淺析山丹河城區段河道綜合治理項目

周麗華

甘肅山丹水利水電工程局有限責任公司，甘肅張掖，734100

0 引言

近年來，隨著水資源管理體制的改革，河道治理防洪能力有了很大提高。項目管理水平提高，項目整體面貌進一步改善，這與近期中國河流建設加強制度創新和建設管理密切相關[1]。近年來，城市規模不斷擴大，現有的供水基礎設施已不能滿足城市防洪需求。在一些地區，由于城市的快速發展，而導致了大量的工業垃圾流入河道無人治理，河流污染嚴重。河道整治工程的建設，不僅為居民帶來較好的居住環境，還使河道得以修筑。

1 山丹河發展歷史

山丹河，屬于內陸河黑河最東一條支流，古弱水的干流上段。位于甘肅省張掖市境。上游名白石崖河，源于祁連山冷龍嶺，北流至山丹軍馬場稱馬營河，花寨子以下潛流地下，至山丹縣城南出露成泉，又匯流成山丹河并折向西北流，至靖安鄉南端入黑河，全長175公里，支流有霍城河、馬營河等。年徑流量0.86億立方/米，建有白石崖、李橋和祁家店水庫等，是山丹縣綠洲的主要水源。

2 山丹河的現狀

近年來，因祁連山雪線上升，上游用水量增加，下游來水逐年減少，河道萎縮，山丹河段大部干涸，導致區域內生態惡化，垃圾成堆，嚴重影響黑河水質。另外，山丹河作為山丹縣城區域，在這種情況下，黑河及其流域的水質難以保證。為了實現流域生態修復工程的建設目標，必須通過污水收集、分流和輸送，迅速改善水質。位于山丹縣城內的河道內堆滿了垃圾，河道內淤積嚴重，雜草存生，橋孔堵塞過半，河道生態環境惡劣，嚴重威脅河道行洪，嚴重影響城市的市容市貌，急切需要進行河道綜合治理。

3 項目建設的必要性

加快祁連山黑河流域生態保護修復，實現格局優化、系統穩定、功能提升，關系生態文明建設和美麗中國建設進程，關系國家生態安全和中華民族永續發展。長期以來，受高強度的國土開發建設、礦產資源開發利用等因素影響，我國一些生態系統破損退化嚴重，部分關系生態安全格局的核心地區在不同程度上遭到生產生活活動的影響和破壞，提供生態產品的能力不斷下降。此前開展的一些生態保護修復工作由于缺乏系統性、整體性考慮，客觀上存在各自為戰的狀況，生態整治修復效果不盡理想，財政資金使用績效亟待進一步提高。

為加大保護黑河流域的水體環境以及避免沙漠化的惡化，保護河西走廊綠洲生態，改善區域生態環境第一個亟待解決的問題。根據山、河、林、田、湖是生命群落的科學結論，我們認為黑河流域是一個完整的生態系統，并對該系統進行綜合保護和恢復，以解決生態環境問題。提高自然生態系統穩定性和生態服務能力，加快西部生態安全屏障城市建設[2]。

山丹河作為黑河主要支流，對黑河水質和下游供水安全有著非常重要的作用，但由于山丹河城區段河道生活污水的任意排放和周邊居民傾倒垃圾，導致河道生態造成嚴重破壞[3]。通過山丹河綜合治理項目，可以有效改善城區生態環境質量和水環境質量，從而提高黑河水流城水環境質量和生態環境質量，保證下游供水安全和正常調水。

4 山丹河建設方案

針對山丹縣山丹河的水環境質量現狀和存在的問題，為遏制山丹河濕地湖泊及山丹河流域水質下降、河道濕地萎縮的趨勢，主要入湖河流干流水體水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類水質標準，減輕湖體富營養化狀況，構建湖泊健康生態系統，通過對黑河主要支流——山丹河流域城區段生態環境進行全面治理，新增山丹河生態蓄水面積38042m2，初步實現山水林田湖生態安全。

該工程起點山馬公路橋至污水處理廠，全段總長5.07km，河道疏浚5.07km，新增護堤91m，樹池476個，改擴建車橋1座，排洪渠2.2km，生態護坡2360m，新增生態蓄水面積38042m2（蓄水區26個），修增親水平臺3324.25m2，污水管道埋設45.6km，綠化面積71926m2，埋設安裝灌溉水系統17.625km。將蓄水區和親水平臺、新建的生態護堤相輔相成，共同促成城區蓄水和生態景觀融為一體，增大城區蓄水綠化面積，改善城區生態環境質量[4]。

