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摘要：随着经济的发展，环境问题日益突出，影响了人们的生活。综合来看，我国的河道治理工作经历了从传统消极防御到科学治理的阶段，良好的转变成果使周边居民受益的同时也收到令人满意的社会反响和经济效益，但是相对地，巨大的经济效益也带来了对河道的过度消耗。而在20世纪末，我国逐渐意识到河道污染情况的严峻程度并且积极开展治理工作，在初步探索阶段积极地借鉴了发达国家河道治理的经验，避免了一些误区，所以我国河道治理工作发展较为速度，并且探究出了具有中国特色的治理方向，河道治理方法也呈现多元化的特征，其中生态治理的方法的应用最为广泛。
关键词：河道综合治理；地质问题；评价
引言
近年来随着国家对城市环境改善要求和人民对美好生活环境的日益需要，河道综合治理工程在全国各地纷纷开工建设。本文充分地分析了某河道综合治理工程中蓄水区主要工程地质问题，成为工程提出合理的治理措施的有利保障。
1河道综合治理的必要性
（1）河道内生物多样性遭受破坏。一方面，传统的去淤泥、清水道的方法破坏了生物的赖以生存的坏境；另外，微生物种类和数目的减少使得河道中生态系统的平衡被破坏，水中微量元素难以被吸收转化，养分不能很好地进行循环和再利用。这种恶性循环使得生物多样性骤减，水质难以达标。
（2）自然灾害发生次数更加频繁。对于河道的分支和深度的盲目改造使得河道的自我调节能力弱化，这种情形易导致洪涝灾害的发生。
（3）影响城市的降水量。在对河道进行初步改造时，政府为了减轻洪涝灾害对居民的影响，在河道两岸修建了拦河大堤。作为水陆之间的阻隔，护堤破坏了河流生态系统和陆地生态系统之间的物质循环，在根源上阻隔能量的流通，破坏了河道的生态结构。
（4）河道难以进行自我净化，河床地质硬化，影响河道水流与地下水的流通。
2蓄水区主要工程地质问题
工程区属黄土高原与青藏高原的过渡地带。工程区出露的主要地层有新第三系临夏组（N2L）浅海相沉积岩、第四系（Q）松散堆积物。拟建工程位于苏家集河及三岔河河漫滩，地下水埋深1.3~7.6m，相应水位高程1973.4~2003.6m，勘察期间地下水略高于河水位，属地下水补给地表水，并向河流下游排泄。
3蓄水区主要工程地质问题分析评价
3.1蓄水区渗漏问题
由于该工程主要是在河道上修建蓄水建筑物，依两岸新建堤防及下游挡水坝封围，形成人工湖景观。根据蓄水区地质条件及岩性渗透指标，依《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），上部河漫滩冲洪积堆积物属强透水层。根据勘探资料，蓄水区在7.2～19.8m深度以下分布第三系红粘土，红粘土水平渗透系数为6.55×10-6cm/s，垂直渗透系数为1.408×10-5cm/s，属弱透水层，可以视作相对隔水层。
不防渗条件下渗漏量计算蓄水区渗漏通道主要是通过河底强透水层（砂砾石）向河谷两岸侧向渗漏，本次蓄水区对2号坝蓄水区进行渗漏量计算。依其水文地质条件渗漏量计算采用《水利水电工程地质手册》坝基渗漏计算公式（1）进行两岸堤基渗漏量计算。
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其公式中Q：渗漏流量m3/d；B：渗漏段长度m；k：堤基渗透系数m/d；H：水头差m；r0：渗漏半径；h1：上游含水层厚度m；h2：下游含水层厚度m；根据渗漏量估算成果，在不防渗条件下2号坝蓄水区渗漏量为3023.3m3/d，渗漏损失较大，人工湖水面景观难以达到预期目标。建议应进行工程防渗处理。处理措施可采用水平铺盖、灌浆或截渗等工程措施。采用灌浆或截渗等处理措施时，处理深度应深入下部相对隔水层0.5m以上。
