會(huì)昌縣湘水系統(tǒng)治理工程水環(huán)境整治提升工程研究

何偉華

(會(huì)昌縣水利局建設(shè)股，江西 贛州 342600)

1 會(huì)昌縣湘水系統(tǒng)治理工程概況

會(huì)昌縣湘水系統(tǒng)相關(guān)治理工程主要處于湘水河段，工程范圍從湘水主流老門嶺大橋到中村河，河道治理總長度是85.5km。工程保護(hù)人口數(shù)量為5.55萬人，保護(hù)耕地面積是613.33hm2、工程保護(hù)面積為1280hm2。工程建設(shè)主要內(nèi)用是清淤疏浚，新建巡河道和護(hù)固岸，并修復(fù)兩個(gè)濕地公園與河灘地，新建一座攔水堰和兩座攔河閘，河岸植被修復(fù)總長度為36.254km。

2 會(huì)昌縣湘水系統(tǒng)環(huán)境現(xiàn)狀

因?yàn)楹拥烙俜e、水土流失、岸線侵蝕、采砂等因素的影響，導(dǎo)致湘水干流相關(guān)河段在枯水期中水流量下降，河灘與河段呈現(xiàn)裸露狀態(tài)。此外，湘江流域中相關(guān)企業(yè)排污量在全縣排污總量中占據(jù)較大比例，但因?yàn)闅v史欠賬等問題，導(dǎo)致沿江企業(yè)沒有進(jìn)行合理選址，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的污染治理效果，導(dǎo)致湘江水體遭受污染，特別是的枯水期，因?yàn)樗鬏^淺，導(dǎo)致出現(xiàn)排污、取水的惡性循環(huán)，市民生活環(huán)境也更為惡劣。

3 水環(huán)境整治提升工程分析

此次水環(huán)境整治工程，通過擴(kuò)展水面寬度，優(yōu)化河道水體，進(jìn)而確保相關(guān)動(dòng)植物能夠擁有充足的生存空間和繁殖空間，實(shí)現(xiàn)環(huán)境綠化、河道水環(huán)境改善、水質(zhì)提升等目標(biāo)，優(yōu)化沿河周邊的居住環(huán)境和居民生活質(zhì)量。

3.1 疏浚河道

消除阻水，針對(duì)河槽邊線實(shí)施全面梳理，并針對(duì)整治范圍中的生產(chǎn)、生活垃圾進(jìn)行全面清除，對(duì)于某些嚴(yán)重淤積的河道還需要實(shí)施清淤整治。加固河岸，保留原有植被，并在河道凹岸的沖刷河岸開展生態(tài)防護(hù)，對(duì)景觀旅游區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)處理，在河岸兩側(cè)構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸。健全相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，在沿河段打造交通系統(tǒng)，結(jié)合景觀水坡、下河道路、景觀拱橋、休閑走廊等建設(shè)措施，維持場(chǎng)內(nèi)順暢交通。

3.2 會(huì)昌縣筠門嶺水環(huán)境整治

會(huì)昌縣筠門嶺的水環(huán)境整治，主要新建一座攔水堰和攔河閘，壩線在贛江水系的湘水河一級(jí)支流中，壩線沒有公路，交通條件存在較大問題。

按照地質(zhì)平面測(cè)繪結(jié)果以及勘測(cè)資料分析，發(fā)現(xiàn)壩線露出區(qū)域地層為第四系沖積層。壩基巖石性是白堊系粉砂巖，單斜構(gòu)造巖層，朝偏上游左岸方向傾斜，整體產(chǎn)狀十分穩(wěn)定，斷裂構(gòu)造和節(jié)理裂隙沒有發(fā)育，巖體構(gòu)造也不會(huì)影響壩基穩(wěn)定性。壩下游河床表層覆蓋有圓礫層，整體厚度為1-2m，結(jié)構(gòu)形狀較為致密，抗沖刷能力相對(duì)較差，大壩泄流中容易使下游河床遭受沖坑影響，降低岸坡和建筑物穩(wěn)定性。未來進(jìn)一步控制農(nóng)田淹問題，提高景觀效果，此次設(shè)計(jì)選擇設(shè)置兩極攔河閘。從淹沒角度分析，在設(shè)計(jì)此次工程蓄水位為203.5m條件下，能夠?qū)?duì)兩岸淹沒危險(xiǎn)降到最低。從景觀水深層面分析，工程擬建壩址蓄水位正常在203.5m左右，基于多年平均流量條件下，河道平均水深是5.77m，水庫回水末端是在筠門嶺的攔河閘下游，平均河道水深符合景觀建設(shè)要求。為此在筠門嶺設(shè)計(jì)203.5m蓄水位條件下，不但可以有效改善該河段水景觀，同時(shí)還不會(huì)淹沒房屋，是合理取值選擇[1]。

