蘆 超,張 靜
(泰安市水利勘測設計研究院,山東 泰安 271000)
泰城山區生態河道治理起步較晚,加之現狀人水爭地、河道常年淤積、地表水資源利用率低等問題,嚴重阻礙了泰城山區水系的可持續發展。由于山區洪水沖刷破壞能力強,治理難度大。因此必須根據山區河道的現狀情況,有針對性地采取處理措施,從而保證山區河道治理效果。
偏遠的山區村落主要以發展種植農業為主,村落、農田、農業設施等基本都分布在河道周邊,山洪河道多是季節河道,苦水季節附近的村民不斷向河道開墾農田,發展農業,且大多已被劃作基本農田,破壞了原始河道岸坡脆弱的植被,不僅侵占了河道行洪斷面,而且加劇了水土流失。由于管理保護范圍尚未劃定,河道藍線范圍不明確,導致侵占河道造成河道防洪能力不足及破壞水利工程等現象時有發生。
泰城山區河道主要分布在泰山周邊,暴雨集中,匯流歷時短,洪水暴漲暴落,河道坡降較陡,流速大,河水挾砂能力大,往往帶著砂石流動,常年累積,河道被砂石填充,淤積嚴重,水景觀效果差。
由于山區發展落后,資金缺乏,許多水利工程修建都由當地村民自籌修建,如漫水橋、攔蓄工程等,工程沒有經過合理的設計,反而影響了河道行洪,而且大部分工程基礎沒有坐落至巖基,透水性強,加上河道常年累積砂石,淤積嚴重,水資源都通過地下徑流流入下游,故河道地表水資源干枯,水資源利用率低。
1)盡快開展山區河道管理范圍和其水利工程管理與保護范圍劃界工作,對已劃定管理范圍和保護范圍的,設立界樁、界碑、管理和保護標志,嚴格涉河工程及涉河活動的管理,保證河道生態健康和水利工程安全運行。有條件的區域開展土地確權,已完成的劃界確權成果形成電子化和數字化成果,與國土資源管理數據同步協調。
2)加快編制山區河道岸線利用管理規劃,劃定岸線保護區、保留區、控制利用區和開發利用區,落實分區管理要求,逐步開展山區河道水域分區管理和用途管制,禁止不符合河道岸線主體功能定位的各類開發活動。全面梳理現有不符合岸線功能區要求的開發利用項目,開展整治活動。
2.2.1 水利工程營建
1)山區河道清淤疏浚工程。河道淤積己日益影響到防洪、排澇、灌溉等功能的正常發揮,為恢復河道正常功能,促進經濟社會的快速持續發展,進行河道清淤疏浚工程,使河道通過治理變深、變寬,河水變清。
2)修建攔河壩工程。為了打造山青水美的生態環境,在河道內修建生態攔河壩。一是在滿足河道防洪要求的前提下修建攔河壩,合理選擇建壩位置;二是根據河道走勢選擇建壩位置,避免在河勢起伏較大、彎道處及下游離橋較近的位置建壩;三是根據現狀地質條件選擇建壩位置,選擇河道內巖石裸露或者靠近山體的位置建壩,壩基條件好,穩定性強且不易滲水,節約工程投資。
3)修建攔砂坎工程。首先要依據建壩后回水長度選擇工程位置,攔砂坎在回水區上游修建,一般不高于1.0 m,攔砂坎作用主要是攔蓄上游砂石,防止流入下游水面,破壞下游水面景觀及減少下游壩址蓄水量。其次要依據兩岸是否有步行交通需求選擇工程位置,山區河道兩岸基本都以農作種植為主,由于攔砂坎無蓄水要求,周邊無水或少量存水,非汛期時,作為步行交通工具,基本無安全隱患。
2.2.2 植物景觀營造
1)在水岸邊緣水流平緩的地方,應多種植些水生植物。有景觀效果好、香氣撲鼻的挺出水面植物,常見的有荷花、千屈菜、菖蒲、香蒲等。有凈化水質、抗逆性好、植物根系發達的沉水植物,如金魚藻、菹草、苦草等。植物根系發達,可固定土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有機質含量,既改善土壤的結構與性能,又能提高河岸土壤肥力,改善生態環境。
