賴馨 劉湘



摘要:以貴州螞蟻河為例,從河道的清淤疏浚、生態型護岸建設、河岸兩側的植物配置3個方面著手,分析并討論螞蟻河的生態河道治理及管理,提出恢復河流生態系統、建設生態河道的治理管理理念。
關鍵詞:生態系統;貴州螞蟻河;生態河道;環境;可持續發展
中圖分類號:X321;X328;TV85? ? ? ? ?文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2019)12-0079-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.12.018? ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Abstract: The ecological river management project of Guizhou Ant River from three aspects of dredging, ecotype bank construction and plant configuration on both sides of river bank were analyzes and discusses, and the idea of restoring the river ecosystem and constructing the ecological river were put forward.
Key words: ecosystem; Guizhou Ant River; ecological river; environment; sustainable development
河道生態治理及管理是現代河道治理發展的重要趨勢[1]。它不僅有助于改善河流水質,與周圍環境形成相互協調的河道景觀,而且還可以構建一個豐富的自然生態系統,實現河水清澈、魚蝦成群、水草繁盛的美好生態景觀[2,3]。
1? 螞蟻河生態環境概況
1.1? 基本概況
螞蟻河為湘江右岸一級支流,流域面積77.4 km2,主河道長22.4 km。本次治理河道縱貫湘江大道,設計長度為3.54 km,河道寬度為12.6 m,以河道邊線為界,左右兩側各為15~25 m城市綠化帶。區域存在水位落差較大的問題,水流量較為湍急。受山區地形地貌的影響,螞蟻河易發生量級大而歷時短的災害性暴雨,引發洪災。防洪排澇問題是螞蟻河整治的一大關鍵內容。生活污水以及工業污水處理未達標排至螞蟻河中,造成不同程度污染,生活垃圾的未定點回收使河道邊緣形成很多人為的垃圾投放點,致使河道受到嚴重污染。
1.2? 存在的問題
①河道防洪安全缺失:根據地形地貌現狀分析,在河道周圍地形高差變化大,部分區域在汛期無法滿足防洪要求,勢必會危及周邊居民的人身安全;②人與河的關系越來越遠:在部分區域段堤岸高差較大,景觀層次差,不適宜人類的活動,游人視線受阻,河流無可達性,缺乏游憩系統,景觀無美感;③河流缺失自然功能:部分河道硬化,逐漸轉變成一條人工化水渠,一些自然功能喪失,河道缺乏動植物棲息地,生態安全性差;④河流水質污染嚴重:螞蟻河兩邊存在較多的工業企業以及商場小區等集中居住點,部分企業直接將污水排放入河道,河道污染比較明顯。螞蟻河的總磷濃度不滿足《地表水環境質量標準》中Ⅲ類標準要求,最大超標倍數為5倍,總氮濃度最大超標13.2倍,化學需氧量(COD)最大超標倍數為9.91倍;⑤河道管理責任不明確及監督管理責任不到位:雖然螞蟻河在河道管理中制定了有效的措施,并落實了責任,但部分區域管理失責情況嚴重存在,即在實際情況中,相關部門未按照制度要求落實責任,巡河次數少,不能對管轄區域內的螞蟻河進行有效了解,導致對河道管理程度不足,影響其治理。
2? 螞蟻河河道生態化治理研究
2.1? 項目規劃設計
本次項目治理河道全長3.54 km,涵蓋土建、綠化、綜合管網、河道清淤等分項工程。項目占地約195 000 m2,其中涉及綠化區域100 000 m2,水體覆蓋區域約25 000 m2,河道清淤涉及面積約50 000 m2,硬質鋪裝及道路面積約20 000 m2,沿河道至南向北覆蓋有15~25 m寬度不等的斜坡綠化,同時配備景觀照明局部燈飾工程。