3.2蓄水区蓄水后地下水位变化对两岸环境的影响
造成浸没的原因主要是水位的抬升，规范中一般是用临界水位埋深HCr公式（2）判别是否发生浸没：
式中：HCr-浸没的临界地下水位埋深（m）；HK-地下水位以上，土壤毛细水上升带的高度（m）；△H-安全超高值（m），对农业区，该值即根系层的厚度；城镇和居民区，该值取决于建筑物荷载、基础形式和砌置深度。
浸没程度取决于两个因素，其一为地下水位上升幅度，其二为外因，主要是不同地区具体情况，如城镇居民区建筑物基础类型及埋置深度、农业区植物根分类型及发育深度等。
根据钻孔及两岸堤防外民井可知，蓄水区的含水层主要为砂砾石，属粗颗粒土，毛细水上升高度一般小于5cm，可忽略不计，加上安全超高值，故临界地下水位埋深：对农业区约为1.6m；对城镇和居民区约为4.6m。
天然状态下蓄水区两岸地下水埋藏较浅，两岸地下水位埋深一般1.3～7.6m。潜水位高程1973.4～2003.6m。由于两岸地层均为强透水性地层，蓄水区蓄水后两岸地下水位将小幅抬升。2号蓄水区左岸以耕地为主，主要为农作物及草本植物，临界地下水位埋深应大于1.6m，蓄水后会产生渗漏，地下水位会有所升高，对左岸120～150m范围内会产生浸没危害；右岸以多层建筑物为主，无高层建筑物，其基础埋置深度一般不大于3.0m，若考虑安全超高值时，临界地下水位埋深应大于4.6m，蓄水后会产生渗漏，地下水位会有所升高，对右岸170m范围内会产生浸没危害。
4河道综合治理优化措施
4.1增强河道自我净化能力
在设计初步的治理工作时， 可以在已被破坏生态系统的河道内采取人工定期投放微生物的方法， 使得微生物能够与水生植物一起加速河道内的物质循环。 另外， 可以采用人工供给的方法增加供氧量，使氧气稀薄的河道内进行有氧呼吸的生物得以生存。 同时，对于杂质较多、水质浑浊的河道还可以采用活性炭吸附、上游拦截等物理方法来净化水质。 另外要适度增加河道内水生植物的多样性，增加浮游生物的种类和数目，构建新的生态系统。
4.2构建水生植物群落
水生植物群落在河道生态系统建设中所起的作用不可忽视。 水生植物多样性的增加可以加速物质的分解， 提高河道生态系统内的物质循环速度。 因此面对生物稀少的河道时，可以根据所需阳光不同进行植物的分类培育，建立水生植物垂直生长系统。 另外水中植物生态系统能够为鱼类提供充足的氧气， 而且植物根部的吸附力使得底层淤泥不易流失，河道底层可以更加稳固。
4.3操纵生物投放量
前期工作人员可以投放鱼类、贝类等水生动物，等河道初步建立起新型的生态系统时开始逐渐减少投放量， 使河道能缓慢地恢复自我调节能力， 从而为建立更优化的多向食物链和更复杂的生态系统奠定基础。
4.4河底地形构建技术
对过于单一的河底地形， 为了培育出能够和不同的垂直分层结构相适应的生物层，设计人员要考虑其源头、分支位置及河流形状、在不影响其流通的基础上对底层进行改造，具体可考虑挖深河床、铺垫石头、建造人工鱼巢等方法。 另外地形设计时应充分考虑水生动植物的生活习性。
结语
蓄水区及坝基渗漏损失量较大，人工湖水面景观难以达到预期目标，建议应进行工程防渗处理。蓄水后，在不设防渗情况下，2号蓄水区左岸120~150m范围内及右岸170m范围内会产生浸没危害。
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论文作者:高俊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
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