陳能鄉
(福建省尤溪縣水利局 三明市 361500)
尤溪位于福建省中部,素有“閩中明珠”之稱。始建縣于唐開元29年(公元741年),南宋著名理學家、教育家朱熹就誕生與此。全縣總面積3463km2,轄8鎮7鄉,總人口42萬,是三明市幅員最大,人口最多的縣,城市河道的整治一直當作全縣的重點工作來抓。伴隨著經濟社會的飛速發展,城市河道治理的目標已經轉變,即不僅要修復行洪排澇功能,還要改善水質污染、重塑濱水景觀環境、構建生態循環系統的多目標定位。
(1)尤溪縣的經濟相對較發達,工農業生產和生活污水排放量大。
(2)部分重點工業污水處理設施超負荷運行,生產廢水難以實現穩定達標排放,工業廢水達標治理任務艱巨。
(3)畜禽養殖業污染日趨突出,污染防治工作嚴重滯后。
(1)行洪排澇的功能性問題。
因為河道淤塞、河道行洪能力較差,行洪排澇一度成為尤溪縣市民關注的問題。所以必須要先保證河道行洪排澇的安全問題,滿足城市的防洪排澇的規劃要求。其次,河道內阻水障礙物的設置也是影響行洪排澇功能的又一因素,人工河灘內建筑物、河道圍堰、水中棄置物等阻水障礙物均是嚴重影響河道行洪排澇的人為誘因。
(2)河道水質問題。
實施河道長效管理,改善河道水質,是實現“水循環正常、水安全保證、水文化豐富、水生態良好、水景觀優美”的一項長期性基礎工程。河道水質和景觀建設問題是城市河道綜合整治中需要解決的關鍵問題之一。因為工業污水和生活污水處理的滯后,致使大量工業污水和生活污水不經處理直接排入河中,造成河水污染,水質惡化。同時生活垃圾分散在河道岸邊,造成水體及土壤的污染,尤其是到了夏季,隨河水漂流的污染物使污染面積擴大。當水質問題嚴重時,水體呈現渾濁、透明度低、臭氣彌散、富營養化明顯、水華現象產生、水生生物種類減少甚至近乎滅絕等狀態。嚴重影響了河岸生態平衡、水景觀價值及居民視覺感觀和生活質量。
(3)濱河景觀觀賞性問題。
經濟的發展和社會的進步,使得人類在需要層次方面產生了不斷發展和進化,對居住和可視范圍內河道的要求也不僅僅停留在過去的功能性方面,提高濱河景觀的觀賞價值成為越來越多的設計者和普通市民的關注目標。在現代景觀學的意義上,河流走廊具有維護大地景觀系統連貫性和完整性的重要意義。將營建濱河景觀列入城市河道綜合整治的范疇,使其融入到城市整體景觀體系中,并成為為居民提供休閑游憩、親水互動、滿足市民觀賞性需求和體驗性需求、展示城市歷史和風貌的廊道和載體,是人類需求層次提升、生存質量提高的重要體現。
(4)生態系統破壞的問題。
如何對河流生態系統進行修復,形成生物多樣并存和自然循環的生態體系,也是河道綜合整治需要解決的重要課題。
在傳統的河道水利工程中,通常采用石砌駁岸、混凝土砌駁岸和混凝土仿木樁駁岸等硬質結構駁岸形式。此類駁岸形式的滲透性差,阻隔了水陸的界面交流,破壞了兩棲動物及部分水生生物的生息空間。水利工程對原有植物的砍伐和破壞,沿岸建筑物的構筑,也使生物種群、特別是植物群落失去了生存空間。與此同時,水質的下降、水體的污染和底泥中重金屬成分的超標,使得大量原有水中生物數量下降和種類減少,某些污染嚴重的河道甚至出現生物近乎滅絕的現象。
恢復河流沿岸的生態體系,形成水陸一體的生態景觀,恢復生物多樣性,營造水生生物的生息空間,最終實現對生態系統修復和還原,不但對河流治理具有可持續性作用,也是營建人類與生物共棲的空間的必需,是河道綜合整治的最高追求境界。
城市河道綜合整治的物理治理方法和途徑主要包括以下幾方面:
(1)截污納管,建立完善污水管網體系。
截污納管就是構織位于河道沿線的工廠、學校、賓館、餐飲、居民區等污水產生單位內部的污水管道,將其就近接入敷設在城鎮道路下的二級管網污水管道系統中,并輸至城鎮污水處理廠處理的治理過程。在河道綜合整治的諸多方法中,截污納管作為一種從根本上定位和改造影響水系的源頭污染的方式,是改善水質最直接、最有效的措施。