2.2? 河道治理
2.2.1? 地形整治
1)清理生活垃圾、建筑垃圾。大量的建筑及生活垃圾等廢棄物被埋在規劃的土地上。為了對這些廢棄物進行就地處理,將分類后可以利用的垃圾堆筑成山體。對不能利用的垃圾采用深埋,以免污染土壤和地下水。因清理垃圾所產生的土坑,則回填種植土,種植植物。
2)淤泥坑淤泥清挖。螞蟻河的河底多為淤泥,給河岸護岸工程造成了很大的困難。因此,必須對河底的淤泥進行清理,以利于河底和護岸工程的質量。
3)綠地整理。對用建筑渣土堆成的山體以及河底,山體部分在所有渣土的基礎上回填2.0 m厚的種植土,河底部分在膨潤土的頂面回填0.5 m厚的種植土,確保植物生長。
2.2.2? 駁岸修復? 生態型護岸是一種新型護岸技術,可防止河岸坍方及河水與土壤相互滲透,提高河道自凈的能力,并且利用植物或者植物與土木工程相結合,對河道坡面進行防護[4],形成一定自然景觀效果的河道護岸形式,有草皮護岸、水生植物與柳樹護岸、木樁護岸、漿砌石塊護岸、混凝土砌塊生態護岸[5](圖1)。
1)草皮護岸。考慮到該區域是垃圾回填的范圍,為了保證岸坡的穩定性,岸坡土壤含水量過高會降低岸坡土壤的黏聚力,導致土體剪切破壞,除了夯實地基土和做防滲處理之外,還應盡量減緩岸坡的坡度。選擇局部區段進行現場岸坡水流侵蝕試驗,綜合分析后得出最佳坡度為≤1∶4,草皮護岸設計及剖面分別如圖2、圖3所示。草皮護岸帶的寬度為20 m,草種主要選擇溝葉結縷草,植被種植在正常水位線以上,可以添加山石在水位線部位,減小水流對泥土的沖刷,豐富岸邊景觀。
2)漿砌石塊護岸。漿砌石塊護岸具有中國傳統園林的山石元素及較強的抗沖刷能力,石材選用具有當地特色的石灰巖。為了確保在高洪水位情況下不發生河水漫溢和護岸結構損壞,需要進一步處理此護岸的高程和地基。具體方法:正確計算并核對護岸的高程,在護岸基礎底部以下區域,沿基礎邊線兩側各外擴0.5 m,其以下2.0 m深范圍內用石灰土回填,回填石灰土時,每回填0.5 m應分層壓實,確保最終壓實系數不小于0.90,以達到基礎回填的效果,然后在石灰土地基上逐層施工。漿砌石塊護岸結構設計及剖面分別如圖4、圖5所示,螞蟻河漿砌石塊護岸見圖6。
3)木樁護岸。在密林種植區護岸中,采用坡度為≤1.0∶4.7的邊坡,木樁位置固定在常水位線。樁頂至少比水位線高0.8 m,便于防洪。木樁間隙可以散置卵石或者擺放生態袋作為反濾層,喬灌木以及地被植物可以種植在木樁以上的區域用來加固岸坡,并且可以使用木樁作為基礎。與水生植物相結合,使岸線具有豐富的層次感。木樁護岸結構設計及剖面分別如圖7、圖8所示, 螞蟻河木樁護岸見圖9。
4)混凝土砌塊生態護岸。垂直式自然型護岸主要適用于岸坡較陡或水流沖刷嚴重的地段。護岸的高度一般小于3 m。可以在護岸的基底設置逆坡,對于土質地基,基地逆坡坡度不宜大于1∶10。對于巖質地基或基礎碎石墊層,基底逆坡坡度應不大于1∶5。當使用黏性土作為填料時,應適當摻入卵石以增大其透水性,增強岸坡的抗風浪能力。混凝土砌塊生態護岸結構設計、剖面分別如圖10、圖11所示,螞蟻河混凝土砌塊護岸見圖12。
2.2.3? 植被修復
1)上游植被恢復。對于水土流失等裸露地,恢復自然植被。
2)城市河道植被景觀建設。淹沒區域、邊坡區域恢復自然植被。
3)螞蟻河植物修復配置[6,7]。由于河道非常長且重復性高,于是選擇了2個重要景觀節點中有代表性的區域進行配置分析,配置中主要在區段河岸邊設置一條喬木和灌木的綠化帶,并在主要景觀節點布置挺水植物和浮水植物,按照圖13的植物群落結構進行分布。
①號景觀節點詳細分布見圖14,植物配置見表1。在河道旁的淺水區布置蒲葦+再力花+常綠水生鳶尾+水蔥的水生草本植物組合能凈化河水水質,有效吸收水中的氮(N)、磷(P)等引起水體富營養化的物質,不同功能的水生植物混合種植在一起能夠加強系統凈化河水的能力。在蒲葦、再力花、常綠水生鳶尾和水蔥生長一段時間后,河水水質得到改善,河水變得清澈,環境更加美觀。在棧道旁邊布置千屈菜、鳶尾和美人蕉等花形秀美的草本植物能美化河岸環境。河岸斜坡上方種植海桐球、紅葉石楠、垂柳、水杉等喬灌木,能夠強化降低工廠噪音污染、凈化空氣中的二氧化硫等有毒氣體、吸附空中煙塵的能力,使得空氣潔凈,在走道上能享受新鮮的空氣和美麗的風景。
