王 轩 罗育智
(重庆文理学院, 重庆 永川 402160)
河道综合整治是集水利、农业、航运及环保等功能为一体的综合性社会公益项目[1],事关可持续发展的大局。通过对河流的综合治理,可以改善长期以来由于河流破坏带来的诸多不利影响,保障河流两岸人民的生产和生活,创造巨大的环境效益与社会经济效益。因此,现阶段我们要加强对河流综合治理的研究,继续总结经验教训,积极探索和开发新的技术和方法,以提高我国河流治理的生态效果。
本工程为临江河综合治理工程,临江河又称永川河,是长江三峡库区在重庆市永川区境内的左岸一级支流,发源于永川区宝峰华家寺,于朱杨溪镇汇入长江[2],河长100 km,流域面积为725km2,总自然落差440m,临江河河宽8 m~40 m。临江河是流域内农田灌溉、工矿企业用水及沿途居民生活用水的主要水源。
工程建设的主要内容是临江河流域内涉及的宝峰、来苏等 13个镇街辖区范围内的干流和支流的综合整治,包括新建防洪护岸工程、河道清淤、新建排污管道、补水活水、河道两岸生态绿化建设等。
一是水体污染发黑发臭。临江河河道两岸多为居民区、工业区等,由于截污及雨污管网损坏,导致生活污水、工业废水直排河道,再加上各种垃圾入河,河道淤积严重,河道淤积的淤泥在一定条件下释放污染物,造成内源污染继续恶化了河道水质,这些都是水质发黑发臭的主要原因。
二是河床淤积现象较为严重。永川临江河河道淤积现象较为严重,临江河主流、支流清淤厚度0.3m~1.2m。城区河道共约22公里,约39.6万立方米淤泥需要清理。
三是河道治理理念及方法落后,在 2017年临江河流域综合治理前,临江河也先后经历过数次治理,但治理过后都维持不了多久时间,很快便恢复到了未治理前的样子。
四是存在垃圾入河现象。由于周边居民环保意识不强,造成垃圾入河现象时有发生,同时临江河流域内多有工业区以及养殖厂等,一些工业废料也会倒入临江河河道内造成河床淤积。
五是河道管理混乱,很多居民区、工业企业排生活污水以及工业废水十分严重,但相关部门疏于管理。
六是存在河道占用问题。经调查,临江河河岸两侧有部分河段有违章建筑物、车行道路、居民小区等占用河道,河道沿岸的居民私搭乱建,甚至堵塞河道搭建违章建筑物,沿河违建既破坏了河道景观污染了环境,同时又十分危险[3]。
河道整治控制源头是关键。通过对临江河断面主要因子相关分析以及实地考察,可明显得出结论:永川临江河流域主要污染源为工业企业废水、畜禽及水产养殖污染、居民生活废水、上流农田污染等。本工程主要通过采取整改、行政处罚、依法报请政府关停等措施分别治理临江河主、支流河流陆域范围内所需整治的涉水工业企业、养殖场、农贸市场等。
截污改造是城市水环境整治的前提条件,通过截污措施,可以对河道污染源进行有效控制,并结合河道环境治理的其他措施根治城市河道黑臭现象[4]。针对截污及雨污管网问题,临江河流域排污工程管道施工要点如下:(1)管道放线。本工程排水管道放线均严格按照检查井坐标表布置,检查井坐标点为主线管道轴线投影和检查井水平轴线交点。(2)沟槽开挖。管道、构筑物的沟槽开挖边坡应有必要的坡度以保证施工安全。沟槽开挖最陡坡度值根据现场不同土质按1:0.1~1:1.5控制,如果施工现场条件不允许,必须采取加支撑等措施。对于填方地段,须在填方进行至管顶标高1.0m之上后方可开挖管道沟槽,填方应按道路路基要求进行。(3)地基处理。管道及构筑物基础的承载力不小于0.2Mpa。沟槽在地基受到扰动地段、填方地段或沟槽超挖的,管道基础以下必须分层夯实回填,密实度不小于90%。对于地质条件相对较差的地段,如淤泥、杂填土等,必须进行换填。换填材料根据具体情况分别采用原土、砂石、浆砌片石、素混凝土等,具体采用材料及换填深度按相关规范。(4)管道安装。所有管道的安装必须严格执行《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)的规定。(5)沟槽回填。管道、涵洞及结构槽回填必须在混凝土及砂浆达到80%以上设计强度后方可进行。回填需要分层压实、对称均匀回填。当检查井在车行道下时,检查井周围应采用砂石回填,厚度为40cm管区(沟槽底至管顶以上1.0m范围内)禁止采用推土机等大型机械进行回填。管顶严禁使用重锤夯实。
