贾军伟,李媛媛
1.中电建华东勘测设计研究院(郑州)有限公司,河南 郑州 450000;2.河南省水利勘测有限公司,河南郑州 450000
某水系治理段总长11.35 km,现状河道季节性明显,非汛期基本无水。上游河道现状比降约1/400,现状过流断面宽约1~4 m,深0.50~1.00 m,两岸滩地平均宽约10 m,局部滩地宽度可达70 m左右,滩地之上为坡比1∶0.5~1∶1的陡坎,坎高4~5 m,陡坎之上为村庄或耕地;中间段河道现状比降1/400~1/500,现状过流断面宽约5~50 m,深0.80~1.50 m,两岸滩地平均宽约40 m,局部较宽处可达100 m,滩地之外为高约5~10 m 的陡坎,陡坎现状坡比1∶0.50~1∶0.80,陡坎之上为村庄或耕地;下游段河道纵坡稍缓,比降约1/600;现状过流断面宽约10~70 m,深0.50~3.00 m,两岸滩地开阔,宽约80 m,杂草及树木较多,相对荒芜,局部有多个不成规模的坑塘。
项目区处于豫西山地向豫东平原的过渡地带,岗地主要分布在山丘外围和中部地带,系早期山前洪积倾斜平原,经后期流水切割作用形成岗丘状地貌形态。由于所处独特的平原岗地地貌,且河道纵坡相对较陡,径流拦截困难,多以地表径流形式沿河道走向纵向汇集,难以以河川径流形式汇集入河槽,导致河槽内来水存蓄困难,河道生态基流无保障。
受地形地貌影响,项目区多数河道为流水切割作用形成的岗丘状地貌形态,河槽较宽,两岸坎高坡陡,历史洪水冲刷、流水切割遗留的河槽断面较大。不同于其他农村水系的脉状分布,项目区河流多以单支较大干流的形态单独存在,因此河流之间横向联系较差。现状过流河槽被改道、取直甚至侵占,河槽与两岸滩地地块已无明显界限,小洪水在局部低洼处存积,逐步形成坑塘,大洪水漫滩而过,多年不遇且历时较短,影响不大。特殊的河道成因、地形地貌及水文地质条件,导致河道治理困难,加之多年未经治理,现状岸线凌乱,过流河槽不明显,给治理工作带来了巨大困难。
现状河道沿线虽有小水库,但库区蓄水状况不理想,甚至存在干库、无水的情况。河流滩地及湖库淹没区逐渐被农业种植侵占,使原本具有水源涵养功能的河道、沟塘空间萎缩,漫滩区消失,河湖原有蓄滞洪功能降低。且现状边坡破碎,岸坡过陡,缺少植被覆盖体系,水系生态结构破碎,缺少完善的生态林防护体系、典型的生物栖息地,导致生物栖息地逐步退化,鸟类、两栖类的藏身地逐步减少。
农村水系治理要坚持问题导向,因地制宜、因河施策,在满足河道防洪安全的基础上,要以低干预手法进行治理,尽量维护农村河道自然形态。同时要兼顾河道所处镇区基础条件、文化背景及发展规划,串联河道、坑塘、水库,贯通上、下游水系,带动左、右岸发展。
按照“山水林田湖草”系统治理理念,遵循“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水方针,根据水系现状,农村河道及沿线支流治理以保证防洪安全为主,通过河道清淤清障、纵向连通,恢复水体流动性;通过水源涵养区涵养和净化水体,逐步修复河道沿线生态环境。岸上结合沿线村庄建设及产业发展情况,打造特色节点,改善沿线乡村水环境。
4.1.1 现状过流能力复核
根据《防洪标准》,工程等级为Ⅳ级。根据项目区周边人口、耕地情况,此次治理河道防洪标准应为20年一遇。各断面设计流量详见表1。
根据计算成果,复核现状河槽过流能力,采用“HEC-RAS”水面线计算软件,自下游向上游逐段推算河道现状水面线。选取典型断面现状过流情况见表2。
表2 典型断面现状过流能力复核对照表
结果显示,河道20年一遇过流满足要求,且超高富裕度较大,仅局部现状建筑物过流不满足要求,后期拆除重建使其满足要求即可。因此,河道20年一遇防洪安全有保障。
4.1.2 水安全治理方案研究
现状河道两岸阶地边坡基本安全。水系现状河道纵坡1/100~1/600,相对较陡,沿线基本不存在除涝问题。若按照传统河道治理经验,按照20年一遇防洪对河道进行疏浚治理,则河道岸坡需要进行规整,将占用岗地上的基本农田;现状河道底宽30~180 m,疏挖河槽需先对河滩内的耕地、林地等进行清退,但20年过流断面遭遇洪水频率较低,且遭遇时洪水陡涨陡落、历时较短;设计方案将面临投资巨大,拆迁协调困难,方案不经济的情况。
此次设计方案立足于解决河道本身存在的径流拦蓄困难、水源涵养能力降低、生态环境脆弱、常年过流通道萎缩的现状问题,水系治理在防洪安全的基础上,以生态修复和水源涵养为主,在现状河滩内按照深泓线沿现状河势疏挖主槽,纵向连通疏浚、横向适当扩挖,满足常年过流需求,沿线宽槽、湖库,清淤扩挖,增大其蓄滞能力。设计断面效果图见图1。
图1 规划设计断面效果图
4.1.3 设计常年过流断面
根据现状河道过流断面情况,结合滩地目前利用现状,考虑在中华路以上,设计主槽断面宽度为6~15 m,设计比降为0.35~0.42;中华路至水库之间河段,设计主槽底宽为15 m,设计比降为0.42~0.44;水库以下至G107 以上,设计主槽底宽为15~20 m,设计比降为0.44~0.59。具体设计成果见表3。
表3 各控制断面设计成果表
此次农村水系整治需进一步考虑水源涵养、水土保持、生态构建三大功能,主要思路是划定河道边界空间,构建多样的河道及沟塘体系,恢复河道、沟塘的漫滩区;进行涵养林、生态林、灌丛等沿河植被防护体系建设;构建不同的生物生境区,恢复农村地区的生物栖息地。工程结合场地现状地形,将沿线坑塘改造成生态滞留塘,河岸种植水生植物带,建设净化湿地,以提高河道水质达标保障率,同时提升河道自然生态环境。
河道沿线历史文化资源包括水月寺、潩水寨等。水文化景观节点结合两岸现状道路,连通沿河滨水游步道,通过景观小品、文化景墙展示地域文化特色。河滩结合水生植物打造小型生态湿地,利用水生植物净化水质。以“水月寺门户驿站休闲区”为例,设计场地位于河道分支交汇口处,两分支之间有天然形成的小岛,与水月寺形成对望之势。结合现状地形,对岛上植被修复及再设计,打造悦目静心的微地形景观:在小岛制高点上设置禅心茶舍,可欣赏水月寺的建筑风貌;中部高程利用开阔的平台设置穿行花间的游步道;在临水处设置亲水的禅修小广场和步道,为古老寺院增添一抹明媚风光。
水系承载着农村的防洪安全、灌溉引水、生态塑造和环境改善等多方面功能,同时也是串联村庄的纽带。农村水系的生态治理,要致力于营造安全、生态、美丽、富民的农村河湖生态环境,建设“水安、水美、水韵、水富”的美丽乡村。