析泉州市梧垵溪下游河道生態(tài)治理

邱于益

(1.石獅市水務(wù)處 福建泉州 362000;2.泉州市給排水協(xié)會(huì) 福建泉州 362000)

0 引言

水生態(tài)文明是生態(tài)文明的重要部分和基礎(chǔ)內(nèi)容。城市河道的治理效果可反映城市水生態(tài)文明程度的高低。近年來，隨著城市河道治理的不斷深入和水環(huán)境治理技術(shù)的日趨成熟，河道治理已從傳統(tǒng)的單純功能治理發(fā)展為河道的綜合治理、生態(tài)治理，即在河道陸域控制線內(nèi)，在滿足防洪、排澇及引水等河道基本功能的基礎(chǔ)上，通過人工修復(fù)措施促進(jìn)河道水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，構(gòu)建健康、完整、穩(wěn)定的河道水生態(tài)系統(tǒng)。泉州市梧垵溪下游河道工程的實(shí)施便是城市河道生態(tài)治理的一個(gè)案例。

1 工程概況

1.1 泉州市梧垵溪下游河道整治工程

泉州市梧垵溪為晉江石獅的跨境流域，也是晉江石獅的重要排洪通道之一。其下游河道整治工程全長2.92km,起點(diǎn)為晉江富之達(dá)工業(yè)園區(qū)進(jìn)口附近交通橋下游237.5m，終點(diǎn)為石獅雪上水閘。工程主要建設(shè)內(nèi)容為河道拓寬整理2.92km，河道兩岸新建護(hù)岸5.41km，拆除交通橋1座、拆除排水涵管4座，拆除重建排水管涵8座，新建排水涵管4座，新建新雞腸溝節(jié)制閘，拆除重建杏閘，新建沿岸污水管道。

工程堤防工程級(jí)別為4級(jí)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。杏閘工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。杏閘設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為20年一遇(P=5%)，校核洪水重現(xiàn)期為50年一遇(P=2%)，新雞腸溝節(jié)制閘工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級(jí)別為4級(jí)。

工程保護(hù)區(qū)內(nèi)排澇標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。工程合理使用年限為30年。

1.2 河道現(xiàn)狀環(huán)境

該工程河道堤岸除下游雪上水閘處約300m有砌筑外，其余均為原狀土堤，雜草叢生，高低不一；河道左岸地塊尚未開發(fā)，有十幾處墓穴未遷移，右岸毗鄰建成區(qū)和村莊，原有的公共空間常年被臨時(shí)搭蓋、圍墻以及池塘經(jīng)營戶所占用；河道受周邊建筑垃圾、生活垃圾等侵占，淤積嚴(yán)重，排水能力不足；部分河段遭農(nóng)戶臨時(shí)圍堵，用于畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)作物種植；河道上游生活污水未收集，下游兩側(cè)生活污水收集未到位，生活污水直排入河，水質(zhì)較差，為劣V類；整段河道污染嚴(yán)重，水生態(tài)環(huán)境較差。

2 河道生態(tài)治理

2.1 工程總體布置

工程總平面布置圖如圖1所示。

圖1 工程總平圖

2.2 劃定生態(tài)藍(lán)線，構(gòu)建生態(tài)空間

《石獅市河道岸線和河岸生態(tài)保護(hù)藍(lán)線規(guī)劃》編制的完成，全面劃定了行政區(qū)域內(nèi)主要流域河道岸線和河岸生態(tài)保護(hù)藍(lán)線，對(duì)河道的整治、管理和保護(hù)具有重要的意義。梧垵溪下游河道岸線規(guī)劃為45m，兩側(cè)各15m為生態(tài)藍(lán)線保護(hù)區(qū)，設(shè)立河岸生態(tài)保護(hù)藍(lán)線界樁，如圖2所示。

圖2 界樁

2.3 拓寬生態(tài)河道，滿足防洪排澇

工程原河道寬度為25m，部分河段因堵塞只有約18m，甚至更小，無法滿足日常防洪排澇的要求，在臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)，周邊地塊經(jīng)常被淹。根據(jù)《石獅市城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃》，該工程新的防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇[1]，工程整治時(shí)河道拓寬為45m。

2.4 減少裁彎取直，遵循原有岸線

裁彎取直是以往市區(qū)河道整治時(shí)常用的一種工程方式，它可降低河道彎處上游洪水位。然而，裁彎取直會(huì)增加對(duì)河床和河岸的沖刷，危及堤防安全，而且會(huì)阻礙水生態(tài)的自然循環(huán)系統(tǒng)，不利于水體自然凈化和生態(tài)環(huán)境的改善。該工程整治時(shí)，以生態(tài)治理為指導(dǎo)，減少河道的裁彎取直，基本遵循河道原有岸線曲線，最大限度地保護(hù)原有的生態(tài)系統(tǒng)。

