丁德斌 龔國祥 胡峰軍 白國文 張宇 湖北省交通規劃設計院股份有限公司總工辦
據綠色航道的定義以及旅游航道的特色,本文認為綠色旅游航道是在航道全生命周期內,以“生態優先、綠色發展、以人為本”的可持續發展理念為指導,通過合理的規劃設計,施工建設和養護管理,在滿足旅游客運需求的基礎上,最大限度控制資源占用,降低能源消耗,減少污染排放、保護生態環境,注重航道與人文自然景觀融合、游客體驗感的提升,注重品質建設與運行效率的提高,與資源,環境,生態,社會和諧發展的客運專用航道[1]。
本文結合全國首條以綠色航道命名的“錦江綠色航道項目”工程實踐,提出新的綠色旅游航道建設理念、建設目標,系統性的闡述了綠色旅游航道在全生命周期內,各階段的關鍵綠色建設技術與生態環保措施,為綠色旅游航道規劃設計,施工建設和養護管理提供參考。
湞江屬珠江流域北江水系,又名湞水,錦江是湞江的西源,是湞江的一級支流。錦江河流全長108km,發源于萬時山,縱貫仁化縣境,流域面積1913km2,流向自北而南,呈嵌入曲流形式切入丹霞盆地,在丹霞山風景區內長約34.4km,至南緣匯入湞江。
錦江丹霞段沿途兩岸風景秀美,奇峰羅列,盡顯丹霞地貌特色,極具旅游開發價值,丹霞山旅游產業發展對錦江水運需求強烈[2]。根據丹霞山風景名勝區及自然保護區相關規劃,在生態資源保護的前提下,打造“錦江風光帶”和“錦江水上生態游覽航線”,通過打造沿岸的親水景觀等,發展旅游休閑功能。
錦江綠色航道項目的主要任務是,按照綠色航道理念,建設韶關市區至丹霞山風景區,滿足199客位客船通航要求的58.8km生態、旅游、休閑為特色的綠色航道。工程建設的主要內容包括:綠色航道工程、旅游船閘2座、拆除重建橋梁4座、航道展示保養基地1座、航標工程示位標3座、景觀工程、智慧航道、還建旅游碼頭1處,新建停靠點3處以及橋梁防撞4座。
根據錦江獨有的旅游資源及航道條件,結合綠色航道理念,確定錦江綠色航道總體建設思路如下。
踐行“生態優先,綠色發展,以人為本”理念,緊緊圍繞航道全生命周期,以“節能低碳、資源節約、生態環保、航景融合、安全暢通、智慧建養”為總體建設目標,以“生態、旅游、休閑”為特色,大量采用綠色技術和生態措施,筑牢錦江生態安全屏障,實現錦江航道綠色可持續發展,打造綠色發展韶關樣板,推動粵港澳大灣區交通基礎設施高質量發展。
錦江綠色航道項目,按照總體建設思路,按照目的性、系統性和特色行原則,踐行生態環保理念,建設綠色航道[3]。采取工程與非工程措施相結合,開展工程區局部生境修復,建設較大范圍的生態涵養區,系統實施生態補償、生態監測和科研,并配套建設魚道,采取增殖放流等措施,實現修復與補償一體、工程實踐與監測并舉、工程與景觀融合,著眼于解決工程實際和長遠,為錦江綠色、智慧航道建設奠定基礎。
(1)合理布置航線和選址,實現資源節約和生態環保。航道的選線和布置,船閘、港口和新建橋梁等選址,充分貫徹了資源節約、生態環保的理念。
航道布置充分利用現有深槽和穩定岸坡,避免大規模切灘,以減少開挖工程量和航道維護工程量,降低對生態環境的不利影響,節省投資,保護環境。
橋梁、船閘選址和布置應結合城鎮、交通、土地等規劃進行綜合考慮,避免占用基本農田,減少占地和拆遷量,節約資源,并與周邊景區設置相協調[4]。丹霞下游引航道如果采用傳統大開挖方式,結構簡單、投資較少,但需要占用2畝基本農田,本次采用地連墻結構直立式護岸,工程費用974.5萬,減少了開挖,避開了基本農田,充分體現工程設計的綠色、可持續發展理念。各工程的混凝土攪拌站、砂石料廠等污染較重的施工場地集中布置在綠色航道展示養護基地處(夏富村),減少征地面積,最大限度降低對周圍環境的影響。
