摘要:为了确保生态环境和水利规划能够得以协调可持续发展。在河道治理工程中积极引入生态环保理念尤为重要。基于此,笔者结合自身工作实践,重点探讨了生态水利在河道治理工程中的具体应用。
关键词:生态水利;河道治理;应用
引言
金山现代农业园区作为上海市金山区“三区一线”开发重点之一,属市级现代农业园区,总面积约51.0km2,以原廊下镇为中心,西、南至浙江省界,北至朱吕公路,东至新卫公路(规划A6高速公路)。该农业园区的总体规划以产业规划和项目布局为基础,综合整个园区生态系统架构,形成“一心一环五区”的布局特点,即建立起园区管理中心、农业科技孵化区、现代农业示范区、现代农业加工区、国际农业展示园和农业生态休闲区等功能分区。
一、工程概况
金山区地处上海市西南部,南濒杭州湾,北连松江、青浦两区,东邻奉贤区,西与浙江省平湖、嘉善两市(县)接壤,总面积586.05km2,海岸线23.3km。
金山区位于长江三角洲南翼、上海市西南部,太湖流域碟形洼地东南端。全境6000年前已成陆地,地势低平,东南高、西北低,略呈倾斜,河渠交织成网。区境地貌经历了燕山晚期地质运动、新生代古气候冷热交替变化以及300万年来地壳的缓慢沉降,从而在前第四纪地层的基底上堆积了厚0~285m不等的松散岩层,造就了现今的地貌形态,主要为湖沼洼地、湖积平原、泻湖平原、滨海平原、潮坪以及剥蚀残丘6种地貌单元。区内地势较高,一般高程在4m以上。境内岸滩西部基本稳定,东部有的淤涨,中部戚家墩至金山嘴在50~60年代曾受到海潮冲刷。
二、工程任务
(1)根据河道规划,满足河道蓄水、引水及排水等河道的基本功能。
(2)结合金山现代农业园区生态环境建设的要求,通过对河道两岸生态修复及改造,优化完善河道及滨水带生态条件,提高河道整体生态性。
(3)通过护岸改造及岸坡绿化的配置,在确保河道防洪除涝、水土保持等基本功能的前提下,充分发挥河道的生态服务功能。
(4)通过河道水生生物的配置及恢复,提高河道及滨水岸线的生物多样性,加快其生态恢复进程,丰富河道生态景观效果,创造人与水和谐的生态景观。
三、生态水利在河道治理工程中的应用
1、河道设计断面结构型式
1.1斜坡式护岸
生态斜坡式护岸以接近自然、模拟自然为建设理念,充分考虑动植物的生存环境,工程与生态相协调,尽量减少对环境的破坏影响,工程投资较为经济。不过,生态斜坡式护岸在相等的过水断面的情况下,占地较多,该型式主要布置在河道岸后较空旷或有可拓宽空地的河段。由于本次工程现有护岸均为天然土坡,且现有河岸后为农田,具备条件布置生态斜坡式护岸的条件,同时考虑到本次河道整治生态的目标要求,因此,生态斜坡式堤岸为本次工程的首选方案。
1.2混合式护岸
混合式护岸实际上是由斜坡式护岸和直立式护岸组合而成,是一种最能适应各种需要的护岸型式。采用“下陡上坡”结构时,下部陡墙缩窄了河宽,少占耕地或减少房屋拆迁量,上部坡面方便种植绿化,营造绿色走廊;“下坡上陡”结构同样可以缩窄河宽,少占耕地或减少拆迁。总之,混合式堤岸是最可施展其想象力和实现多功能的可重塑堤岸形式。由于河道岸后有民宅或厂房,不具备拓宽河口的条件,因此混合式护岸可作为本次护岸结构设计的选择方案。
本报告提出了几种护岸型式。各种结构断面形式介绍如下:
(1)A型斜坡式护岸
使用现浇绿化混凝土护坡方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据规划断面和当地河道整治经验,设计断面斜坡坡比采用1:2.5,底高程为0.50m,底宽根据现有河口宽度确定,不小于6.50m,设计堤顶高程为3.60m,设计河口宽度不小于22.00m。
为了避免裸露土坡在水位变动区边坡坍塌,在设计低水位2.00m~常水位2.80m之间采用现浇绿化混凝土护坡进行保护,并在坡面上种植水生植物与湿生植物。为了美化河道环境,岸堤陆域范围内进行绿化种植。
(2)B型挡墙护岸
