生態(tài)環(huán)境改善視角下河道整治施工要點(diǎn)研究

楊 震

（滕州市河湖長(zhǎng)制事務(wù)中心 山東滕州 277599）

引言

河道在城市中發(fā)揮著非常重要的作用，其防洪排澇、調(diào)節(jié)氣候、景觀等功能對(duì)于城市的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等都有著非常重要的影響。尤其是隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，河道在城市中的生態(tài)效益越來(lái)越被凸顯出來(lái)，但近年來(lái)城市的工業(yè)發(fā)展、居民的生活對(duì)于河道都造成了一定程度的破壞，使得河道的生態(tài)效益被弱化[1]。在此背景之下，進(jìn)行河道整治使城市的生態(tài)水環(huán)境得到有效地改善非常必要。而河道整治工程的順利實(shí)施，不僅依賴(lài)于科學(xué)的工程設(shè)計(jì)，同時(shí)也需要保證施工的質(zhì)量，因此需要采取更加合理的施工措施，避免河道整治施工活動(dòng)的開(kāi)展對(duì)生態(tài)環(huán)境造成二次破壞。

1 城市河道主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題分析

1.1 底泥污染問(wèn)題

在城市中，河道是徑流匯聚的主要場(chǎng)所，城市中的徑流主要是雨水形成，但由于城市的環(huán)境復(fù)雜，初期的雨水徑流往往攜帶了大量的污染物，且徑流一般又會(huì)通過(guò)市政雨水管網(wǎng)或散排的方式直接進(jìn)入到附近的河道之中，因此其所攜帶的城市地表污染物也會(huì)隨之進(jìn)入到河流之中。這些污染物在進(jìn)入到河道之后會(huì)逐漸沉積到河道底部，從而使得河道底部的泥土被污染[2]。同時(shí)，許多城市的生活污水也未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理就排入到河道之中，其所攜帶的污染物也會(huì)對(duì)河道的底泥造成污染。因此，河道生態(tài)系統(tǒng)不僅僅包含水體，同時(shí)還包含了河道的底泥，而底泥中如果存在大量污染物，也會(huì)污染河道水質(zhì)。

1.2 生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題

除了底泥會(huì)導(dǎo)致河道水環(huán)境的破壞之外，城市之中還存在著其它污染源也會(huì)對(duì)河道的生態(tài)環(huán)境造成影響。如，城市空氣中的污染物在溶于河道的水或雨水之后會(huì)直接導(dǎo)致水質(zhì)的變化、城市中氣候的變化會(huì)導(dǎo)致河道水體加速蒸發(fā)、工業(yè)廢水的排放會(huì)污染河道水流等。從而使得河道中原本的水生植物、魚(yú)類(lèi)等的生存空間被嚴(yán)重破壞，使得河道中的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞[3]。而在河道的生態(tài)系統(tǒng)遭到污染破壞之后，其又會(huì)反作用于城市的環(huán)境，如對(duì)城市土體造成污染，使其不適宜于植物生長(zhǎng)，從而形成惡性循環(huán)，使城市的生態(tài)環(huán)境遭到更大破壞。

1.3 自我凈化及防洪能力不足

河水的流動(dòng)對(duì)河道的自我凈化能力有著非常重要的影響，但是隨著各種建設(shè)活動(dòng)的不斷開(kāi)展，河流斷面變化、生態(tài)破壞等情況較為普遍，使得河水的流速受到嚴(yán)重影響，而在河水流速降低時(shí)，河道的自我凈化能力就會(huì)受到嚴(yán)重影響。流速的降低直接導(dǎo)致河道水動(dòng)力不足，從而不能夠及時(shí)地將污染物轉(zhuǎn)移和凈化，使得河道污染情況加劇。同時(shí)，由于氣候條件的變化以及工程措施的不到位，在大量降雨時(shí)，河道的水流速度又會(huì)急劇加快，使得河道的消納能力不足，進(jìn)而會(huì)使得水流速度大大加快，形成洪水，對(duì)河道周邊的建筑、基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重的破壞。