此次工程護(hù)岸建設(shè)原則如下：第一是為了降低對(duì)人們生活影響，選擇護(hù)岸效果好，占地少的C15混凝土擋墻實(shí)施固腳護(hù)岸，并針對(duì)其中平緩低矮的迎流頂沖段河岸通過干砌石+拋石固腳的護(hù)岸形式。設(shè)置仰斜式的C15混凝土擋墻護(hù)岸形式，墻頂寬度上1m，迎水面相關(guān)坡度是1∶0.5，而背水坡整體坡度是1∶0.25，墻址寬度是0.6m。擋墻的墻頂高度是枯水位加1m，由于此次工程枯水位主要是在0.3-0.5m之間，聯(lián)系具體施工條件，C15混凝土擋墻需要超出河床1.5m左右。按照抗沖刷相關(guān)深度特征，擋墻需要低于河床下1.5m左右，D75UPVC排水管設(shè)置中，出口管中心在擋墻的半高度左右，整體水平間距是2m。

干砌石護(hù)岸施工中，需要按照1∶2實(shí)施削坡處理，隨后建設(shè)干砌石護(hù)岸，其中護(hù)岸高程是庫水位加1m，干砌石護(hù)岸上層為草皮護(hù)岸，并在草皮下方設(shè)置100mm厚度的腐殖土。干砌石護(hù)岸固腳可以設(shè)置為拋石固腳，結(jié)合抗沖刷的深度條件，拋石固腳需要深入河床下方1.5m，固腳底部寬度是1m。內(nèi)外邊坡比是1∶1。

對(duì)于平行岸坡的水流沖刷計(jì)算公式如下：

表1 沖刷深度計(jì)算結(jié)果

通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)筠門嶺段的最大沖刷深度是1.49m，此次設(shè)計(jì)中經(jīng)綜合考慮決定選擇河床面下方1.5m。

水流沖擊下，相關(guān)護(hù)腳塊石的穩(wěn)定抗沖粒徑計(jì)算公示如下：

(2)

式中：V為水流速度；d為折算直徑；g為重力加速度；c為石塊運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，其中傾斜底坡C是0.9，而水平底坡是1.2；r為水容量，取值9.81kN/m3，γs則是石塊容重，取值26.5kN/m3。

在不同流速下的粒徑計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 不同水流速下粒徑計(jì)算結(jié)果

通過計(jì)算結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，四種水流速度沖擊下，護(hù)腳石塊穩(wěn)定維持下相關(guān)抗沖擊粒徑大概在0.13-0.55m之間。此次設(shè)計(jì)中針對(duì)堤腳實(shí)施塊石固腳處理，折斷粒徑最大選擇0.6m，折算粒徑最小選擇0.2m，保證良好級(jí)配效果。

3.3 麻州鎮(zhèn)水環(huán)境整治

麻州鎮(zhèn)相關(guān)水環(huán)境整治提升主要是新建攔河閘，在九子墓下游，壩址在湘水河中，和會(huì)昌縣城距離是10km，壩址附近通有公路，交通狀況優(yōu)越。攔河閘的建成景觀效果如圖1所示。

圖1 攔河閘景觀效果

此次工程中在選擇蓄水位時(shí)，應(yīng)該結(jié)合麻州鎮(zhèn)相關(guān)景觀水深要求進(jìn)行建設(shè)，將不構(gòu)成新農(nóng)田和不淹沒房屋作為基礎(chǔ)控制原則，并聯(lián)系河道水面線，需要將蓄水位控制在172.8-173m之間，此次施工中對(duì)兩種常蓄水位實(shí)施比較分析，進(jìn)行如下選擇。從淹沒影響層面分析，聯(lián)系實(shí)地勘測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)工程蓄水位處于172.8m條件下，對(duì)于兩岸淹沒影響降到最低。結(jié)合景觀水深角度要求分析，工程壩址蓄水位正常為172.8m，處于多年平均流量條件下，河道水深大概是3.56m左右，而水庫末端回水位置主要在黃牛灣村，河道的水深符合麻州鎮(zhèn)景觀建設(shè)要求。為此攔河閘工程在172.8m蓄水位條件下，不但可以改善河段水景觀，同時(shí)還不會(huì)淹沒房屋，新增農(nóng)田，是最佳的選擇。各個(gè)攔河閘的庫容和水位特征如表3所示。