采用连锁块挡墙结构,上部结构为连锁块挡墙,根据河道宽度、水位变动的情况以及景观效果,综合考虑设定连锁块挡墙结构墙顶高程为3.00m,C30钢筋混凝土压顶宽度为0.55m,厚0.20m,墙后0.25m开始以1:2.5的坡衔接至地面,并在斜坡上布置绿化植被。连锁块墙身宽度0.30m,高0.90m,墙身后设置碎石层和土工布反滤,并设置土工格栅增加墙身的抗滑性。底板顶高程为2.00m,底板宽1.10m,厚0.30m。考虑到挡墙的稳定性,2.00m高程墙前设一平台,平台外边缘开始以1:2.5斜坡至河道底部。
2、水生植物配置
设计按不同高程分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物等,充分发挥水生植物净化水体的功能。
水生植物品种在考虑其生态功能和水质净化作用的前提下,选择景观效果较好,管理维护方便,易成活、长势好的本地物种。选用鱼类喜食的植物,优选基生草,后选茎生草。适当考虑能够控制蔓延的植物,提倡本土物种,杜绝外来物种。上海地区土著品种如:芦苇、香蒲、水葱、千屈菜、荷花、水生美人蕉、睡莲、轮叶黑藻、苦草、马来眼子菜、大茨藻、小次藻、蓖齿眼子菜、金鱼藻等。
3、表面流湿地
由蓄水池流经的水流入一次表面流湿地。表面流湿地栽培大型挺水植物,植物体一部分伸出水面,外观和功能更象天然沼泽地,提供野生环境。湿地中靠近表水层是好氧环境,深水层和水下是厌氧环境,含有悬浮颗粒和可溶污染物的水缓慢通过大片浅水区和挺水植物区。悬浮固体由于缓慢的流速和风的掩蔽作用沉降,进入水体的生物化学循环,另一部分可溶的成份也被水环境中的土壤和细菌活动,植物富集吸收,进入湿地系统的矿化循环。
构建表面流湿地,建立一个有生命力的植被比选特殊植物更重要。栽种的挺水植物有,芦苇,大米草,香蒲,风车草,茭白,水葱,香根草等。
此湿地中选栽种的主要植物品种有芦苇、大米草、美人蕉等,芦苇是本地生植物,具有良好的适应性和发达的根系,是湿地植物的首选,在生长过程中能分泌出生物活性物质,对有毒害的细菌进行杀灭。
4、生态塘
水经过增氧石阶滩的作用,流入生态塘处理系统,进一步去除污染物。生态塘里生长多种耐水淹的浮游维管束植物。较浅的水层深度和藻类水生植物的出现是浮游植物处理系统和稳定塘的主要区别。
浮游植物选择睡莲、荷花等生长快速、生物量大而又有观赏价值的植物。这些浮游植物的光合部分生长在水面或高于水面,光合作用时,利用大气中的二氧化碳产生氧气,根伸入水中,吸收养分。根系生长可使水中营养被利用,也满足植物生长的养分要求。挺水植物选择芦苇、水葱、香蒲等具有发达根系和强大输氧能力的大型水生植物,可以促进硝化反应的发生。
塘里放养一定数量的草鱼等草食性鱼类对浮游植物和藻类进行利用,再投放一定数量的鲤鱼等来消除大型鱼类吃食的碎片。这样具有完整层次结构的生态塘生态系统就建立起来。
结语
众所周知,旧式的水利建设模式在一定程度上会大大的增加环境的负担,而且也会对水资源的利用造成相应的影响,那么,要向实现河道治理与经济发展以及可持续发展的重要作用,就要积极的对生态水利工程进行应用,只要这样,才能与可持续发展的原则与社会经济的效益发展相协调,才能实现河道治理过程中的利益最大化,才能实现自然与人类发展的和谐统一。
参考文献
[1]易定永.生态水利设计理念在城市河道治理中的应用研究[J].四川水泥,2015,09:168.
[2]贾浩谋,宋晓鹏.探析生态水利设计理念在城市河道治理工程中的应用[J].河南科技,2013,17:166.
[3]易定永.生态水利设计理念在城市河道治理中的应用研究[J].四川水泥,2015,9:168.
论文作者:姜昆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/13
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