2 生態(tài)水環(huán)境改善視角下河道整治基本原則

2.1 注重完善河道功能

無(wú)論是自然環(huán)境中的河道還是城市中的河道，其功能都十分豐富，而河道的污染和破壞使得河道的功能逐漸單一化甚至完全消失，因此在進(jìn)行河道整治工程施工的過(guò)程中，首先必須要注重對(duì)河道功能的完善。尤其是在城市之中，河道承載著防洪、景觀、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)等作用，因而在進(jìn)行河道整治時(shí)，就需要結(jié)合城市生態(tài)環(huán)境的實(shí)際需求，對(duì)河道的功能加以完善，使河道能夠有效地平衡城市水資源的分配，同時(shí)通過(guò)采取合理的工程措施進(jìn)行河道整治，有效改善城市的生態(tài)水環(huán)境。

2.2 尊重自然

生態(tài)環(huán)境保護(hù)的核心就在于尊重自然，由于城市中存在著大量的人工建筑物，許多河道工程也是人工打造的，而無(wú)論是天然河道還是人工河道都生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，因此在對(duì)其進(jìn)行整治時(shí)，就必須要遵循尊重自然的基本原則。在工程設(shè)計(jì)和施工的全過(guò)程貫徹尊重自然的理念，使河道能夠更好地恢復(fù)其自然屬性，回歸自然生態(tài)系統(tǒng)[4]。只有充分地尊重自然，才能夠通過(guò)河道整治維持其原有的生態(tài)平衡，使河道能夠提升城市的環(huán)境品質(zhì)。同時(shí)，在城市河道整治過(guò)程中，也需要充分地借鑒天然河流的優(yōu)勢(shì)，使城市河道能夠發(fā)揮同天然河道相近的效果，從而使河道整治效益最大化。

2.3 注重系統(tǒng)性

河道整治是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，并不僅僅局限于水體、底泥或是河岸中的某一個(gè)方面，而是全面綜合的治理，因此對(duì)河道的整治不能只關(guān)注水體污染、底泥污染、防洪能力不足、岸坡沖刷嚴(yán)重等問(wèn)題中的某一個(gè)方面，而是應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)性的考量，結(jié)合河道及其周邊的實(shí)際環(huán)境和存在的問(wèn)題，通過(guò)采取合理的工程措施使得河道所存在的多種問(wèn)題均能夠得到改善。同時(shí)，河道的整治也不應(yīng)局限于某一個(gè)點(diǎn)位或某一段河道，而是應(yīng)該對(duì)河道上中下游整體進(jìn)行全方位的整治，覆蓋河道堤岸、水體、水生動(dòng)植物等各個(gè)方面，因此在進(jìn)行河道整治的過(guò)程中必須要注重整治的系統(tǒng)性，并立體地進(jìn)行河道整治，才能夠使河道整治工程取得更好的效果，以及實(shí)現(xiàn)更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的治理[5]。

3 河道常用生態(tài)水環(huán)境整治工程措施分析

3.1 完善防洪工程

洪澇是當(dāng)前城市河道所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，不僅會(huì)對(duì)河道生態(tài)環(huán)境造成破壞，也會(huì)破壞城市的建筑設(shè)施，因此在進(jìn)行河道整治的過(guò)程中，必須要采用相應(yīng)的措施完善河道的防洪工程，并通過(guò)完善的防洪工程提升河道抗洪能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)河道生態(tài)環(huán)境的改善。常見(jiàn)的完善防洪工程措施主要有增設(shè)滯洪區(qū)、新建護(hù)岸擋墻、增加堤防高度及河底清淤等，因此可結(jié)合河道的實(shí)際情況，綜合利用相應(yīng)的工程措施，使河道的防洪能力滿足更高的防洪標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而改善河道的生態(tài)水環(huán)境。

3.2 岸坡修復(fù)

