馮磊磊,雷 艷
(1.陜西省西安市灃惠渠管理中心,陜西 西安 710018;2.陜西省農業工程勘察設計院,陜西 西安 710068)
西安市灃惠渠渠首沙坑治理措施及建議
馮磊磊1,雷 艷2
(1.陜西省西安市灃惠渠管理中心,陜西 西安 710018;2.陜西省農業工程勘察設計院,陜西 西安 710068)
采沙廢棄的沙坑既影響河道行洪安全,也影響當地生態環境,對其進行綜合治理非常必要。通過對灃惠渠渠首沙坑現狀、建設必要性、綜合治理措施及效果進行分析得出:沙坑治理應因地制宜發揮其潛能;治理中應注重采取景觀治理手段;苗木栽植應采取多種措施保證成活率;建設中注重土地流轉問題;日常管護中應注意滲流觀察;應續建凈水設施并注重濕地生境恢復。
灃惠渠;沙坑;綜合治理;對策建議
隨著西安市城市建設規模不斷加大,作為建筑主要原料之一的沙石需求量也急劇增加,西安市周邊渭河、灃河、浐河、灞河等主要河道采砂挖沙現象十分普遍,形成了多個沙坑和荒灘。近年來,河道采沙整治力度不斷加大,禁采區內嚴禁挖沙,但前期采沙形成的沙坑未能完全治理,且大多分布在河道堤防內外兩側,嚴重影響河道行洪安全及當地生態環境。本文結合灃惠渠渠首儀祉湖綜合治理工程對沙坑治理的措施與方法進行分析總結。
灃惠渠是水利泰斗李儀祉先生早年倡導修建的“關中八惠”之一,渠首位于西安市西南25 km灃河和潏河匯流口下游500 m處,采用低壩自流引水,設計引水流量11 m3/s,1947年建成并投入運行。目前,灃惠渠年向漢城湖、高新湖等生態水面提供生態用水6000余萬m3,成為西安市重要的城市生態水輸送通道,2010年,灃惠渠渠首被確定為西安市城市水源地。
上世紀末,由于當地群眾非法抽砂,致使灃惠渠渠首周邊形成大面積沙坑,直接威脅灃河、潏河行洪及灃惠渠工程引水安全。沙坑位于灃河、潏河主河道外側,共兩處,其中:東側沙坑位于潏河右岸與灃一干渠右岸夾角處,面積約300畝,因河水滲流已形成水面,水深2~10 m;西側沙坑位于灃河右岸與灃一干渠左岸夾角處,面積約200畝,坑內存有面積不等的水面和荒灘。
2.1 存在問題
2.1.1 堤岸遭破壞,影響安全運行
沙坑緊鄰潏河、灃河及灃惠渠,因不合理開采利用,地表植被遭到破壞,水土流失嚴重,邊坡不斷垮塌,導致以上河、渠堤岸均遭破壞,灃惠渠一干渠部分堤岸寬度不足1 m,嚴重威脅河流行洪安全及渠道供水安全運行,因此對沙坑進行綜合整治是非常必要和緊迫的。
2.2 沙坑內垃圾遍布,污染環境
沙坑內堆置大量沙石和廢土,長期無人監管,荒草叢生,亂倒垃圾現象嚴重,嚴重影響當地生態環境,污染城市水源地水質,急需整治。
2009年西安市政府審批通過《灃河干流生態治理規劃》、《灃河流域綜合保護利用規劃》,灃惠渠渠首為以上規劃中重要節點之一。灃惠渠渠首治理也被列入“八水潤西安”大規劃,治理后,可增加生態水面,改善當地生態環境,增強城市水文化氛圍,對“八水潤西安”工程起到宣傳和示范作用。
灃惠渠渠首沙坑綜合治理的整體思路為在保證工程安全運行的前提下,對沙坑采取堤岸加固、湖底整治、水系連通、岸坡綠化等措施,實現“工程安全、引水順暢、環境生態”的目標,將廢棄沙坑打造為生態湖區。
3.1 堤岸加固
堤岸加固是沙坑整治的基礎工程,沙坑現狀高差較大,邊坡基本垂直,結構極不穩定,通過加高培厚、削坡,保證堤岸穩固。因沙坑均緊鄰行洪河道,臨河堤岸兼具沙坑護岸及攔洪堤壩雙重功能,根據河道整體規劃,確定其堤岸防洪標準及高程,其中,西側沙坑灃河堤防確定防洪標準為50年一遇,堤岸高程為超過灃河洪水位2 m;東側潏河堤防確定防洪標準為20年一遇,堤岸高程為超過潏河洪水位1 m。有防洪要求的護岸堤防加高培厚使用黃土按設計壓實度碾壓填筑而成,以保證工程安全性,其余護岸的培厚可就近采用沙坑中的廢土進行填筑。
3.2 湖底整治