2.5 改變擋墻做法，采用生態(tài)材料

閩南地區(qū)石材豐富，本著就地取材的原則，以往堤岸擋墻常常采用漿砌塊石或條石結(jié)構(gòu)，并通過增加排水孔來降低墻后水壓力，但石材的過度開采，也造成了礦山資源的破壞，影響了生態(tài)環(huán)境。該工程整治時(shí)，堤岸擋墻采用了生態(tài)護(hù)坡+生態(tài)直立式擋墻結(jié)構(gòu)，如圖3所示。生態(tài)護(hù)坡磚是由一組尺寸、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊，形成連鎖型柔性矩陣，它結(jié)合了傳統(tǒng)柔性護(hù)坡系統(tǒng)滲水、柔性、可植草并改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)剛性護(hù)坡系統(tǒng)的防沖刷、穩(wěn)定、抗高切應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)。生態(tài)直立式擋墻砌塊強(qiáng)度≥C30，其通過混凝土剪切鍵和機(jī)械扣件連接組成新型擋土結(jié)構(gòu)(在砌塊間沒有涂抹層)，砌塊本體中部兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)有縱向延伸的連鎖插桿孔，在插桿孔的中部上方兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)有植生透氣槽，砌塊本身連鎖插桿孔的中下方設(shè)有植生孔。在砌塊壘砌堆疊時(shí)，砌塊兩側(cè)分別有生態(tài)擋土砌塊上下連鎖時(shí)形成L型與<型讓位斜面，如圖4所示，其相鄰砌塊之間能夠鎖緊，不易松動(dòng)、整體穩(wěn)定性能好，可以解決剛性擋墻不能適應(yīng)基礎(chǔ)變形導(dǎo)致?lián)鯄ζ茐牡娜秉c(diǎn)，預(yù)留植生孔，提供植物生長空間，解決剛性擋墻不生態(tài)的缺點(diǎn)，不需要水泥砂漿，人工碼砌施工，施工速度快，滿足生態(tài)要求。

圖3 生態(tài)擋墻

圖4 擋墻砌塊

2.6 河道底不硬化，保護(hù)生態(tài)河床

河床硬化有利于河道的防洪，也有利于河床的清淤及日常的保潔管理。以往傳統(tǒng)河道整治中對(duì)河床的改造方案均簡單地采用硬化河床，如砼溝底、塊石+砂漿面層溝底、塊石溝底等，隨著生態(tài)治理要求的不斷提高，逐步發(fā)展為生態(tài)磚溝底和天然溝底。

該工程治理過程中，既充分考慮河道的防洪功能，也考慮河流的資源功能和生態(tài)功能，僅對(duì)河床進(jìn)行清淤疏浚，不再硬化原有的河床，確保河道水體能與土壤以及周邊生物環(huán)境充分聯(lián)系，防止生態(tài)功能消失。

2.7 全面清淤疏浚，開啟生態(tài)修復(fù)

河道清淤疏浚是水體生態(tài)修復(fù)的一種物理方法，也是去除河道水體底泥污染最直接的工程措施[2]。該工程河道清淤清障范圍，主要為常年沉淀于河道底的淤泥、沉砂、河道中的建筑與生活垃圾以及雜草等，清淤清障量為6000m3。

2.8 開展截污納管，防止污水入河

提升河道水質(zhì)，改善河道生態(tài)環(huán)境，截污控源是根本。為消除梧垵溪黑臭水體，上下游聯(lián)動(dòng)積極，大力采取各類截污措施，有效遏制了污水直排入河。本工程靈秀鎮(zhèn)片區(qū)(港塘村)生活污水接入港塘一體化污水泵站(1.6萬t/d)，提升后接入大北環(huán)污水主干管排入市中心區(qū)污水處理廠處理；寶蓋鎮(zhèn)片區(qū)(玉浦村、雪上村)生活污水由城北片區(qū)污水管統(tǒng)一收集后亦排入市中心區(qū)污水處理廠處理。

