尹永紅,馬恩利
(1.滄州水利勘測設計院,河北 滄州 061000;2.河北省水利水電勘測設計研究院,天津 300250)
在經濟迅猛發展的今天,水生態、水環境形勢異常嚴峻,如何正確協調人與自然、人與河流的關系是不容忽視的問題。現代水利的核心理念是人與自然和諧相處,倡導民生水利、環境水利、資源水利和安全水利,走科學發展之路,營造人與河流和諧發展的生態環境。在天津市大港興濟夾道減河水環境治理工程設計中,充分考慮了生態型護岸理念,在滿足河道的行洪、排澇等基本功能的基礎上,兼顧安全與生態景觀的需求,同時滿足河道社會功能和生態功能的建設需要。
興濟夾道減河開挖于1967年,全長42.78 km,上起河北省滄州市青縣清和莊,經青縣清水白村向東流至黃驊市桃園村東進入天津市大港,至遠景二村入青靜黃排水渠匯流入海。興濟夾道減河大港段長19.78 km,是大港的主要排瀝河道,同時也是大港中華民營經濟園區的主要排瀝通道。
位于濱海新區西南部的中華民營經濟園是集居住區、工業區、設施農業產業區統籌發展為一體的綜合性園區,規劃面積43 km2。興濟夾道減河兩岸城鄉經濟發展迅速,城市規模不斷擴大,而污水治理普遍滯后,大量污水和污染物滯留在河道中,導致附近臭味難聞,沿線水環境惡化,居民苦不堪言;由于河道淤積嚴重,汛期在瀝水與漲潮海水共同作用下,河道水位高出地面0.6 m以上,使得河道兩岸土地鹽漬化越來越嚴重。
為改善居住環境、提高生活品位、促進經濟園的發展、解決園區排水問題,對興濟夾道減河津汕高速公路至工農大道段長6.64 km河段進行綜合治理。治理工程針對不同環境下的河段,堅持生態設計理念,分別選用生態材料和結構,以達到人與河流和諧相處的目的。
興濟夾道減河水環境治理工程根據河段所處的自然條件和周邊環境,采取了以下措施:封堵污水排放口、疏浚河道、生態格網護砌、植被護坡、親水臺階設置、天然護岸河段等。
2.1.1 雨污分流,中水利用
興濟夾道減河治理段有3個雨污混流口排放生活污水及少量工業廢水。本次治理工程對其中2個雨污合流口進行徹底封堵,對1個雨污合流口門進行改造,只保留雨水排放功能。經過治理后,在汛期通過該排放口可利用雨水資源充分蓄水并置換河水,達到河道水量充盈、水質清潔的目的。
為集中治污,做到雨污分流、中水利用,中華民營經濟園區擬建污水處理廠1座,目前已完成規劃,1期設計日處理污水能力10萬t。排污管道通過切改,污水暫排至民營園北部的集水坑塘,污水處理廠建成后,處理后的達標中水可排入河道內,補充景觀用水。該項措施的實施,在清污、治污的同時,保證了水資源的有效利用,從水量和水質兩方面滿足了環境和生態需水的要求,對改變周邊水環境起著一定的保障作用。
2.1.2 疏浚河道,徹底清污
興濟夾道減河治理工程首先應滿足其排瀝要求。
河道的排瀝流量采用 《天津市平原地區農田除澇水文手冊》中推薦的公式:

式中:Q為設計排水流量(m3/s);R為設計徑流深(mm);F為排水河道設計斷面控制的排水面積(km2)。
根據興濟夾道減河的匯流面積、徑流深等條件進行計算,得出其排瀝流量為34 m3/s,以此進行水面線推求,確定各治理段的設計斷面。
按設計斷面對河道進行疏浚,同時對河底污泥進行清理,消除河道內源污染,使河道避免再次污染,改善整治后的河道水質,保證了治理后河道的水環境潔凈。整治后的河道可降低沿岸的地下水位,使兩岸土地的鹽漬化程度得到緩解,對提高農產品產量和效益起到促進作用。
對位于園區內的2.5 km長河段的邊坡進行生態護砌,河底保持原狀土結構。該段河道斷面為復式斷面,設計底寬8 m,縱坡1/10 000,底高程0.20~-0.05 m,灘地高程為 4.70~4.45 m,設計水位 3.36~2.98 m;河道主槽護坡坡比為1∶1,灘地至堤面坡比1∶3。
