王 軒 羅育智
(重慶文理學院, 重慶 永川 402160)
河道綜合整治是集水利、農業、航運及環保等功能為一體的綜合性社會公益項目[1],事關可持續發展的大局。通過對河流的綜合治理,可以改善長期以來由于河流破壞帶來的諸多不利影響,保障河流兩岸人民的生產和生活,創造巨大的環境效益與社會經濟效益。因此,現階段我們要加強對河流綜合治理的研究,繼續總結經驗教訓,積極探索和開發新的技術和方法,以提高我國河流治理的生態效果。
本工程為臨江河綜合治理工程,臨江河又稱永川河,是長江三峽庫區在重慶市永川區境內的左岸一級支流,發源于永川區寶峰華家寺,于朱楊溪鎮匯入長江[2],河長100 km,流域面積為725km2,總自然落差440m,臨江河河寬8 m~40 m。臨江河是流域內農田灌溉、工礦企業用水及沿途居民生活用水的主要水源。
工程建設的主要內容是臨江河流域內涉及的寶峰、來蘇等 13個鎮街轄區范圍內的干流和支流的綜合整治,包括新建防洪護岸工程、河道清淤、新建排污管道、補水活水、河道兩岸生態綠化建設等。
一是水體污染發黑發臭。臨江河河道兩岸多為居民區、工業區等,由于截污及雨污管網損壞,導致生活污水、工業廢水直排河道,再加上各種垃圾入河,河道淤積嚴重,河道淤積的淤泥在一定條件下釋放污染物,造成內源污染繼續惡化了河道水質,這些都是水質發黑發臭的主要原因。
二是河床淤積現象較為嚴重。永川臨江河河道淤積現象較為嚴重,臨江河主流、支流清淤厚度0.3m~1.2m。城區河道共約22公里,約39.6萬立方米淤泥需要清理。
三是河道治理理念及方法落后,在 2017年臨江河流域綜合治理前,臨江河也先后經歷過數次治理,但治理過后都維持不了多久時間,很快便恢復到了未治理前的樣子。
四是存在垃圾入河現象。由于周邊居民環保意識不強,造成垃圾入河現象時有發生,同時臨江河流域內多有工業區以及養殖廠等,一些工業廢料也會倒入臨江河河道內造成河床淤積。
五是河道管理混亂,很多居民區、工業企業排生活污水以及工業廢水十分嚴重,但相關部門疏于管理。
六是存在河道占用問題。經調查,臨江河河岸兩側有部分河段有違章建筑物、車行道路、居民小區等占用河道,河道沿岸的居民私搭亂建,甚至堵塞河道搭建違章建筑物,沿河違建既破壞了河道景觀污染了環境,同時又十分危險[3]。
河道整治控制源頭是關鍵。通過對臨江河斷面主要因子相關分析以及實地考察,可明顯得出結論:永川臨江河流域主要污染源為工業企業廢水、畜禽及水產養殖污染、居民生活廢水、上流農田污染等。本工程主要通過采取整改、行政處罰、依法報請政府關停等措施分別治理臨江河主、支流河流陸域范圍內所需整治的涉水工業企業、養殖場、農貿市場等。
截污改造是城市水環境整治的前提條件,通過截污措施,可以對河道污染源進行有效控制,并結合河道環境治理的其他措施根治城市河道黑臭現象[4]。針對截污及雨污管網問題,臨江河流域排污工程管道施工要點如下:(1)管道放線。本工程排水管道放線均嚴格按照檢查井坐標表布置,檢查井坐標點為主線管道軸線投影和檢查井水平軸線交點。(2)溝槽開挖。管道、構筑物的溝槽開挖邊坡應有必要的坡度以保證施工安全。溝槽開挖最陡坡度值根據現場不同土質按1:0.1~1:1.5控制,如果施工現場條件不允許,必須采取加支撐等措施。對于填方地段,須在填方進行至管頂標高1.0m之上后方可開挖管道溝槽,填方應按道路路基要求進行。(3)地基處理。管道及構筑物基礎的承載力不小于0.2Mpa。溝槽在地基受到擾動地段、填方地段或溝槽超挖的,管道基礎以下必須分層夯實回填,密實度不小于90%。對于地質條件相對較差的地段,如淤泥、雜填土等,必須進行換填。換填材料根據具體情況分別采用原土、砂石、漿砌片石、素混凝土等,具體采用材料及換填深度按相關規范。(4)管道安裝。所有管道的安裝必須嚴格執行《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268—2008)的規定。(5)溝槽回填。管道、涵洞及結構槽回填必須在混凝土及砂漿達到80%以上設計強度后方可進行。回填需要分層壓實、對稱均勻回填。當檢查井在車行道下時,檢查井周圍應采用砂石回填,厚度為40cm管區(溝槽底至管頂以上1.0m范圍內)禁止采用推土機等大型機械進行回填。管頂嚴禁使用重錘夯實。