污水管道布置：河道南側的污水管道基本沒有形成，而河北側的污水管道則基本已經形成，只需補建部分不全面的污水管道就可以滿足設計及使用要求。而河道南側則需要大面積建設污水管道，將分散排放的污水接入污水主管中，最終排入污水處理廠[5]。

排洪渠布置在河道內，現河道較窄，為了不影響河道的泄洪，本次將排洪渠設計為矩形暗渠，采用清洪分治的原則進行治理，靠右側河岸設置排洪渠，小于等于2年一遇的洪水均從排洪渠通過，左側河道設置蓄水區，大于2年一遇的洪水由排洪渠和蓄水區共同承擔，總體上滿足20年一遇的防洪標準。排洪渠為矩形暗渠，渠口寬1.7m，深1.5m，采用C20鋼筋砼現澆，渠底厚30cm，邊墻厚25cm，10cm厚的C25鋼筋砼預制蓋板，基礎采用C15細礫砼墊層。排洪渠設計縱坡1/200。

改擴建車橋1座：經復核計算，周莊橋、國安橋、國泰橋、國禮橋、國義橋最大過洪能力均不滿足20年一遇設計流量113m3/s，經現場踏勘，除周莊橋以外，其他過洪能力不夠的四座橋橋頭兩端均有建筑物，目前不具備改擴建條件，只有周莊橋橋頭兩端開闊，具備改擴建條件，故本次只對周莊橋進行改擴建。

現狀橋為兩孔，單孔凈寬5.1m，橋面寬6m，本次設計擴建為四孔，單孔凈寬仍為5.1m，本次設計拆除兩側重力式邊墩以及橋板，保留原中墩。設計邊墩仍為重力式擋土墻結構，為C25砼/F200/W4現澆，頂寬0.82m，其中C30砼墩帽寬0.52m，高0.25m，外側坡比1∶0.3，迎水面豎直，墩高3.85m，基礎兩側放大腳頂寬1m，高1m，放大腳底寬4.095m，臨時開挖坡比1∶0.5，外側土方夯填，基礎底部鋪設0.8m厚的砂礫石墊層，中墩為直墻式，為C25砼/F200/W4現澆，高3.85m，厚0.8m，基礎兩側放大腳頂寬1m，高1m，放大腳底寬2.8m，臨時開挖坡比1∶0.5，外側土方夯填，基礎底部鋪設0.8m厚的砂礫石墊層。橋板為0.4m厚的C30鋼筋砼現澆，橋頭兩端搭板為0.3m厚的C30鋼筋砼現澆，橋面寬6m，橋板和搭板上鋪設瀝青砼，與橋頭兩端路面相接，橋臺為0.5m高、0.3m寬的C25砼防撞墻，防撞墻上安裝鋼管防護欄。

河道疏浚，將河道設計洪水位降低，使該段河道有一個比較平坦、規整泄洪通道，疏浚河道合計總長度2.2km，疏浚主要采用機械開挖和人工清淤，河道疏浚及工程產生垃圾統一送往垃圾填埋場集中處理，垃圾填埋場距離本項目約10km。疏浚工程量4.9萬m3，河道縱向平均設計縱坡為1/160，平均深度0.52m，通過上述措施的實施，最終還河道一個通暢的行洪區，以滿足安全泄洪要求。

根據河道疏浚縱坡和開挖高程將疏浚后河道整平夯實，鋪設100mm厚的中細砂找平層，人工夯實，然后鋪設土工膜，鋪設200mm厚的細砂保護層，人工夯實，壓實度系數控制在大于0.95后；設置方網格梁蓄水口，梁格橫縱向間距均為10m，定位后立模澆筑C15砼方格梁；待梁格強度達到設計要求后，進行梁格之間的卵石層鋪筑，卵石層厚300mm，直徑D=10～150mm，不均勻系數5～8，卵石層整平夯實，相對密實度大于0.6，不允許內含尖角碎石及雜物。