西側沙坑內存在大量抽砂形成的深坑,且部分深坑臨近灃河堤防,為保證堤防安全,利用采砂廢棄的沙土將深坑進行填平,同時對湖底進行整體平整,保證蓄水后湖水深度不小于2 m,項目區地下水位較高,不存在滲漏問題,故沙坑底部未設置防滲層。為防止游人溺水及保證水生植物的正常生長,沿沙坑四周邊坡底部填筑寬2 m的緩沖區,蓄水后深度不超過0.5 m。東側沙坑原狀水位較高,僅對環沙坑護岸周邊棄土堆進行機械平整。
3.3 水系連通
沙坑治理中,應注重根據河道灘地的原始斷面形態及河床、河岸的相對高差實施水系連通工程,一方面可利用沙坑蓄水增加生態水量或蓄滯洪量,另一方面可利用生態水面凈化水質。灃惠渠渠首沙坑治理中在西側沙坑修建進、退水管道各一處,使灃惠渠引水經進水管道流入西側沙坑,并經穿堤退水涵管退入灃河,實現灃惠渠、西側沙坑、灃河的水系連通,管道直徑均為1 m,引、排水量大小由蝶閥控制,為便于控制水位,在退水管處修筑溢流井一座。在灃一干渠右岸修建進、退水閘,將東側沙坑與灃惠渠水系連通起來,灃惠渠水經進水閘流入東側沙坑,經退水閘退回灃惠渠,閘門尺寸均為4 m×2 m(寬×高),采用螺桿式啟閉運行。
3.4 水保綠化
為減少水土流失,對沙坑岸坡進行生態景觀綠化。坡面采用喬木、灌木、草皮相結合的方式進行栽植,淺水區栽植水生植物。苗木品種多選用鄉土樹種和耐旱、耐貧瘠書中,以提高成活率。該工程共栽植喬灌木20.6萬株,荷花、睡蓮、千屈菜、菖蒲等水生植物5987 m2。
為保證防汛搶險安全和便于維修養護,修建完善環沙坑道路,結合堤頂寬度,路面寬度確定為4~7 m。為解決景觀綠化灌溉問題,環東西沙坑各修建噴灌系統一套。
4.1 結論
(1)沙坑治理應根據其自身特點,因地制宜開發其潛能,變廢為寶,將沙坑打造為生態水面、景觀濕地。處于河道行洪區內的沙坑,在植被恢復的基礎上,重點發揮其蓄滯洪的作用;處于行洪區外的沙坑,可著重開發其景觀特性,將其打造為生態景區。
(2)邊坡整治和坑底整地是沙坑治理工程的基礎。灃惠渠渠首沙坑整治工程中邊坡坡比為1∶2~1∶3,且填筑削坡較規整,感覺比較生硬,有條件的沙坑可采用修筑微地形、放緩邊坡等景觀園林造型手段整修堤岸,使景觀接近自然。
(3)黃土碾壓填筑的堤岸因壓實度較高,苗木根系難以深扎,易導致苗木尤其是喬木存活率降低,采用廢土填筑的堤岸也不利于苗木生長。因此,廢土填筑的堤岸應在種植面攤鋪一定厚度的黃土,且栽植苗木時需適當施用適量保水劑、有機肥等,以提高苗木成活率。
(4)沙坑治理建設過程中,需注重土地流轉工作。灃惠渠渠首沙坑原為農田,大部分處于河道保護范圍外,土地承包權歸農民所有,項目立項后,建設單位積極與當地鄉鎮、村組協商,以租賃的形式取得土地的使用權,并對地面附屬物進行了賠補償,有力保障了治理工程進度。對于河道范圍內的沙坑,也應適當配套土地流轉費,治理前對地面附屬物進行賠補償,以免影響建設進度。
(5)因灃惠渠渠首沙坑治理完成后蓄水形成湖區,且其水面與鄰近河道常水位存在一定高差,在日常管護中,應注意觀察堤防基礎是否出現滲流現象,如發現滲流,需及時采取相應措施對其控制,以防止形成管涌或流土,破壞堤防。
4.2 建議
(1)因灃惠渠及沙坑引水水源為潏河、灃河,其水質受上游來水影響較大,故在后期續建過程中,應注重圍繞沙坑續建水質凈化設施,利用水面將引水進行凈化,提高向下游生態供水水質。
(2)灃惠渠渠首沙坑生態水面在下一步建設中應注重濕地生境恢復,主要針對魚類和兩棲類生長環境,結合養殖業,實現浮游植物-浮游動物-小型魚類-大型魚類等食物鏈的完整和生物多樣性;同時構建坑塘濕地多重生存空間,為野生生物提供棲息地[1],將其打造為生態濕地。
[1]段亮,宋永會,張臨絨,徐微雪,郅二銓,趙偉偉.遼河保護區坑塘濕地恢復研究[J].環境工程技術學報,2014(1):24-28.
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1673-9000(2017)05-0067-02
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馮磊磊(1985-),男,山西運城人,工程師,主要從事水利工程建設管理工作。