孫浩嵐
城市河道綜合治理問題的探討
孫浩嵐
河道的綜合治理,并不是一項簡單的、獨立的工程,它與整個城市的發展息息相關。如果把城市經濟社會發展比作城市發展的心臟,那么城市河道就好像連接心臟與城市各個其他器官的動脈,只有強壯的心臟帶動,加之順暢的動脈流動供血,才能讓身體更加健康有序的運轉。所以,做好河道綜合治理工作顯得尤為重要。而要做好河道綜合治理規劃,首先要摸清河道自然地理特征、社會經濟情況以及流域的水資源特征,充分考慮生態環境的修復以及人們對自然環境與景觀的
要求,因此河道治理規劃具有長遠效應以及系統、綜合、繼承與發展的特點。現代城市河道綜合治理最終目的是使城市河道水系的資源功能、環境功能、生態功能都得到充分的發揮,使流域的安全性、舒適性得到不斷改善,并支持流域可持續發展。
1.揚州市河道特點與治理現狀
根據《揚州市城市總體規劃(2012-2020)》,規劃的揚州市中心城區為揚溧高速、啟揚高速、京滬高速、長江及夾江圍合的范圍,面積約640km2。城市河道綜合整治范圍:揚溧高速、啟揚高速、京滬高速、長江、夾江及芒稻河、高水河圍合的范圍,面積約411km2。
該區域涉及古運河儀揚河水系、槐泗河水系以及生態新城水系,經多年的建設,已初步建立了與經濟社會發展基本適應的城市河道工程體系。據初步統計資料顯示,除流域性河道(一級河道)外,揚州市區現有城市河道約152條,總長度約603km。自2010年以來已經實施整治城市河道65條,城市河道整治總長度約185km,仍有近70%的城市河道未得到治理。
2.河道治理面臨問題
隨著近年來揚州市經濟社會的跨越發展,城市化進程的加快,城市河道治理面臨著許多突出亟待解決的問題:一是城市建設發展擠占河道的現象十分嚴重,造成河道空間減少、水面縮窄、行洪能力下降。二是工業污水和生活污水的處理設施建設滯后,致使大量污水進入城區內,河道水質問題沒有得到根本的解決,在城市污水處理體系沒有完全建立完備之前,河道仍然承擔著排放污水的功能,因此水質問題也嚴重影響著城市的環境。三是河道生態系統遭到嚴重的破壞,沿河流域大量商業地產的開發導致河堤兩岸的綠化生態遭到破壞,尤其是在非汛期,河水流量減少,人為干預過于嚴重,河道的生態多樣性遭到破壞,生態系統嚴重退化。四是由于城市化水平提高,城市的地表被混凝土和瀝青等硬質材料覆蓋,下墊面應有的下滲規律遭到破壞,不透水層大量增加,隨之而來的是地表水量的劇增,而城市雨排水系統還不完善,導致遇到暴雨城市河道水位就會暴漲,增加洪澇風險,給市民的生產生活帶來了極大的不便。
一般的河道規劃主要包括總平面規劃、橫斷面規劃、護岸護坡規劃以及河道生態環境規劃等內容。河道規劃的基本依據是設計洪水,現階段河道規劃和河堤建設的首要任務是防洪排澇,只有在防洪安全得到保障的前提下,景觀、綠化以及生態等其他相應目標才能實現。而河道堤防的防護對象主要包括城市、鄉村、企業、交通設施等,防洪對象的標準以防御洪水的重現期表示。如揚州市主城區為II等“重要城市”,防洪標準為100年一遇;而江都區主城區為III等“中等城市”,防洪標準為50年一遇。
1.河道總體平面規劃
河道的總體平面規劃直接影響著一個城市的整體發展,特別是對于揚州這座因水而興的城市來說更是如此。城市河道整體規劃必須做到“點、線、面、體”的合理布局。
“點”就是要確定治理的河段的重點部位,一般以城鎮、集鎮、村莊、耕地面積集中的河段為重點河段,進行重點規劃,針對易沖垮決口造成重大損失的河段,進行重點布置。
“線”就是對河道的河岸線、堤線進行上下游、左右岸的布置,在規劃時候要充分發揮天然河道的優勢,調整河道的河勢和流向。揚州城區西北部屬于蜀岡丘陵地帶,為了避免新修的堤防工程以及護岸工程侵占行洪斷面、阻礙行洪、抬高水位、加劇下游圩區的洪水風險,在進行河道中心線的規劃時,要注意:一是河道的轉彎半徑不能太大,最好形成一個光滑的拋物線,并注意上下游的銜接以及河道左右岸的協調;二是針對河道平面彎曲長期積累形成的淺灘,可以適當地縮窄河道的斷面,用抽心束水歸槽的方法增大流速,減少河道的積淤。