河道的岸坡也是河道生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，岸坡的破壞也會(huì)使整個(gè)河道的生態(tài)環(huán)境受到影響，因此在進(jìn)行河道整治的過(guò)程中，也會(huì)采取一定的工程措施對(duì)岸坡進(jìn)行修復(fù)。在實(shí)際的整治施工過(guò)程中，由于不同河道的岸坡形式有所不同，因此采取的相應(yīng)工程措施也有所不同。較為常見(jiàn)的岸坡修復(fù)材料主要有石籠、生態(tài)袋、土工網(wǎng)以及干砌石等，而對(duì)于材料的選用也需要關(guān)注河道生態(tài)環(huán)境的實(shí)際需求，使其有助于河道岸坡生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。同時(shí)，為了改善河道岸坡的生態(tài)環(huán)境，還可以結(jié)合河道及其周邊環(huán)境的特點(diǎn)輔以綠化種植，并確保植物能夠有效存活并發(fā)揮改善生態(tài)環(huán)境的作用。

3.3 雨水截流

由雨水引起的徑流排入河道是河道面源污染及底泥污染的一個(gè)重要成因，因而要實(shí)現(xiàn)對(duì)河道生態(tài)水環(huán)境的改善，還需要對(duì)排入河道的徑流加以控制。在河道整治工程中，采取雨水截流措施是避免徑流直接排入河道的一個(gè)重要工程措施。該措施是通過(guò)增設(shè)截流管、截流井以及限流管等實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的截流，然后再將截流的雨水引入到調(diào)蓄池進(jìn)行處理，將攜帶污染物的徑流處理達(dá)標(biāo)之后再排入河道，從而使因徑流造成的河道污染得到有效控制。此外，對(duì)于未實(shí)現(xiàn)雨污分流的區(qū)域，還應(yīng)該進(jìn)一步實(shí)施雨污分流工程，將雨水和污廢水分開(kāi)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)在提高處理效率的基礎(chǔ)上減少資源浪費(fèi)的目的。

4 河道整治工程施工要點(diǎn)研究

4.1 工程概況

本項(xiàng)目為山東省滕州市小清河治理工程，項(xiàng)目河道為滕州市城區(qū)的主要河道之一，承擔(dān)著生態(tài)景觀、防洪排澇的功能，但河道不僅整體位于地勢(shì)低洼地區(qū)，而且周邊還有密集的人口，因此本次河道整治工程涉及小清河荊河至韓橋段，全長(zhǎng)2.8km。由于項(xiàng)目河道周邊人口密集，同時(shí)位于城區(qū)附近，因而河道的整體生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，同時(shí)底泥存在硬化的情況，水體污染較為嚴(yán)重，且邊坡也受到了嚴(yán)重的沖刷，急需進(jìn)行河道整治。小清河的河道現(xiàn)狀如圖1 所示。

圖1 河道沿線原貌

4.2 河道疏浚施工要點(diǎn)

由于本項(xiàng)目河道底泥污染情況較為嚴(yán)重，且已經(jīng)出現(xiàn)了硬化的情況，同時(shí)底泥的堆積也減小了河道的過(guò)流斷面，影響行洪能力。因此，在進(jìn)行河道整治的過(guò)程中需要對(duì)河道進(jìn)行疏浚。在進(jìn)行河道疏浚施工的過(guò)程中，對(duì)于河道較寬，且河底碎石較多的河段，采用抓斗式挖泥船對(duì)河底碎石、雜物加以挖除；對(duì)于河道較窄且已建橋梁底標(biāo)高較低的河段，采用挖機(jī)開(kāi)挖。而在進(jìn)行河道整治的整個(gè)工程施工時(shí)，為避免疏浚產(chǎn)生的土方對(duì)環(huán)境造成二次破壞，疏浚土方均用挖泥船運(yùn)至排泥場(chǎng)附近，用吹泥船吹填至排泥場(chǎng)內(nèi)，且排泥場(chǎng)尾水排放滿足環(huán)保要求，因此在尾水排放至附近河道之前，還設(shè)有余水沉淀池進(jìn)行處理。余水沉淀池緊貼排泥場(chǎng)設(shè)置，排泥場(chǎng)與沉淀池之間設(shè)退水口，排泥場(chǎng)內(nèi)泥漿含量較高的污水，由退水口進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀達(dá)標(biāo)后，由沉淀池退水口排入附近河道。

4.3 攔水壩施工要點(diǎn)