蓄水區設計溢流壩22座，梯形斷面，壩高0.5m，壩頂寬0.8m，底部寬3.45m，迎水面邊坡1∶2，背水面邊坡1∶3，采用C25砼現澆。

在蓄水區左側，修建格賓石籠生態護坡，護坡高度為岸多高護多高，格賓石籠護坡厚度0.3m，格賓石籠護坡表面鋪設種植土，進行生態綠化，邊坡系數1∶2，左岸復合土工膜坡面鋪在格賓石籠下面，鋪至石籠頂部，斜坡由下往上依次為10cm厚的中細砂找平層、PE復合土工膜（兩布一膜）、10cm厚的中細砂保護層、300mm厚格賓石籠和500mm厚種植土，右岸岸頂填筑0.5m厚的種植土，基礎為單層格賓石籠，單層格賓石籠規格為寬0.5m，高0.5m，底部鋪設0.15cm厚的礫石墊層，岸坡與河底土工膜為整體鋪設；蓄水區右岸排洪渠右側河岸無防護，本次在現狀岸坡上襯砌格賓石籠生態護坡，格賓石籠護坡表面鋪設種植土，進行生態綠化，邊坡系數1∶2，左岸復合土工膜坡面鋪在格賓石籠下面，鋪至石籠頂部，斜坡由下往上依次為10cm厚的中細砂找平層、PE復合土工膜（兩布一膜）、10cm厚的中細砂保護層、300mm厚格賓石籠和500mm厚種植土，右岸岸頂填筑0.5m厚的種植土。

河道兩岸堤防不動，右岸岸頂為濱河路，為了美化綠化濱河路，設計在右岸岸頂公路兩側覆土綠化，覆土厚度30cm（公路原兩側原來為林地和莊稼地，土層性質滿足植物生長需要）。為了公路與兩側綠化帶協調，需將公路進行加高30cm。岸臺邊為2m的綠化帶，采用樹池形式，樹池為1.2m×1.2m，樹池內回填0.3m厚的種植土，樹池周圍鋪磚硬化，綠化帶右側為14m寬的公路，公路抬高0.3m，公路右側也為綠化帶，根據現場情況選擇合適的樹草品種。

5 山丹河建成的效益

5.1 社會效益

山丹河城區段作為黑河主要的支流，山丹河城區段流域濕地為黑河流域山水林田湖主要組成部分，項目實施后可有效調節山丹河城區段水資源，提高山丹黑河濕地生物多樣性，維護生態過程的自然性與完整性，保護珍稀候鳥生境，改善生態，維護下游經濟社會持續發展，調節氣候，降低沙塵暴等自然災害發生頻率，改善山丹河城區段兩岸和下游的生態環境，實現黑河山水林田湖在發展中保護、在保護中發展，達到山丹河城區段流域環境從人為破壞到治理修復和自我恢復的轉變，極大改善山丹河城區段和黑河的生態環境和水環境質量，為縣域經濟發展創造良好的水生態環境[6]。

5.2 生態環境效益

（1）改善山丹河城區段流域生態環境質量，初步實現湖泊生態安全。項目實施后，有效改善了山丹河城區段春風沙彌漫、夏秋洪水四溢、長期斷流及生態惡化現狀，恢復了山丹河城區段兩岸生態植被、蓄水區和新建的生態護堤，共同促成城區蓄水和生態景觀融為一體，增大了城區蓄水綠化面積，改善了山丹黑河流域山水林田湖主要是山丹河城區段流域生態環境質量，提高了飲用水安全保障能力，初步實現了湖泊生態安全[7]。

（2）改善生態，確保完成分水任務，維護下游經濟社會持續發展。山丹山林農湖生態系統位于黑河中上游水源涵養區，可以極大地提高張掖綠洲的水利水平，維持地下水資源平衡[8]。對維護和促進黑河下游經濟社會可持續發展具有重要作用。

（3）恢復和增加水體好氧微生物的活力，有效改善水質。河流改造有效改善了水流環境，促進了上下層水的混合，增加了水體的含氧量，抑制了氮磷向沉積物的排放，防止了水體的黑臭和異味。恢復和增強了水中好氧細菌的活力，凈化了水污染物，改善了水質，構建了以植物多樣性為基礎的穩定、生動、美麗的生態系統[9]。

6 結語

總之，中小河流治理是一項造福人民、造福社會的綜合性工程，已成為基礎工程的重點之一。它具有鋒面長、覆蓋面廣的特點，同時具有顯著的社會效益和經濟效益。因此，在利用中小河流時，必須科學規劃、因地制宜，根據實際情況采取具體的建設措施；同時，要加強管理，創新管理理念，提高管理水平。只有這樣，才能有效保證項目實施質量，充分發揮河流流域政府的優勢，為經濟社會的可持續發展提供有力保障。推進生態文明建設是我國的內在要求，也是一項旨在改善水處理系統和確保國家水安全的制度創新。