“面”就是在進行河道治理的過程中不僅要關注河道本身,而且要覆蓋到河道的整體沿線,河道周圍的住房、商鋪以及綠化設置等,都要進行詳細的規劃探討,并針對平面使用1∶2000以內的實測平面圖進行平面布置。斷面上既要確定河床斷面即堤距,又要擬定河堤護岸的斷面型式,還要提高堤防護岸迎水面的防沖能力。
“體”就是要達到河道治理的整體要求,結合城鎮建設、生態環境建設、農田改造項目,統籌規劃、互不干擾、協調發展。
總的來說,河道平面的規劃,應該在努力保持現有河道河流生態環境的基礎上,有針對性地滿足河道防洪、灌溉、引水、生態等多方面的要求,避免過度地裁彎取直、縮窄河道,盡量保持河道的現有狀況及水體生物多樣性。
2.河道斷面規劃
河道不僅具有行洪、排澇、引水等功能性作用,還能凈化城市環境、促進生態旅游。揚州市北部有瘦西湖水系的存在,使北部河道在進行斷面規劃時,除需考慮西邊丘陵地帶山洪對于河道行洪的影響外,還必須同時考慮河道規劃對于整個瘦西湖景區水系的影響。因此,除了滿足設計標準的過流能力的基本要求之外,還需要通過調整基本斷面設計進行水生態的補償,從而得到各項功能相協調的河道斷面設計方案。河道斷面的選型設計應充分體現生態水利的理念,在滿足防洪標準的前提下,盡可能地在河道有限的長度和空間中滿足各種需要,在考慮防洪安全的同時,充分考慮景觀要求。此外,河道護岸周圍生態景觀應當合理布置,在體現休閑娛樂功能的前提下不能影響河道的正常通水,以便提高城市的品位,營造優美人居環境。
3.河道護岸規劃
河道工程的護岸規劃首先應當考慮水力學計算的水面條件對于河道護岸工程的影響,同時結合河道的自然狀態,盡量選擇有利于河道內部生物平衡以及生態環境發展的方案。河道的護岸結構型式,則應當結合當地建筑材料情況、施工技術水平以及交通條件等因素,因地制宜,在保障河道安全的情況下,確保經濟合理。同時,河道的生態平衡是一個不可回避的問題,首先應當充分遵循河道的自然流向,不宜過多改變河道自然特性,在某些河段能夠使用原始土方護坡的盡量減少混凝土、石塊護坡,以達到保護天然河道的作用。另外,可以通過調整護岸的邊坡系數對原始土方護岸進行改造。
河道進行截彎取直和擴寬河道堵口,在進行護坡處理時要特別慎重。對原始河道進行截彎取直之后,不但改變了河道水流的流向,增大了河槽比降、流速和水動能,而且加劇了水流對河岸的沖刷,使原有的堤防和河岸更加容易發生垮塌;對河道進行擴寬河道堵口,雖然能夠增大下泄流量,減輕上游的洪水壓力,減輕洪水損失,但同時也加大了下游淹沒的風險,往往顧此失彼。揚州市在對河道進行截彎取直和擴寬河道堵口時,對河道及周邊環境進行了認真調研,結合水文計算成果,計算下泄流量以及相對應的經濟損失,采用多方案的比較得出科學的方案,在關鍵河段修建堤防護岸工程,約束水流,保護岸坡,達到較好的治理效果。
4.河道生態環境規劃
河道綜合治理的首要任務是使行洪排澇通暢,但同時也改變了河道的生態環境,河流水體的水生物多樣性遭到破壞。所以在進行河道的綜合治理的過程中,河道生態系統的植物配置設計也至關重要,豐富的植物群落可以提高生物的多樣性,改善河道兩岸環境。
河道兩岸以及河道中的植物不僅具有景觀的作用,植物根系可以提高土壤的抗沖刷能力,改善土壤物理結構,同時植物中的根系通過植物的光合作用以及植物本身的呼吸作用,能夠提升土壤的有機物含量。另外,植物的根葉可以截留雨水,防止河道斷面流量急劇增加,同時具有改善河道水質、凈化河水的作用。研究表明:植物能凈化河水中的有機污染物,可滯留河水中89%的氮化物和80%的磷化物。在選擇植物種植時,要盡量選擇適宜本地生長的物種,不能選擇情況不明的外來物種,以免造成生物入侵,反而破壞原本的河道生態環境。
揚州的城市發展與水是息息相關的,城市河道作為城市水系的重要組成部分,對于城市的發展起著重要的作用。而要治理好河道,無論是在規劃階段,還是在實施階段,都應該根據每一條河道的具體情況,例如歷史洪水、保護對象、地質特點等,結合城市發展的實際情況,進行具體的分析,制定出基本完整可行的、切合實際特點的規劃方案。當河道規劃的功能性與生態性出現一定沖突時,首先必須確保河道防洪排澇以及灌溉等基本功能,在滿足功能性需求的前提下,充分滿足生態可持續性;同時,也要滿足河道的景觀需求,讓治理后的城市河道煥發勃勃生機■
(作者單位:江蘇省揚州市水利局225000)
(專欄編輯:周權)