(2)應用生態結構,建設綠色航道。探索錦江生態航道建設新思路,推廣應用綠色生態結構和材料。本工程在瑤山電站下游1.2km處和丹霞電站下游彎道處共布置生態護岸2處,采用23cm厚鋼絲網石籠斜坡護岸的型式,既守護岸線,防止水土流失,又達到工程與自然環境的相互融合,保護、創造生物良好的生存環境。
(3)建設旅游特色船閘,保障旅客安全、舒適。
1)減少船舶橫搖,采用單列進閘。對于旅游船舶來說相較于傾覆,往往船舶橫搖更危險,橫搖影響船舶安全與舒適度[5]。若多列船舶過閘,船行波及兩列船舶之間的波吸力使船舶容易橫搖,因此,船舶進閘應前后單列進入,而不宜并行排列。為減少橫搖,2座船閘的閘室寬度考慮最大設計船型(7.1m)單排進閘,閘室寬度取10m。
2)保證游客安全,設置逃生通道。與傳統船閘不同,旅游船閘人群密集,對消防、落水、沉船等逃生設施要求極高。船閘設計中結合浮式系船柱設置浮躉,通過鋼引橋設置逃生通道[6]。根據設計過閘人次、疏散時間要求確定逃生通道尺度,滿足消防及落水逃生要求。
3)保障船舶航行安全,降低最高通航水位重現期。常規船閘采用一般采用2年或5年一遇洪水位。但天然河流往往在一定流量時流速比較大,對于旅游船舶航行安全帶來很大影響。通過降低最高通航水位的重現期更符合旅游船閘實際。最高通航水位的降低也可降低船閘閘室高程,開放過閘視野,減少工程量。本項目通過數模和物模試驗,確定最大通航流量,來確定最高通航水位[7]。
4)保證游客體驗度,盡量縮短過閘時間。常規船閘過閘時間一般在40min以上,作為旅游船閘過閘時間過長,游客體驗就變差。旅游船閘設計通過輸水系統、船舶調度等措施減少過閘時間。本次船閘采用閘底長廊道側支孔分散式輸水系統縮短輸水時間。雙線船閘可以在省水的基礎上,通過船閘控制與旅游航班協調,使旅游船舶隨到隨走,減少待閘時間。
5)降低游客緊張感,過閘采用數字化系統指引。在閘室兩側設置LED屏,實時顯示閘室水位變化及過閘記時,讓游客了解船閘的運行狀態,降低游客對未知狀況下的緊張感。
(4)建設生態魚道,構建魚類洄游通道。
丹霞和瑤山電站主要是以發電為主,未建設通航建筑物和魚道,錦江魚類洄游通道在兩座電站建成后被阻斷,本工程共建設丹霞和瑤山樞紐2座生態魚道,恢復了錦江樞紐壩址上下游各種魚類種群的洄游通道,促進魚類種群的基因交流。
(5)建設生態涵養區,構建良好的水生生物棲息生態環境。
生態涵養區的建設包括增殖放流、產卵場再造、植被復綠、船舶交通流引導、生態涵養區宣傳、生態監測和等內容。
本工程在黃屋電站下游、丹霞電站下游、夏富村、芙芷壩村4個河段的河道或者河道支汊處建設生態涵養區,涵養區河道長度共約5.4km。涵養區河道河底鋪設40cm厚卵石,于水底間隔1m鋪設兩架透水框架魚巢排,并結合沉水植物的種植,降低近底流速,為水下生物提供索餌、繁殖、生長的場所,營造沉性卵產卵與粘性卵產卵生活環境[8]。
(6)合理利用疏浚棄土,實施生態修復,節約土地資源。