②號景觀點詳細分布見圖15,植物配置見表2。此處景點主要分析特色景觀橋水生植物部分,即圖框部分。在景觀木棧道附近的兩岸種植多種水生植物,如香蒲、再力花、花葉蘆竹、常綠水生鳶尾,這4種植物都能凈化水質,而草本層的花葉美人蕉能凈化空氣,這樣搭配可以取長補短,使河水內的污染物能夠最大化地去除,河岸上的銀杏、茶花等能夠吸收空氣中的有毒氣體,這些植物不僅能護岸還帶有較好的景觀效應。
3? 螞蟻河河道生態治理管理對策
3.1? 水質管理
3.1.1? 截污? 工業污水通過城市規劃進行截污納管,對城市污水和生活污水進行綜合協調,納入城市污水管道,排入污水處理廠進行凈化,如圖16所示。
3.1.2? 凈化? 在螞蟻河河道中建立內河生態凈化系統,通過生態凈化系統,初步沉降雨水徑流,然后進入螞蟻河的主水體。針對螞蟻河河道,主要利用水生植物系統的形式來營造內河生態凈化系統,場地內雨水就近排入河道水體中,并利用濕地植物進行凈化,如圖17所示。
3.1.3? 水質更新? 利用引水稀釋的方法來提高螞蟻河水體的自凈能力。螞蟻河現有水量較小,可以通過工程引水的方法來稀釋污染嚴重的水。這種方法可以在較短時間內緩解水污染負荷,同時為水生動植物提供優質的生長環境和棲息地。從而提高螞蟻河河水的自凈能力,改善河流的水質。
3.2? 綠化維護
水陸交錯帶屬于生態脆弱區,非常容易受到外部干擾。因此,在建成水陸交錯帶景觀后,需要精心管理和長效養護,以避免受到人類過多的破壞,維持良好的景觀效果,其管理機制和方法值得繼續討論和研究。
3.3? 管理制度
基于實際情況,管理制度對河道管理、落實責任將能發揮積極作用[8]。河長制是這些年強化河流治理所采取的主要措施,其主要是對省市區管轄內的河流逐條進行細分,并由各市區領導擔任河長,實現對水質的改善,以保證社會的經濟發展。
通過對螞蟻河生態河道建設的研究可知,對于河道的生態建設,應在充分調查分析的基礎上,遵循河流生態建設的基本原則和相關理論,以建設的基本思路為指導,綜合運用河道建設的生態技術及實施有效管理,才能將河道建設成為“水清、岸綠、安全、永續利用”的生態河道,并實現生態效益、經濟效益和社會效益的統一和可持續發展[9]。
參考文獻:
[1] 王穎慧.浙江通園溪河道生態景觀修復研究[D].陜西楊凌:西北農林科技大學,2017.
[2] 常宏興.生態河道治理思路探討[J].工業C,2015(14):125.
[3] PAN B Z,YUAN J P,ZHANG X H,et al. A review of ecological restoration techniques in fluvial rivers[J].International journal of sediment research,2016,31(2):110-119.
[4] 侯英杰.城鎮生態河道建設中護岸型式及選擇[J].水科學與工程技術,2011(2):34-36.
[5] 李志軍.淺析生態型護岸理論與技術[J].林業科技情報,2014, 46(1):59-60.
[6] 尹安石.現代城市濱水景觀設計[M].北京:中國林業出版社,2010.
[7] 李志炎,唐宇力,楊在娟,等.人工濕地植物研究現狀[J].浙江林業科技,2004,24(4):56-58,62.
[8] 馬圣舉.瓦房店市河道治理及管理對策分析[J].黑龍江水利科技,2018,46(2):211-212,220.
[9] 張鐵楠.北方干旱區城市中小河道水生態建設規劃設計[J].水利規劃與設計,2011(4):5-7,81.
收稿日期:2018-09-18
作者簡介:賴? 馨(1994-),女,重慶人,在讀碩士研究生,研究方向為管理研究,(電話)15523213569(電子信箱)985101863@qq.com。