2.9 創(chuàng)新支護(hù)技術(shù)，保護(hù)周邊建筑

該工程樁號(hào)A0+651.0～A0+751.1、A0+785.0～A0+857.7段右岸為高層建筑，A1+144.6～A1+207.8段右岸為石獅市水廠泵房、A1+290.7～A1+554.0段右岸為石獅市供水公司供水箱涵，A2+533.9～A2+557.4段左岸為鞋廠廠房，7層建筑，這些重要構(gòu)筑物和建筑物離河道堤線較近，約2.0m～6.0m，征遷成本較大又涉及全市供水安全。因此，支護(hù)方案的選擇和方案實(shí)施的可行性成為了工程推進(jìn)的關(guān)鍵。原設(shè)計(jì)為雙排灌注樁支護(hù)，但因受場地限制，實(shí)施難度大。經(jīng)福建省水利水電科學(xué)研究院、石獅市水務(wù)處等多家單位共同研究試驗(yàn)論證，提出了鋼管模袋樁復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)，為梧垵溪下游河道的治理提供了有力的技術(shù)保證和支撐，而且比原設(shè)計(jì)費(fèi)用節(jié)省了1700萬元，降低工程造價(jià)約45%。鋼管模袋樁是在成孔中將高強(qiáng)模袋分段捆綁在灌漿管裝入孔內(nèi)，通過控制性灌漿向模袋內(nèi)注入漿液，隨著模袋樁體的擴(kuò)大，形成與模袋直徑相當(dāng)?shù)娜嵝詧A柱樁體。模袋樁體之外的淤泥受到擠壓，淤泥之中的液相和氣相經(jīng)過地縫和預(yù)先埋設(shè)的排水設(shè)施排出地表，影響范圍之內(nèi)的淤泥體得到一定程度的固結(jié)，該結(jié)構(gòu)具有施工占地面積小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)，如圖5～圖6所示。

圖5 鋼管模袋樁

圖6 鋼管模袋樁施工

2.10 采用生態(tài)補(bǔ)水，提升河道水質(zhì)

生態(tài)補(bǔ)水也是水體生態(tài)修復(fù)的一種物理方法。該工程在供水公司山兜水廠舊一泵調(diào)節(jié)池處安裝重力管道引原水對(duì)梧垵溪進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水量為2000m3/h～4000m3/h,以解決梧垵溪生態(tài)用水短缺問題，并借此加強(qiáng)溪水流動(dòng)性，提高溪水自凈能力，全面解決梧垵溪生態(tài)基流少，生態(tài)用水不足，水生態(tài)景觀效果差的問題。

2.11 實(shí)施景觀提升，綠化彩化河道

整治改造后的梧垵溪下游河道水清河暢但岸綠不夠凸顯，景觀不夠協(xié)調(diào)。為突出生態(tài)河道治理的綜合性原則和協(xié)調(diào)性原則，該工程新增加了景觀提升項(xiàng)目，在河道兩側(cè)各1.5m范圍內(nèi)鋪設(shè)彩色人行透水瀝青，其余紅線范圍內(nèi)種植高低層次和花期不一的白玉蘭、宮粉紫荊、三角梅和黃金容球等，并配置景觀石，綠化彩化了河道，與周邊環(huán)境也更加和諧。景觀效果如圖7所示。

2.12 加強(qiáng)治后管理，發(fā)揮河長作用

根據(jù)《石獅市全面推行河長制實(shí)施方案》，梧垵溪下游河道設(shè)立了縣級(jí)河長、鎮(zhèn)級(jí)河長、河道專管員以及河道警長，在河道流經(jīng)的每個(gè)社區(qū)、村莊岸邊均設(shè)立河長公示牌，并通過河長日常巡河、河長專題協(xié)調(diào)會(huì)、河長宣傳等行政和志愿者活動(dòng)，加強(qiáng)河道的建后管理，充分發(fā)揮了河長治河的作用。

3 結(jié)論

泉州市梧垵溪下游河道整治工程的實(shí)施，是城市河道生態(tài)治理的一個(gè)典型案例。其河道規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、施工工藝和施工選材等方面均體現(xiàn)了生態(tài)治理的概念，也充分體現(xiàn)了生態(tài)河道治理的綜合性原則、協(xié)調(diào)性原則、自然性原則和經(jīng)濟(jì)性原則。鋼管模袋樁新技術(shù)的研發(fā)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益[3]：

(1)項(xiàng)目支護(hù)方案變更后節(jié)省了工程成本；

(2)解決了受場地限制大型鉆孔機(jī)難以施工的難題；

(3)極大地減少原場地邊坡的土方開挖量，具有較好的水土保持效應(yīng)；

(4)減少鉆孔施工產(chǎn)生的淤泥量達(dá)到15000m3，解決了因工程改造而產(chǎn)生的大量泥漿的儲(chǔ)放、濾干及其外運(yùn)等難題；

(5)控制性灌漿的漿液摻用了大量石材加工廠的石粉廢棄物，減少了對(duì)環(huán)境的污染，也實(shí)現(xiàn)了再生資源的就地利用。