的粘土、冲积砂卵石层和残坡积的壤土,其允许承载力为120~150kPa;隧洞进、出口为黄土状粉质壤土和残坡积壤土,存在边坡稳定性问题,应进行防护处理,洞身段为粉砂岩夹泥岩,具中等透水性,围岩类别以Ⅳ类为主,局部为Ⅲ类。
在流域分析和地形分析的基础上,工程共布置8处雨洪综合利用工程。后寺河布置5处雨洪综合利用工程,分别是涵青湖、湿地湖、颐静湖、明珠湖和万景湖;西泗河布置2 处雨洪综合利用工程,分别是三彩湖和勤学湖;东泗河布置1 处雨洪综合利用工程,即春望湖。
3.2.1 堤防工程伊洛河、西泗河的堤防工程在伊洛河综合治理工程当中已经实施。本次工程根据河道的防洪工程现状、防洪规划和防洪要求,在后寺河和东泗河布置堤防。东泗河DSH7+161.90~8+205.40 河段布置堤防,总长度2 087 m,其中左、右岸堤防长度均为1 043.50 m;后寺河在后5 号闸前左岸110 m、右岸50 m 及HSH8+743.10~9+746.70 三处位置新建堤防,其中后寺河HSH8+743.10~9+746.70 左岸为堤防,右岸为防洪墙。长度均为1km。
3.2.2 清淤工程
工程安排对西泗河XSH5+958.80~XSH8+510.90河段进行清淤,清淤长度约2.50 km,清淤量为18.40 万m3。东泗河1+064.80~5+089.70及大峪沟处河道进行清淤,清淤长度约6.80 km,河道内淤泥层厚度约为0.30~2.00 m,清淤的平均厚度为1.20 m,清淤量为11.77万m3。
工程利用坞罗水库作为水源,全年引水量1 782万m3。其中后寺河、西泗河和东泗河取水口流量分别为0.80,0.40 和0.30 m3/s。引水线路起点为坞罗水库,终点为东泗河柏茂村,全长23.50 km,其中隧洞段3.50 km,直埋段20 km。
根据河道两侧现有雨水和污水的排水体制,综合考虑造价和河流水质的要求,确定截流倍数为3。工程共沿河布置截污管线27.18 km,其中伊洛河左岸布置截污管线12.88 km;后寺河杜甫路桥以上河段布置截污管线4.70 km;西泗河右岸布置截污管线5.45 km;东泗河右岸布置截污管线4.15 km。
工程在西泗河入伊洛河河口前布置净水人工湿地1处,处理规模3×104m3/d,占地46 167m2。
微生物群落保护与修复工程总投放量87 493.56 L;底栖群落保护工程投放量19 095.30 kg;鱼类群落保护工程总投放量38 516尾;沉水植物群落保护与修复工程工程植物种植总面积86 796.70 m2;挺水植物总种植面积4 339.80 m2;浮叶植物总种植面积8 679.70 m2,砾石群8座,块石堰坝77座。
3.7.1 前置库工程
为了能够减轻坞罗河上游来水对水库水质的威胁,利用前置库技术对上游来水入库前进行末端强化净化处理。处理规模0.80万m3/d,占地1.37万m2。
3.7.2 一级保护区生态保护工程
隔离防护工程主要针对一级保护区内1 座废弃工厂及坞罗村145 户居民住房进行拆除及搬迁,共计2.90 万m2建筑房屋,人口搬迁547人,征地24.87 hm2,沿一级保护区边界修建隔离防护设施5.50 km,并设置绿化隔离带。主要以省道S237和西坞公路两侧为主,每侧30~100 m。退耕还林针对保护区内现有的农村种植用地和居民用地进行征用,对所征土地进行植被修复、退耕还林,改造为水源涵养林。
3.7.3 二级保护区生态保护工程
生态林保护主要在二级保护区适量绿化荒山,建设约53.33 hm2的水源涵养生态林。坞罗水库大坝右岸山体由于修路开挖,岩体裸露,植被破坏,采用山体喷混植生工程对裸露岩体进行喷混植生,面积15 000m2。主坝上游护坡采用翻修工程对主坝上游高程257.00~246.00 m之间坝坡采用干砌石护砌,与高程257.00 m以上坡面工程相协调。
伊洛河:景观设计面积12 609 077m2,其中设计广场151 800 m2,园路244 100 m2,其中节点绿化面积400 446 m2,其他绿化面积6 277 731 m2,花坛、侧石、树池、坐凳、景石等园林小品面积151 800 m2,跨河人行桥2 座,仿古建筑1 座,共设计一级节点4个,二级节点8个。
后寺河:景观设计面积2 575 864 m2,其中设计改造广场铺装、休憩铺装23 300 m2,新建园路70 350 m2,节点绿化面积490 224 m2,其他绿化面积435 190 m2,原有提升段绿地绿化提升改造90 000 m2,花坛、侧石、树池、坐凳、景石等园林小品23 300 m2,新建景观桥950 m2,已建提升段景观桥2 500 m2,共设计一级节点3个,二级节点6个。
西泗河:景观设计面积2 081 043 m2,其中设计广场55 200 m2,园路111 900 m2,花坛、侧石、树池、坐凳、景石等园林小品55 200 m2,节点绿化面积175 000 m2,其他绿地绿化1 262 543 m2,景观桥1 700 m2,共设计一级节点1个,二级节点4个。
东泗河:景观设计面积1 334 352 m2,其中设计广场28 400 m2,园路61 500 m2,节点绿化面积412 620 m2,绿地绿化1 045 014 m2,花坛、侧石、树池、坐凳、景石等园林小品28 400m2,共设计一级节点1个,二级节点6个。
生态环境效益方面,能够促成区域生态安全格局,有利于加强局部地区的水循环过程,增加水面面积提高生物多样性,改善水环境质量。社会效益方面,人居环境显著提高,社会生态意识得到大幅度提高,推动人水和谐。经济效益方面,促使产业结构趋向合理,提高供水效益,增加防洪效益。
巩义市生态水系治理是实现城市发展战略目标的基础工程,担负着保证防洪排涝安全,优化配置水资源,构筑生态滨水空间,塑造宜人亲水景观,改善周边人居环境、实现资源循环利用,支撑城市经济社会持续发展的重要任务。