截污納管中最核心的內容就是建立和完善城市污水管網體系。首先應對河道沿線排水戶進行詳細調查,將其排水的指標屬性及內部三級管網情況列入調研范圍。充分考慮分流制地區初期污水的截污,以及二級污水管網沿線排水戶的接入條件等因素。在此基礎上,按照分流制設計建立和完善城市雨污水管網體系,并將污水二級管道建設作為一項長期的工作進行[1],尤溪縣2009年建成了截污管網,為城市水景觀建設創造了條件。
(2)蓄清沖污,努力改善河道水質。
利用現有水利工程在河網體系中進行水資源調度,是在短期內削減污染負荷、扭轉水環境質量惡化的速治途徑。根據尤溪地處南方水量充沛、降水量年內分配不均的特點,對水庫進行合理調度,適時調節下泄流量,稀釋河水降低污染物的濃度,調活水體,加快河網水體流動,增加水體更換頻次,提高水體的復氧、自凈能力,加快污染物的降解,從而達到有效改善河網水質的目的。
在確定蓄清沖污調度方案時,對流域上游庫容17億m3的街面水庫和庫容1.066億m3水東水庫水量水質進行系統檢測,進行水庫年來水時空分析和調水試驗分析,從河網體系的排澇行洪、泥沙系數、水力發電等技術參數、社會經濟和生態環境影響進行綜合評價。在此基礎上結合尤溪縣城區河道水質達到Ⅲ類水質控制目標等級,年均增加蓄清沖污發電水量約15億m3,確定位于城區的水東水庫最小下泄流量不小于年平均流量的12%,稀釋下游24億m3河道水體,使尤溪城區水體336天ⅠⅠ類水質標準,29天達到ⅠⅠⅠ類水質標準。
(3)清淤疏浚,為行洪排澇基本功能提供保障。
在河道綜合整治中對其進行清淤疏浚,為恢復河道行洪、通航、供水、景觀等基本功能得以正常發揮的過水斷面,提供了基本的功效保障。對污臭現象嚴重、重金屬含量高的底泥進行清除。尤溪縣2008年以來,對青印溪城區至尤溪大儒名城段進行了18.3萬m3河道清淤疏浚作業,為沙洲公園和青印溪城區河道水質的凈化起到十分積極作用。
在清淤疏浚作業中,一般按照測量清淤厚度-設計清淤斷面-選定方案施工-處理清除淤泥的步驟進行。清淤后,對清挖的淤泥進行合理處理和利用,也是清淤疏浚工程需要重點考慮的范疇。對重金屬含量嚴重超標的有毒污泥應及時做好填埋,防止對環境的二次污染;無毒淤泥可用來制磚,對于雜質較少、富營養化的淤泥可用于肥田沃土。目前也出現了可以對有毒淤泥進行脫水分離的新技術,值得納入工程實際應用領域。
城市河道水景觀建設和生態修復是城市河道綜合整治的重要組成部分和追求目標。城市水景觀是城市景觀體系中極具生命力的景觀形態,是城市中理想的生境走廊、最高質量的城市綠線。對濱水生態的重塑,是人類文明發展到高階段的追求;貼近自然的還原,則是城市生活中最高境界的渴求。
(1)筑壩。
筑壩提高水位是城市水景觀建設的主體,在水資源十分緊缺的今天,合理調節和利用水資源始終是我們面對問題,合理適度提高城市河道水面是建設山水城市重要載體,我們在現有710hm2水面的水東水庫基礎上,在城區青印溪建設兩座壩高2.5m,長分別為50和57m的橡皮壩,在尤溪河大儒名城建高4.2m,長162m的橋閘,使城區中心區擁有穩定水面56.7hm2,筑壩穩定水位成湖的處理對于河道景觀的營造以及生態系統的建立有著非常重要的作用。
在城市筑壩一定要注意消能消聲工作,我們在青印溪筑壩設計中,采用了橡膠壩加側向調節閘布置。在上游水電站發電來水量較大時,由側向自動調節閘調節下泄水量,保證橡膠壩壩頂溢流水深和過壩水景觀,使過壩水聲控制在57db以下。
(2)駁岸。
駁岸是水域與陸域的交界線,是生物生存生息值得關注的生態敏感帶,是形成水陸生態系統的邊界與交流區域。與此同時,水陸交錯地帶往往同時具有水域景觀和陸地景觀的特征,也是承載人類對河道水體關注和體驗的重心地帶。我們結合沙洲公園和城區河道的綜合整治,對沙洲公園環島駁岸和沿河駁岸采用土石駁岸、生態駁岸的處理,對于河道景觀的營造以及生態系統的建立有著非常重要的影響。
(3)濕地。
