象洞溪流域河道底泥現(xiàn)狀及修復方案分析

李建東

（廈門仁銘工程顧問有限公司,福建 廈門 361006）

1 引言

河道生態(tài)修復治理工程旨在改善河道污染嚴重的現(xiàn)象,恢復河道生態(tài)環(huán)境,提高城市生態(tài)宜居條件,具有十分重要的社會、生態(tài)效益。河道底泥污染是河道常見的污染類型,治理難度高,往往需要采取多種措施進行綜合整治[1-3]。

2 工程概況

近年來象洞鎮(zhèn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,養(yǎng)殖廢水未經(jīng)處理就直接排入溪流等自然水體,造成象洞溪流域的水質全年為劣V類,屬于嚴重污染水平。水體的污染已影響到河道兩岸動植物的正常繁殖與生長,導致河岸的沖刷崩塌,使水體透明度降低、含氧量減少,不利于微生物及動植物生存環(huán)境,形成了惡性循環(huán)。

從2016年5月15日起,武平縣委、縣政府開展象洞溪流域水環(huán)境綜合整治“百日會戰(zhàn)“行動,并出臺了“百日會戰(zhàn)”行動實施方案。從“拆、轉、治、清、管”五個方面綜合發(fā)力,以生豬養(yǎng)殖業(yè)污染整治為重點,力爭通過為期百日的集中攻堅,全面推進象洞溪流域水環(huán)境綜合整治,確保象洞溪水質實現(xiàn)較大改善,達到閩粵雙方確定的水質監(jiān)測考核的目標要求。

3 河道與底泥現(xiàn)狀調查

（1）象洞溪干流

武平縣象洞溪流域水環(huán)境綜合治理生態(tài)清淤整治工程實施后,象洞溪干流淤積情況得到較大改善。根據(jù)本次現(xiàn)場檢查情況,現(xiàn)將象洞溪干流底泥情況分述如下：

象洞溪干流擬實施河段新崗村至富嶺村部分（樁號K9+130～K11+300）為山溪性河流,河面較窄,河道彎曲,有自然的淺灘,自然肌理良好,河岸無堤岸渠化,兩岸主要為農田。底泥主要為砂卵石、雜草等,存在少量污染及岸坡崩塌,底泥深度在0.5 m～0.8 m左右。

圖1 新崗橋下游河道底泥現(xiàn)狀

富嶺村至在建濕地公園處河段（樁號K6+650～K9+130）主要為鎮(zhèn)區(qū)生活段,夾有部分農田,其中有富嶺支流匯入。本段堤防硬化較嚴重,經(jīng)過生態(tài)清淤工程治理后,底泥現(xiàn)狀主要為河卵石、生活垃圾等,存在一定程度污染,底泥深度在1.0 m～2.0 m 左右。濕地公園至原污水處理廠段（樁號K1+000～K6+650）主要為農業(yè)段,河面漸寬,河道較為平緩。該段基本不存在硬化、渠化現(xiàn)象,經(jīng)過生態(tài)清淤工程治理后,底泥現(xiàn)狀主要為砂卵石、生活垃圾等,底泥深度在0.5 m～1.0 m左右。本段有張坑支流、官坑支流及洋貝支流匯入,存在一定程度的生活垃圾污染。

該段底泥污染嚴重,雖然經(jīng)過生態(tài)清淤工程清理后,底泥狀況有所改善,但是經(jīng)過幾次洪水沖刷,底泥再次出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象,水體感觀差。

原污水處理廠至多寶水庫段（樁號K0+000～K1+000）兩岸主要以山地為主,植被保護較為完好。該段經(jīng)過生態(tài)清淤工程治理后,底泥現(xiàn)狀主要為河卵石。

圖2 污水處理廠下游河道底泥現(xiàn)狀

（2）官坑支流

官坑支流上游（樁號GK0+181.74以上）段為山溪性河流,河面較窄,河道彎曲,有自然的淺灘,自然肌理良好,河岸無堤岸渠化,兩岸主要為農田。底泥主要為砂卵石、雜草等,存在少量污染及岸坡崩塌,底泥深度在0～0.2 m 左右。

下游（樁號GK0+181.74～GK4+966.00）至匯合口段,兩岸為居民房及農田,大部分岸坡已渠化,經(jīng)過生態(tài)清淤工程治理后,底泥現(xiàn)狀主要為河卵石、生活垃圾等,河卵石發(fā)黑,底泥深度在0.1 m～0.3 m 左右。

圖3 官坑支流下游河道底泥現(xiàn)狀

（3）洋貝支流

洋貝支流上游段為山溪性河流,河面較窄,河道彎曲,有自然的淺灘,自然肌理良好,河岸無堤岸渠化,兩岸主要為農田。底泥主要為砂卵石、雜草等,存在少量污染及岸坡崩塌,底泥深度在0～0.2 m 左右。

下游至匯合口段,兩岸為居民房及農田,部分岸坡已渠化,經(jīng)過生態(tài)清淤工程治理后,底泥現(xiàn)狀主要為河卵石、生活垃圾等,底泥深度在0.1 m～0.2 m 左右。

（4）光彩溪

上游段為山溪性河流,河面較窄,河道彎曲,有自然的淺灘,自然肌理良好,河岸無堤岸渠化,兩岸主要為山體或農田。底泥主要為砂卵石、雜草等,僅存在少量污染,底泥深度在0～0.1 m 左右。