表3 攔河閘的庫容和水位特征

按照地質(zhì)鉆孔條件和地形條件分析，在閘址選定范圍內(nèi)初步確定兩個(gè)閘線，并設(shè)置樞紐。上下閘線之間的距離是80m，整體地貌地形大致相同，位于湘水中下游區(qū)域，兩岸地形不夠?qū)ΨQ，河谷較為開闊，成U字形分布。設(shè)置上壩線攔河閘時(shí)，選擇一字型，長度是143m，包含管理房、左右岸邊墻和溢流堰等部分?；炷烈缌鲏卧O(shè)置于河床主河道中部區(qū)域，為了避免影響泄洪，可以結(jié)合當(dāng)下河床實(shí)際寬度確定溢流寬度。混凝土溢流壩設(shè)在河床中部，將消力池設(shè)置在下游區(qū)域，右側(cè)護(hù)岸擋墻和山體進(jìn)行連接，左岸控制閘室層上方設(shè)置控制管理房。溢流堰兩側(cè)設(shè)置C25混凝土衡重?fù)鯄?，長度都是35m，墻后需要將黏土進(jìn)行回填，并在強(qiáng)風(fēng)化基巖中設(shè)置擋墻基礎(chǔ)。上游左右岸設(shè)置擋墻，回填開挖料，并在強(qiáng)風(fēng)化基巖中設(shè)置擋墻基礎(chǔ)，左岸上游的護(hù)岸長度是19m，右岸的護(hù)岸長度是20m[2]。

3.4 水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)

結(jié)合旅游觀光、城鎮(zhèn)建設(shè)、總體規(guī)劃，在確保水資源質(zhì)量與穩(wěn)定河勢(shì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展水體景觀，優(yōu)化水系脈絡(luò)，擴(kuò)展濱水休閑觀光空間，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)山水人城互動(dòng)以及互相滲透目標(biāo)，涵蓋多功能濕地建設(shè)、洲灘修復(fù)和保護(hù)、河岸植被修復(fù)等建設(shè)工作。

河岸植被修復(fù)方面，為了確保河道安全，在河岸安全區(qū)間設(shè)計(jì)護(hù)岸，為了避免環(huán)境破壞問題，需要修復(fù)河岸植被，聯(lián)系鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃，針對(duì)景觀要求區(qū)域?qū)嵤┚坝^綠化，選擇種植假儉草和灌木。

在多功能濕地修復(fù)中，聯(lián)系筠門嶺相關(guān)規(guī)劃要求，結(jié)合新建的攔河閘進(jìn)一步擴(kuò)展水面積，并在筠門嶺大橋兩端以及溫泉度假村附近創(chuàng)建濕地公園，聯(lián)系植被建設(shè)和景觀綠化增加挺水植物、人工水槽以及拋石復(fù)氧等措施，綠化河岸景觀，筠門嶺濕地公園效果如圖2所示。

圖2 筠門嶺鎮(zhèn)的濕地公園建設(shè)效果

以當(dāng)?shù)匚幕滋N(yùn)為基礎(chǔ)依托，將景觀建設(shè)分成四種主題分區(qū)，分別是紅古相映、會(huì)昌人家、漁舟唱晚和風(fēng)景獨(dú)好。在紅古相映區(qū)域設(shè)計(jì)中，結(jié)合場(chǎng)地特征，在不同地段科學(xué)設(shè)置多樣化的區(qū)塊場(chǎng)所、景觀平臺(tái)以及濕地景觀，從而廣泛吸引人流參與，并結(jié)合地面鋪裝、雕塑、文化景墻等設(shè)置設(shè)計(jì)主題故事，突出濱江公園整體文化特診。綠化配置中，應(yīng)該堅(jiān)持當(dāng)?shù)貥浞N為核心，結(jié)合四季開花地被和小喬，創(chuàng)造出四季如春的美好景觀。在景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)該立足于整體角度，突顯簡潔、生態(tài)的人文氛圍，并融入滲透主題文化，為居民提供休閑娛樂的場(chǎng)所。

4 結(jié) 語

綜上所述，結(jié)合有效的水環(huán)境整治提升工程，可以進(jìn)一步優(yōu)化會(huì)昌縣湘水系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境，打造優(yōu)美景觀，為人們提供美觀、舒適的生存環(huán)境，降低人類活動(dòng)對(duì)于湘水流域生態(tài)環(huán)境的破壞和影響，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。