為合理利用疏浚棄土,維護景區良好生態環境,根據現場踏勘和地形資料,選擇丹霞上游3處河道凹岸側和丹霞下游2處被人工開挖造成的水坑進行生態修復,同時對丹霞電站上游1處水毀岸坡進行修復。修復措施包括工程棄土回填、生態護岸、種植當地水生植物或陸生植物等。減少棄方38.64萬方,節約了大量土地,保護了生態環境。
(7)大量采用可再生能源,推廣節能、節材、節地、節水技術,構建錦江節能低碳、資源節約的綠色航道。
根據韶關市2019 年主要江河生態水量調度計劃(試行),錦江仁化(三)水文站控制斷面生態流量為6m3/s,錦江水資源較為缺乏,本工程通航建筑物采用雙線互灌互泄省水船閘方案,船閘耗水量較單線船閘節水1.09m3/s,做到水資源利用的最大化。
本工程設計及運營中推薦大量使用節能燈具、船閘建筑節能設計、供配電系統節能設計、綠色航標等;所有戶外照明、航標能源,均采用太陽能或風能;旅游及航道維護船舶采用電動船舶,并配備岸電設施,船閘供電照明優先采用就近水電站發電電能等[9]。
(8)通航建筑物、橋梁、示位標建設與丹霞景觀融合,助力打造錦江旅游生態航線。
項目所有構建筑物,包括船閘、改建橋梁、航標等,均按照與錦江沿途兩岸風景融合,體現粵北文化特色進行設計,打造人工與自然和諧統一的錦江風光帶。
錦江綠色航道的總體景觀布局為一廊三段八點[10]。一廊既為丹霞風光展示長廊,也是一條航道文化展示長廊。三段分別為丹霞活力段、田園風光段、錦江原始風光段;丹霞活力段從陽元橋至丹霞水電站段,兩岸集中丹霞山風景區主要景點。田園風光段從丹霞水電站至芙芷壩村,途徑夏富古村、古竹坪村、牛鼻村、瑤山村、芙芷壩村等古村落和美麗鄉村,兩岸茂林修竹,田園阡陌,處處是田園。錦江原始風光段從芙芷壩至灣頭電站,兩岸為自然山水風貌。
結合沿線資源分布和工程建設選址,選取陽元橋新址及獅頭巖示位標、丹霞電站樞紐、夏富古村、牛鼻村、瑤山電站樞紐、芙芷壩碼頭、兩江交匯口、灣頭樞紐八處為主要景觀節點。
(9)BIM與信息化技術相結合,共同打造錦江安全暢通的智慧航道。
項目采用傾斜攝影+BIM技術進行設計,并將應用于施工、建設運營管理各個階段。項目通過建設電子航道圖、航標遙測遙控系統、電子巡查系統、便捷智能過閘系統、橋梁防船舶碰撞主動預警系統,構建錦江航道信息化體系,打造錦江安全暢通的智慧航道[11]。
根據韶關業務特色,結合省航道事務中心的“一中心,兩網絡,三平臺,“N”可擴展的運調管養服場景”的信息化系統,建設“一中心四平臺,一圖一網全覆蓋”錦江航道信息化體系。
(10)推廣綠色施工和綠色養護,減少對生態環境的影響。
貫徹綠色航道理念,工程建設中,在保證質量、安全等基本要求的前提下,通過采用新工藝、新技術、設備優化和信息化等手段,在航道疏浚、通航建筑物及配套工程建造等工程中,提高能源、土地和材料等資源的利用效率,努力降低CO2和其他污染物排放量[12]。落實環保和水保措施,對船舶垃圾進行統一回收處置,盡可能減少施工對生態環境的影響。
在保障航道功能的基礎上,貫徹環境保護和節能減碳理念,按照《內河航道綠色養護技術指南》(JTS/T 320-6-2021)對航道養護生產設施的要求,結合建設單位對航道養護需要,進行錦江航道展示保養基地的建設。應用新材料、新設備、新工藝、新技術減少對生態環境影響的養護措施,實現航道綠色養護。
本次論文結合國內首個以綠色航道命名的“錦江綠色航道項目”的工程實踐,系統性的闡述了綠色旅游航道在全生命周期內,各階段的關鍵綠色建設技術與生態環保措施,為綠色旅游航道規劃設計,施工建設和養護管理提供參考。