2)在常水位至洪水位的護坡及灘地之間,應多種植以護岸為主的植被。河坡部分以濕生植物為主,河灘部分選擇能耐短時間水淹的植物,河道植物的配置按照層次高低,花色深淺相錯落,以多年生草本和灌木為主體。部分山區河道都是直立式擋墻,沒有護坡及灘地,植物綠化可采用在擋墻頂部種植薔薇、爬山虎等植物,經過生長,從而覆蓋硬式直立擋墻,美化駁岸景觀。
3)洪水位以上是營造河道景觀的主要區段,在護坡及灘地處,可有群落的構建以選擇適合泰城生長的植被景觀樹種為主,如楓樹、欒樹等。物種應豐富多彩、高低層次分明,可適當增加常綠植物比例,以彌補洪水位以下植物群落景觀在冬季蕭條的缺陷。依據山區河道地域的復雜性特點,部分河道兩岸被劃定了基本農田,無法打造大規模的植物群落,洪水位以上植物景觀可因地制宜,采用田園風景進行打造。
1)攔蓄工程設計。攔蓄工程主要包括攔河壩及攔沙坎等。攔蓄工程設計時,首先要注重整體協調性,攔蓄工程設計型式要與山體環境相協調,最好采用鑲嵌自然石結構。其次要注重攔蓄功能,攔河壩主要攔蓄水源,而攔沙坎主要攔蓄河砂。在設計攔河壩時,攔河壩壩體中間應采用混凝土心墻結構,減少壩體滲流,兩側采用埋石混凝土鑲嵌自然山石,壩頂設置自然石汀步,增加親水性,汀步尺寸不易過小,以免行走不慎落水。壩基基礎坐落至巖基,如巖基過深,壩基基礎可埋深至沖刷深度以下0.5~1.0 m,然后與巖基之間采用膠凝砂礫料回填,從而防止壩基滲流,保障蓄水功能。一般山區河道基巖面不會過深,攔砂坎修建型式與攔河壩基本相同,采用漿砌自然石結構,坎頂寬度可依據實際需求設置,攔砂坎基礎深度根據河道沖刷深度進行設計,避免沖刷破壞。再次要注重后期運行是否影響河道正常行洪,在設計過程中,要反復驗證洪水位與兩側河岸及堤頂的關系,從而確保設計的合理性。
2)駁岸工程設計。河道駁岸的設計是在滿足行洪要求的前提下進行的,當河道行洪不滿足要求時,不能一味追求景觀效果從而壓縮河道斷面,忽略了河道的行洪要求。山區河道駁岸的設計應避免采用硬式的人工塊石擋墻結構,防止與整體自然環境不協調。在河道現狀滿足行洪要求時,當河道兩岸較寬且坡度較緩時,駁岸可以采取干砌大塊自然石結構。當河道兩岸較窄且坡度較陡時,駁岸可以采取漿砌自然石結構。
在河道現狀不滿足行洪要求,河道兩岸又受到農田或者公路的限制時,無法通過擴寬河道來解決行洪問題,只有通過河道清淤、加深河道斷面來滿足行洪要求。一般山區洪水往往帶著砂石流動,常年累積,河道會淤積嚴重,大部分山區河道都可以通過原河道清淤來滿足行洪要求。在清淤河道時,原河道駁岸就會受到影響,為此,設計駁岸需要在擋墻外圍或護坡基礎外圍修建漿砌石綁墻,綁墻墻身深度為開挖深度,綁墻基礎深度至沖刷深度下挖0.5 m,從而加固原河道擋墻的基礎,確保河道行洪時,原河道擋墻基礎不被掏刷,滿足河道行洪要求。如果河槽已經基巖裸露,通過加高駁岸來進行設計,高度不易太高,如果太高,駁岸設計不利于親水性,不利于游覽山水景觀。
1)生態河道建設要與山區發展相協調。從理論研究出發考慮,應該基于區域內的歷史形成、村落文脈、山區文化特色等作系統研究,積極發揮生態河道的實用性和藝術性,不要一味追求城區生態河道發展的格局,而忽視了山區河道的局限性,忽略了自身獨有的山水景觀特色和文化內涵,從而嚴重阻礙了山區生態河道的建設思路。從實際建設出發考慮,要避免盲目性和功利性。
2)生態河道建設要與山區人文歷史相結合。一個地域的發展不僅要有美好的資源環境,更要注重文化品牌,有歷史文化魅力才會有生命力。隨著經濟社會的發展和人們生活水平的提高,山區河道治理不僅僅是滿足安全、灌溉的需求,更是實現人與自然和諧共生,村落發展與環境建設協調發展的需求。在滿足防洪要求的前提下,綜合考慮各種功能地塊,兼顧休閑、旅游、生態、民俗、運動等功能,通過修建水利工程,形成連續的水面景觀及生態自然的駁岸景觀,滿足人們親水、觸水的要求,通過生態河道治理,烘托泰山周邊古村落的人文特色,打造人水和諧及可持續發展的生態河道。