為滿足小清河防洪排澇的功能需求，在進(jìn)行項(xiàng)目河道整治的過(guò)程中，新建了一座攔水壩。在進(jìn)行攔水壩施工的過(guò)程中，先根據(jù)施工圖紙進(jìn)行了測(cè)量放樣，確保施工準(zhǔn)確。在完成放樣之后，雖然將攔水壩的施工安排在了枯水期進(jìn)行，但由于是在河道中進(jìn)行施工，因此仍需要進(jìn)行施工導(dǎo)流。本項(xiàng)目采用圍堰進(jìn)行導(dǎo)流，僅在河流上游設(shè)一道圍堰，下游不設(shè)圍堰，即可滿足施工導(dǎo)流的需求，圍堰采用土袋圍堰，圖2 為圍堰斷面示意圖。完成了圍堰施工之后再進(jìn)行土方開(kāi)挖，開(kāi)挖完成之后再進(jìn)行壩體混凝土的澆筑。本項(xiàng)目攔水壩為混凝土攔水壩，主要包括壩基混凝土、壩體混凝土，但在對(duì)攔水壩混凝土澆筑過(guò)程中主要需要注意控制模板施工和澆筑的方式。對(duì)于模板施工，本項(xiàng)目攔水壩主體采用固定尺寸鋼模，對(duì)于邊角部位，采用零星木模板進(jìn)行拼補(bǔ)，同時(shí)為對(duì)模板進(jìn)行固定，在模板的外側(cè)使用木圍欄進(jìn)行固定，然后再利用拉筋與預(yù)埋的埋筋焊接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模板的固定。在澆筑過(guò)程中，雖然整個(gè)攔水壩的混凝土方量不大，但仍需要采用分層的方式進(jìn)行澆筑，將每一層的澆筑厚度控制在0.4m，從而保證攔水壩混凝土的施工質(zhì)量。

圖2 圍堰斷面示意圖

4.4 生態(tài)系統(tǒng)施工要點(diǎn)

為對(duì)河道進(jìn)行立體的生態(tài)修復(fù)，在河道整治的過(guò)程中，本項(xiàng)目還進(jìn)行了立體生態(tài)系統(tǒng)的打造。首先，為實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的修復(fù)，選用了沉水植物。而在進(jìn)行沉水植物種植時(shí)，主要選擇四季常綠，并且耐低溫、耐鹽、耐高溫、耐弱光，同時(shí)凈化效果好以及對(duì)氮、磷等污染物有較高的凈化率的品種，在充分考慮水下空間、層次后，實(shí)現(xiàn)水下沉水植物景觀化。其次，除了沉水植物之外，本項(xiàng)目還采用了生態(tài)浮島，以進(jìn)一步提升河道的景觀觀賞性和水體自?xún)裟芰ΑＴ诟u施工時(shí)，浮盆采用直徑 30～33cm PE 材質(zhì)中空浮盆，并在浮盆種植水生鳶尾、旱傘草等挺水植被。浮島小塊由鋼管固定，植物各種類(lèi)相間交錯(cuò)，對(duì)稱(chēng)分布。浮島下部懸掛新型吸附材料，配合多功能復(fù)合菌劑，強(qiáng)化有機(jī)物、氮素及懸浮物的去除。生態(tài)浮島的最終效果如圖3 所示。

圖3 生態(tài)浮島效果

結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)河道整治工程施工的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先，分析了當(dāng)前城市河道所存在的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，明確了當(dāng)前城市河道主要存在底泥污染、生態(tài)環(huán)境惡化、自我凈化及防洪能力不足3 個(gè)方面的問(wèn)題。其次，在此基礎(chǔ)上，探討了生態(tài)水環(huán)境改善視角下河道整治的基本原則，主要包括注重完善河道功能、尊重自然和注重系統(tǒng)性。然后，分析了河道整治中較為常用的生態(tài)水環(huán)境整治工程措施，主要包括完善防洪工程、岸坡修復(fù)和雨水截流。最后，結(jié)合山東省滕州市小清河治理工程實(shí)例，分析了在進(jìn)行河道整治工程施工過(guò)程中需要關(guān)注的施工技術(shù)要點(diǎn)，以期能夠?yàn)楹拥勒喂こ淌┕べ|(zhì)量的提升提供參考。