河道疏浚技术对河道维护和泄洪能力的提升起到重要作用,因此必须加强河道疏浚,根据河道的规划断面开挖,保证河道疏通彻底,从而提高河道泄洪与防洪能力[4]。河道疏浚需要综合考量如河道宽度、水深、淤泥厚度、污染物种类及含量等,从而有针对性制定方案。临江河流域城区河道年平均流量小,多年平均流量为8.0m3/s;河道窄,临江河流域城区河道宽度多为10m左右;淤泥层较厚,厚度为 0.3~2.0m;两岸人行道和房屋建筑已形成,大型机械岸上施工受限。因此,临江河疏浚工程把河道分为水深为 0m~0.8m的干涸区和水深为0.8m以上的非干涸区。干涸区采取小型挖机或人工清淤的方式进行处理;非干涸区采取水上挖机进行处理,部分河段也可通过调节堰调节水位至低水位,通过挖机或人工清淤的方式进行处置。主要为干挖清淤,将作业区水排干后,多数情况直接采用挖掘机进行开挖或者高压水枪清淤。为便于机械车辆运行,在河道中新建一条机械清淤通道,宽7m,清淤通道在设计河底高程以下采用块石挤淤回填。并建设临时施工道路采用块石抛填进行填筑,道路顶宽4.0m,顶部高出河道放水后水面高出0.5m,边坡为1:1,底面高程为设计河底高程,分段施工完成后清除该临时道路,每200m设置一处回车道,长度30m、宽度7m。
护岸工程是河道治理工程中的重要组成部分。
(1)、新建护堤。堤顶高程及宽度按《堤防工程设计规范》确定,根据建筑物等级及相关规范计算,堤顶超高统一取0.5m。本次工程主要采用格宾护脚+斜坡植草护坡方案。对于已成有挡墙岸坡,保持其原有挡墙不作工程措施。正常水位下堤岸格宾石笼护脚+1.5m宽检修步道+斜坡段+人行小径或格宾石笼护脚 +斜坡段+人行小径。对于斜坡段较陡段边坡,为保证边坡稳定,采用结构型式格宾石笼护脚+生态袋护坡(设计斜坡坡比1:1.0)。根据基础抗冲计算成果,工程段护脚采用1.0m×1.0m格宾石笼护脚,护脚厚度大于1.0m的部分堤段采用块石换填基础后再铺格宾笼,若基础为岩石则取消格宾护脚。对正常水位以上至现状堤顶段平整夯实边坡,坡比根据实际地形情况现场确定,然后采取草皮护坡。土石填筑主要利用开挖土石料,土石填筑压实度应达到 92%以上。工程局部段采用格宾护脚+生态袋护坡型式,设计迎水面坡率为1:1,护坡材料采用生态袋。格宾网箱的材料为异形截面的热镀锌低碳钢丝,外涂树脂保护膜,格宾网采用线径为4mm的金属线,网格尺寸为60mm×80mm。
(2)、改建自动翻板闸。为抬蓄上游水位,维持上游水域面积,保证河道取水要求,选择建设一处高4.0m水力自动翻板闸,保证河道的正常蓄水高程基本不变。翻板闸闸顶高程297.50 m,正常水位297.50m。在主河槽段设置4孔翻板闸溢流坝,每孔翻板闸净宽8m,高4.0m,翻板闸尺寸为4(孔)×8.0m(宽)×4.0m(高)。翻板闸土建工程部分由铺盖、闸室段和消能段组成。闸室段为三孔净宽8m净高4m翻板闸,边墩为顶厚1m的重力式挡墙;闸室底板高程 297.50m,钢筋砼结构,基础置于基岩上。消能段由护坦及海漫段组成,其中护坦长8m,采用50cm厚C25钢筋砼结构+20cm厚碎石垫层+土工布(250g/m2),海漫段长10m,采用M10浆砌块石50cm+碎石垫层20cm+土工布(250g/m2),护坦及海漫均间排距1.5m设置排水孔,排水孔塞土工布包碎石防堵,护坦及海漫齿墙基础均需伸入基岩0.5m以上。
正所谓“流水不腐”,补水活水工程主要是通过向受污染的水体中补充清洁水体,从而稀释黑臭水体,促进水体流动,进而扩散、分解污染物。由于城区河道除汛期降雨天有源水外,老城区的胜利河、玉屏河、萱花河、跳蹬河和新城区的红旗河常年处于枯水状态,要达到城市景观的效果,需要常态化的定期补水[5]。临江河补水所需水源主要来自于南瓜山水库、石梁桥水库、长江提水管道延伸工程和关门山河湖连通工程、卫星湖提水泵站和小河嘴泵站、城西再生水厂等。
在临江河流域支流沿河两岸栽种1.5~2m宽度的挺水植物,栽种0.5m的沉水植物。在临江河流域干流沿河两岸则栽种3m宽度的挺水植物。在临江河干流修建石笼驳岸,石笼驳岸的平均高度为 2.5m,平均宽度为2m,驳岸总长1800m。驳岸上扦插杨柳枝固定,并打造滨河风貌。在三河汇碧处修建第五代泥炭基人工浮岛,浮岛面积1000m2,浮岛通过铰链式固定,能自适应水位变化,植物种类为马蹄莲、粉红狐尾藻、泽泻、花叶菖蒲、千屈菜等。建设萱花河湿地公园、探花城市湿地公园两个湿地公园。对已开发和已对河道进行渠化的区域,采用挂壁式或阶梯式的绿化措施,绿化现有“两面光”河道,形成绿色河岸带,以此增强其生态和景观功能构建滨岸健康生态系统,恢复河流自净能力。
综上所述,河道治理是一项复杂的系统工程,需要各级政府有关部门给予重视,通过有效的治理与改造方式保证河道不断航,也需要社会各方面的监督,形成爱护环境的良好社会氛围。控源截污是处理临江河水质的根本措施,辅以河道疏浚、护岸工程、污水处理厂建设,通过活水保质改善河道水动力条件,以生态修复手段使水质形成长效保持机制。所以必须严格把控各个施工工艺,确保河道施工质量合格。