狹義濕地是表面常年或經常覆蓋著水或充滿了水,介于陸地和水體之間的過渡帶。廣義的濕地定義,指不問其為天然或人工、常久或暫時性的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有或靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體,包括低潮時水深不超過6m的水域。
濕地作為地球三大生態系統之一,有著“地球之腎”的美譽。在自然生態平衡日益遭到破壞,沼澤、湖泊、海洋等自然濕地面積逐漸減少的現今,構建人工濕地,以人工的方式還原自然的細胞,為生物和人類自身營造生息的生態空間,成為景觀園林環境學者、城市設計建設者關注和實現的目標價值,我們在“九山半水半分田”土地十分珍貴的尤溪縣,建設了面積13.5hm2的桃花島濕地景觀保護區、為河道景觀修復研究和贏的生物多樣性探討的課題。
(4)濱河景觀。
營造一個富有特色的景觀空間,重塑一條集綠色、休閑、人文于一體的濱河宜居生境走廊,是河道綜合整治的又一重要要求。
●堤岸濱河景觀中的植物配置。
堤岸濱河植物配置應堅持科技生態、適地適種、因地制宜的原則;我們在城區防洪堤建設中,適地使用“三維柔性排水生態護坡”防洪堤建設2252m,提高了防洪堤生態品味。在土堤濱河景觀中以鄉土植物品種為基調,適當合理引進新優品種的原則;喬、灌、草搭配合理、層次分明地形成生態群落體系的原則;以及四季有景、季相分明的原則;充分發揮植物的護坡功能和水體凈化功能的設計和建設原則,構建多品種、多層次、仿自然的植物群落體系。
●構塑臨水和濱河景觀小品。
在濱河景觀體系的構筑中,我們通過沙洲公園親水平臺、眺臺的修建、木棧道的連接,為居民和游客創造一個親水的體驗空間。設計建設與城市整體景觀相協調的濱水公園、親水平臺、親水廣場等,將運動娛樂項目和休閑體驗項目融于濱河景觀體系中,并輔以景觀小品的點綴,提高沙洲公園和城市濱河景觀的觀賞價值和體驗價值。
●使濱河景觀成為城市歷史與文化的載體。
提取城市歷史文化精髓融入現代景觀設計,在構建現代景觀的同時實現對城市歷史信息與痕跡的傳承,使濱河景觀成為城市歷史與文化的載體。
結合尤溪是朱熹的誕生地的文化載體,在沙洲公園和兩岸十里朱子文化長廊濱河景觀的構建中,以貼切的景觀元素蘊含河流文化的表達或朱子人文文化的體驗,衍生出“十園八景”“十里桂花香”濱河景觀作品的文化價值;使濱河景觀成為實現朱子人文價值、展示朱子歷史風貌、追憶歷史古跡的可視廊道,是河流景觀治理的高境界追求目標。
采用生物技術和生態系統的循環原理進行水質恢復是一種新興的環保型和可持續性生態治理途徑。在河道綜合整治系統工程中,值得研究和推廣。
在城市河道綜合整治和水景觀建設中,如何將多種目標因子和方式途徑結合起來,形成完整的系統,實現生態系統的重塑和修復,使河道進入可持續發展的良性循環體系,是對河道進行綜合整治和水環境充分建設利用的最高境界。在城市河道綜合整治的物理、景觀、生物治理中需重點突破以下幾點:
(1)嚴格控制污染源排放,調節河流水量,構建完整的城市截污沖污系統,從源頭上遏制造成污染的人為因素,將河道景觀,水質污染源控制、蓄清排污納入城市建設一個長久的任務體系,而不是短期的修復整治,為實現城市河道景觀的可持續利用提供根源性保障。
(2)對適宜濕地和生態浮島的植物品種進行研發,從治理效益和經濟成本雙重控制上定位生態物種。開發凈化水質、美化環境,節約成本、可持續新型品種,是河道綜合整治和景觀建設需要解決的問題。
(3)建立生態系統的平衡,構建一個龐大的河流水面、濱河景觀及河岸生態系統體系,最終實現以系統循環的方式城市水環境,是城市河道綜合整治和水景觀建設的可持續性目標定位。
1 阮仁良,唐建國,楊立新.黑臭河道治理中截污納管的技術思路[J].上海水務,2008 ,24 (3 ):1221 .
2 白曉慧,張曉紅,許彭鵬.城市景觀河道不同駁岸界面水生生物多樣性[J].南京林業大學學報(自然科學版),2008 ,32 (1 ).