老虎山河入境懸浮物治理探討

袁宏波

(朝陽市凌河保護區(qū)管理局，遼寧朝陽122000)

1 概況

老虎山河目前的水資源環(huán)境，不能滿足該地區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境的要求，朝陽縣凌河保護區(qū)管理局針對老虎山河流域突出的水環(huán)境、水資源保護等問題，以保障人民群眾生命財產(chǎn)的安全為根本，以改善恢復水環(huán)境為目的，以石籠壩攔沙工程等工程措施為手段，通過對老虎山河二道彎子至賈家店段進行治理，促進區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

由于老虎山河橫跨內(nèi)蒙古自治區(qū)和遼寧省，內(nèi)蒙古境內(nèi)礦山開采產(chǎn)生的尾礦礦渣隨著降雨徑流過程進入老虎山河造成下游遼寧省境內(nèi)老虎山河段懸浮沉淀物含量嚴重超標。

2 老虎山河入境懸浮物治理主要任務

本工程的主要任務是對老虎山河的入境懸浮沉淀物進行清除治理，對3 400 m河段進行清淤，除掉老虎山河上游入境的懸浮沉積物[1]。在老虎山河二道灣子至賈家店段修建懸浮沉淀物攔截沉淀池和石籠壩，減緩老虎山上游水流速度，從而使水體中懸浮沉淀物在石籠壩上游沉積，有效地攔截削減水流中的懸浮物。通過清運、攔截、清除等綜合措施達到凈化水質的目的。

工程清淤河段3 400 m，其中設計河段長480 m，設計河段上游1 285 m，設計河段下游1 635 m，平均清淤深度0.5 m。設計河段修建4個石籠壩，壩之間河道下挖1.5 m形成3個懸浮沉淀物攔截沉積池。

3 老虎山河入境懸浮物治理原則

3.1 系統(tǒng)性原則

系統(tǒng)性原則是研究整體與部分的關系的原則，強調構成元素之間的有機關系。對于河道設計而言，要綜合河道內(nèi)部各構成要素，形成統(tǒng)一的有機構成體系，從點、線、面3個層面展開相關構建。

3.2 生態(tài)型原則

河流水環(huán)境的保護應該以其生態(tài)性為基礎，保護的措施和具體方法以不破壞原有生態(tài)為基本準則，且在考慮生境環(huán)境承載力的前提下進行。維持河流環(huán)境的景觀生態(tài)系統(tǒng)平衡。

3.3 多用性原則

在河流水環(huán)境保護的同時，應該為濕地的綜合開發(fā)利用做好基礎，應該考慮河流水環(huán)境在景觀及旅游開發(fā)等多方位的作用。

3.4 適用性原則

河流水環(huán)境改善方法的確定及保護區(qū)域的劃定應該在充分研究現(xiàn)狀的基礎上，在科學的指導下完成，是適合本地域氣候狀況、適合當前經(jīng)濟投入發(fā)展，與整體的保護規(guī)劃相符合并且具有可實施性的。

4 老虎山河河道清淤

上游尾礦中的顆粒物通過降雨徑流進入水體，隨著水流進入老虎山河下游，與河道中得底泥混合形成污泥，對水體造成污染，本工程對設計河段及上下游河道進行清淤。清理掉河道中沉積的淤泥和懸浮沉淀物，清淤河段總長3 400 m，其中設計段480 m，設計河段上游1 285 m，設計河段下游1 635 m，平均清淤深度0.5 m。污泥處理方案采用隔離處置方案，即將污泥清挖后分別運至橋上右岸、橋下基礎、集市以及橋下右岸護岸帶處理[2－3]。污泥的滲液對土壤環(huán)境的影響較小，通過土壤濾層的過濾，不會對環(huán)境產(chǎn)生危害。清淤工程量見表1。

表1 清淤工程量表

5 修建懸浮沉淀物攔截沉淀池

工程河段起點為二道灣子，終點為賈家店，河段長480 m，河段整體下挖1.5 m，為了使懸浮沉淀物沉積后便于清理，河道左岸中間下挖1.5 m的沉沙池，在此基礎上共修建4條擋水石籠壩，自上而下分別間隔220 m、120 m、120 m。如圖1所示。

設計河段下挖1.5 m，利用石籠壩擋水形成4個懸浮沉淀物攔截沉淀池，3個池子自上游至下游長度依次為220 m、120 m、120 m，寬120 m，池子有效容積分別為37 890 m3、19 890 m3、19 890 m3。

圖1 工程平面圖

6 設石籠壩

本方案設計河段共設有4座石籠壩，石籠壩分為上下兩層，上層為梯形，堰頂寬3 m，高度為75 cm，下層為矩形，高度為75 cm。上游第1座壩為A型，底寬10 m，其余3座壩為B型，底寬13 m。壩總高為1.5 m，見圖2。上層壩中心設有深20 cm、長80 m的過水斷面。上層壩向兩側河岸延伸50 m至堤防邊緣，總長220 m，下層壩自塘邊向兩岸延伸10 m，總長140 m。石籠上游壩腳處采用拋石護腳，增加石籠壩的穩(wěn)定性。石籠中填充料采用塊石，塊石粒徑為15～30 cm。

圖2 石籠壩結構圖

確定老虎山河入境懸浮物治理工程的工程量如表2所示。

表2 老虎山河入境懸浮物治理工程工程量

7 結論

為確保朝陽縣老虎山河入境懸浮物治理工程的正常運用和工程安全，充分發(fā)揮工程效益，促進工程管理的正規(guī)化、制度化和規(guī)范化，必須加強和完善河道工程的管理工作，提高工程管理的現(xiàn)代化水平[4]。

為了順利實施朝陽縣老虎山河入境懸浮物治理工程，朝陽縣凌河保護區(qū)管理局負責組織實施工程項目，項目建成竣工后，負責工程的運行管理。人員編制等參照水利部水計[1991]13號文，結合各級管理機構所管理的工程規(guī)模情況確定，其中鄉(xiāng)級河道管護人員3人，縣級結合現(xiàn)有編制確定為5人。工程實施后，需要大量的群眾巡護人員進行日常的維修養(yǎng)護等管理工作。

[1]賈怡然，孫英蘭，張學慶.港池疏浚過程懸浮物影響預測研究及應用[J].港工技術，2007(03):3.

[2]辛小康，劉剛，張向東，肖洋.基于遺傳優(yōu)化的河網(wǎng)數(shù)學模型糙率參數(shù)反演[J].水利水電科技進展，2009，29(06):21.

[3]張蔚.河網(wǎng)與河口地區(qū)耦合模型的研究及應用[D].南京:河海大學，2006.

[4]陳一梅.基于現(xiàn)代技術的河道淺灘演變研究[D].南京:河海大學，2002.