河道疏浚技術對河道維護和泄洪能力的提升起到重要作用,因此必須加強河道疏浚,根據河道的規劃斷面開挖,保證河道疏通徹底,從而提高河道泄洪與防洪能力[4]。河道疏浚需要綜合考量如河道寬度、水深、淤泥厚度、污染物種類及含量等,從而有針對性制定方案。臨江河流域城區河道年平均流量小,多年平均流量為8.0m3/s;河道窄,臨江河流域城區河道寬度多為10m左右;淤泥層較厚,厚度為 0.3~2.0m;兩岸人行道和房屋建筑已形成,大型機械岸上施工受限。因此,臨江河疏浚工程把河道分為水深為 0m~0.8m的干涸區和水深為0.8m以上的非干涸區。干涸區采取小型挖機或人工清淤的方式進行處理;非干涸區采取水上挖機進行處理,部分河段也可通過調節堰調節水位至低水位,通過挖機或人工清淤的方式進行處置。主要為干挖清淤,將作業區水排干后,多數情況直接采用挖掘機進行開挖或者高壓水槍清淤。為便于機械車輛運行,在河道中新建一條機械清淤通道,寬7m,清淤通道在設計河底高程以下采用塊石擠淤回填。并建設臨時施工道路采用塊石拋填進行填筑,道路頂寬4.0m,頂部高出河道放水后水面高出0.5m,邊坡為1:1,底面高程為設計河底高程,分段施工完成后清除該臨時道路,每200m設置一處回車道,長度30m、寬度7m。
護岸工程是河道治理工程中的重要組成部分。
(1)、新建護堤。堤頂高程及寬度按《堤防工程設計規范》確定,根據建筑物等級及相關規范計算,堤頂超高統一取0.5m。本次工程主要采用格賓護腳+斜坡植草護坡方案。對于已成有擋墻岸坡,保持其原有擋墻不作工程措施。正常水位下堤岸格賓石籠護腳+1.5m寬檢修步道+斜坡段+人行小徑或格賓石籠護腳 +斜坡段+人行小徑。對于斜坡段較陡段邊坡,為保證邊坡穩定,采用結構型式格賓石籠護腳+生態袋護坡(設計斜坡坡比1:1.0)。根據基礎抗沖計算成果,工程段護腳采用1.0m×1.0m格賓石籠護腳,護腳厚度大于1.0m的部分堤段采用塊石換填基礎后再鋪格賓籠,若基礎為巖石則取消格賓護腳。對正常水位以上至現狀堤頂段平整夯實邊坡,坡比根據實際地形情況現場確定,然后采取草皮護坡。土石填筑主要利用開挖土石料,土石填筑壓實度應達到 92%以上。工程局部段采用格賓護腳+生態袋護坡型式,設計迎水面坡率為1:1,護坡材料采用生態袋。格賓網箱的材料為異形截面的熱鍍鋅低碳鋼絲,外涂樹脂保護膜,格賓網采用線徑為4mm的金屬線,網格尺寸為60mm×80mm。
(2)、改建自動翻板閘。為抬蓄上游水位,維持上游水域面積,保證河道取水要求,選擇建設一處高4.0m水力自動翻板閘,保證河道的正常蓄水高程基本不變。翻板閘閘頂高程297.50 m,正常水位297.50m。在主河槽段設置4孔翻板閘溢流壩,每孔翻板閘凈寬8m,高4.0m,翻板閘尺寸為4(孔)×8.0m(寬)×4.0m(高)。翻板閘土建工程部分由鋪蓋、閘室段和消能段組成。閘室段為三孔凈寬8m凈高4m翻板閘,邊墩為頂厚1m的重力式擋墻;閘室底板高程 297.50m,鋼筋砼結構,基礎置于基巖上。消能段由護坦及海漫段組成,其中護坦長8m,采用50cm厚C25鋼筋砼結構+20cm厚碎石墊層+土工布(250g/m2),海漫段長10m,采用M10漿砌塊石50cm+碎石墊層20cm+土工布(250g/m2),護坦及海漫均間排距1.5m設置排水孔,排水孔塞土工布包碎石防堵,護坦及海漫齒墻基礎均需伸入基巖0.5m以上。
正所謂“流水不腐”,補水活水工程主要是通過向受污染的水體中補充清潔水體,從而稀釋黑臭水體,促進水體流動,進而擴散、分解污染物。由于城區河道除汛期降雨天有源水外,老城區的勝利河、玉屏河、萱花河、跳蹬河和新城區的紅旗河常年處于枯水狀態,要達到城市景觀的效果,需要常態化的定期補水[5]。臨江河補水所需水源主要來自于南瓜山水庫、石梁橋水庫、長江提水管道延伸工程和關門山河湖連通工程、衛星湖提水泵站和小河嘴泵站、城西再生水廠等。
在臨江河流域支流沿河兩岸栽種1.5~2m寬度的挺水植物,栽種0.5m的沉水植物。在臨江河流域干流沿河兩岸則栽種3m寬度的挺水植物。在臨江河干流修建石籠駁岸,石籠駁岸的平均高度為 2.5m,平均寬度為2m,駁岸總長1800m。駁岸上扦插楊柳枝固定,并打造濱河風貌。在三河匯碧處修建第五代泥炭基人工浮島,浮島面積1000m2,浮島通過鉸鏈式固定,能自適應水位變化,植物種類為馬蹄蓮、粉紅狐尾藻、澤瀉、花葉菖蒲、千屈菜等。建設萱花河濕地公園、探花城市濕地公園兩個濕地公園。對已開發和已對河道進行渠化的區域,采用掛壁式或階梯式的綠化措施,綠化現有“兩面光”河道,形成綠色河岸帶,以此增強其生態和景觀功能構建濱岸健康生態系統,恢復河流自凈能力。
綜上所述,河道治理是一項復雜的系統工程,需要各級政府有關部門給予重視,通過有效的治理與改造方式保證河道不斷航,也需要社會各方面的監督,形成愛護環境的良好社會氛圍。控源截污是處理臨江河水質的根本措施,輔以河道疏浚、護岸工程、污水處理廠建設,通過活水保質改善河道水動力條件,以生態修復手段使水質形成長效保持機制。所以必須嚴格把控各個施工工藝,確保河道施工質量合格。