2.2.1 格網護砌
河道主槽邊坡采用格網護砌。坡腳護齒采用漿砌石 “凸”字形石墻,石墻斷面底寬1.3 m、高0.4 m,基礎厚0.4 m。石墻上接3層階梯狀布置的生態格網,每層較上一層后退0.5 m,格網內裝石塊。頂層生態格網外側設寬0.6 m、厚0.25 m的鋼筋混凝土壓頂。漿砌石齒腳、生態格網及鋼筋混凝土壓頂下沿開挖輪廓線鋪設1層300 g/m2土工布。
生態格網的護砌設置起到了固坡阻滑、防止水流沖刷的作用,土工布的鋪設可防止岸坡內土粒流失。格網護砌改變了傳統河道的斷面形式,使河道有了靈動感,增添了河道的精致;隨著泥沙的淤積、水生植物的生長,魚類和水生生物的棲息場所逐漸形成,生態環境必將得以改善。
2.2.2 植被護坡
鋼筋混凝土壓頂至灘地戧臺為1∶3邊坡,邊坡坡面土壤經改良后撒播草種,形成植被護坡;戧臺內肩種植竹柳,形成綠色圍籬。
植被護坡的設置,對堤坡起到了防沖、防滲的效果,植物的根須對堤坡穩定、水土保持均起到了很好的作用。植被護坡的設置,配合河道兩岸的綠化、美化工程和城市園林建設,將使園區形成綠色網絡,給人們提供了可以享受自然、回歸自然的生態環境。
崔莊子附近人口較密集,所以在興濟夾道減河右岸處修建混凝土親水臺階及濱水休閑小廣場1處。
親水臺階段長50 m,臺階分大小2種踏步,沿臺階縱向間隔布置。其中,6 m長的小臺階分布在兩端及中間,每階踏步高為12.5 cm、寬為31.25 cm;其他兩段為長16 m的大臺階,每階踏步高為25 cm、寬為62.5 cm。臺階采用鋼筋混凝土結構,其上鑲嵌3 cm厚花崗巖板,并用彩色瓷磚分格。親水臺階以上為濱水休閑小廣場,與園區內原有廣場南北向順接。新建的小廣場東西向長50 m,南北向寬約40 m,鋪設厚8 cm的廣場彩磚,樹木用圍樹磚圍砌樹坑。
親水臺階的設置,使河道堤坡一側是格網生態護砌,一側是開放式親水臺階,其護岸及形態富有了變化,滿足了河道斷面景觀化;濱水小廣場與原有廣場的連接,使各自景致相映成趣,與周邊自然環境相協調,滿足了沿岸居民的親水需求,為人們創建一處親近水體的平臺,為周邊居民提供了一處茶余飯后、休閑娛樂的好去處,創造出安全、和諧、舒適、富有情趣的水邊環境。
對遠離居民區的長3.96 km的河道進行清淤、擴挖至設計斷面,河底及邊坡均保持為原狀土,不再進行護砌設計。該段河道設計指標為:斷面型式為復式斷面,設計底寬8m,縱坡1/10 000,底高程-0.05~-0.45 m,灘地高程為4.45~3.42 m,設計水位2.98~2.62 m;河道主槽及灘地至堤面坡比均為1∶3。
工程完工后,岸坡植被會自然恢復,生長蘆葦、水草等親水植物;河道兩岸也在逐步實施綠化、美化工程。
土質岸坡與自然植被形成天然護岸,恢復了鄉間河道的自然形態。原狀土質的河底、河坡能更好地恢復河道原始生態系統的功能,保護河道生態系統的自然屬性,促進河道生態系統的良性發展。自然恢復的植被等綠化、美化工程與周邊環境融為一體,創造出良好的自然風光與優雅和諧的水環境。
筆者認為,為使河道生態環境步入良性循環,除進行必要的工程治理外,還應采取以下必要的對策:一是完善監管機制,杜絕沿線企業的偷排偷放,從源頭上遏制污染;二是加強環保宣傳,使人們具有保護環境的意識,同時沿線設置垃圾處理設施,為生活垃圾尋求出路;三是定期進行水質監測,及時發現問題并采取相應措施,保證河道水質安全;四是做好沿線綠化、美化工程的維護、養護工作,保持良好的生態環境。