下游段兩岸為居民房及農田,部分岸坡已渠化,底泥現(xiàn)狀主要為河卵石、生活垃圾等,底泥深度在0.1 m～0.2 m 左右。

4 底泥修復方案

象洞溪流域除鎮(zhèn)區(qū)段河道硬化嚴重,其他河段僅局部硬化,大部分為天然河岸,上游段及其官坑、洋貝支流屬于流域上游河段,在枯水期時河床裸露,河水較少,本次設計通過對河道地形的改造,構造河道深淺灘,將河底的卵石移出河底,并堆砌在河道的適宜河灘處,利用濕生植被對污染物進行削減；同時在河道內進行底質改良工程,對留在河底的沉積物進行削減；對于河道周邊的面源污染,擬在河道布設河岸攔截帶,削減面源污染。

為改善河道整體景觀效果,方案擬采用河岸柔化改造的方式改造河道的硬質河岸,并在河道現(xiàn)有的淤積灘處搭建河灘濕地,提高河道景觀效果。在實施上述工程之前,方案擬局部清理河道內砂石和淤積物,并修整河岸周邊植被規(guī)模和數(shù)量,整理破亂的河床,達到初步改善河道環(huán)境的目的。

圖4 生態(tài)修復技術方案

4.1 生態(tài)島構造及地形改造

謝崗陂上游河道蜿蜒曲折,大多為自然河岸,本次通過河道生態(tài)島構建及地形改造改善河道底泥及水質。

由于河道底部的卵石上殘留有大量沉積污染物,本次擬通過地形改造等方式將沉積有大量污染物的卵石移出河道,并且在保證不影響河道行洪的前提下,利用移出的卵石在新崗村新建的芳林綠島上,構建生態(tài)島,使得生態(tài)島親水步道高程達2年一遇水位以上,回填清淤底泥的砂卵石2940 m3,2年一遇水位為478.15 m,本次設計生態(tài)島親水步道高程為478.20 m～478.54 m；在生態(tài)島沿河側栽種濕生植物,島上種植喬木,通過植物的吸收凈化作用,對污染物進行消減。

通過對河道地形的改造,河流中形成深潭和淺灘交替存在的地形,這種地形可形成水體中不同的流速和生境,豐富河流生物的多樣性,同時增加了河床的比表面積,使附著在河床上的生物數(shù)量大大增加,促進河道內水生動植物的自然生長,有利于形成水體的自然穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

圖5 地形改造示意圖

4.2 河岸攔截帶

為削減潛在的農田面源污染,改善河道坡岸景觀,方案擬在河道自然岸坡處構建河岸攔截帶。

河岸攔截帶在河道與陸地交界的一定區(qū)域建設喬灌草相結合的立體植物帶,在道路與河道之間起到一定的緩沖作用。生態(tài)護岸緩沖帶在截留雨水、防止雨水擊濺侵蝕；減少地表徑流、防止地表水流侵蝕；凈化水質、消減農業(yè)面源污染和農村生活污染；改善生物棲息地、提高景觀多樣性方面均具有重要作用。

草地過濾區(qū)對水流和沉淀物過濾都有較明顯的作用,所以當構建以水土保持和過濾污染物為主要目的時則需要優(yōu)先考慮草地區(qū)的設置。一般考慮選取水土保持效果好、氮磷吸收能力強的常見植物。在污染物去除效果相近的情況下,優(yōu)先考慮本地物種或已本地化的外來物種,提高緩沖帶的生態(tài)功能。另外,對本地生態(tài)系統(tǒng)影響不明確的外來物種要謹慎種植, 盡量排除對本地生態(tài)系統(tǒng)有危害的外來入侵物種。

4.3 方案布置

（1）象洞溪干流

為了便于魚類及其他水生物棲息、繁衍,在親水駁岸護坡采用仿木樁及疊石砌筑,塊石擺放時宜大面朝下,外觀結構講究“人水相親、和諧自然”。仿木樁高低不同擺放應盡量體現(xiàn)“自然文化”和景觀效果。

本次對樁號K9+570.00～K7+350.00（新崗橋至濕地公園廊橋）河道底泥進行置換,在樁號K7+910.00～K7+350.00段對已建護岸段在距離堤腳2.0 m處,1∶2放坡開挖底泥厚0.5 m,采用砂碎石回填0.1 m后,再回填直徑為200 mm～250 mm的卵石厚400 mm；在樁號K8+710.00～K9+060.00段結合新建生態(tài)護岸對河底進行清淤,再回填0.1 m砂碎石及直徑為200 mm～250 mm的卵石；K9+060.00～K9+570.00段結合駁岸整治,對底泥進行置換0.5 m深,回填100 mm厚砂卵石。根據(jù)現(xiàn)有地形設置深潭淺灘,利用清理出來的底泥卵石在新崗橋下游兩河匯合口處構建生態(tài)島,面積為4.2畝,生態(tài)島回填至高程478.2 m以上,達到2年一遇水位478.15 m高程以上,在靠近河岸側種植水生植物,島上種植喬木及地被植物,豐富河流植物多樣性,構建完善的生態(tài)系統(tǒng)。

（2）官坑支流

對官坑支流河道中的阻洪建筑物進行清淤、清障,清理河岸灘垃圾,對壩前均存在不同程度的淤積進行清理,保護原有河流深潭淺灘,在河流上游合適位置放生鯽魚、觀賞魚苗各2000尾,放生螺500 kg,青蝦200 kg,河蚌500 kg。

（3）洋貝支流

對洋貝支流河道中的阻洪建筑物進行清淤、清障,清理河岸灘垃圾,對壩前均存在不同程度的淤積進行清理,保護原有河流深潭淺灘,在河流上游合適位置放生鯽魚、觀賞魚苗各2000尾,放生螺500 kg,青蝦200 kg,河蚌500 kg。

（4）光彩溪

對光彩溪河道中的阻洪建筑物進行清淤、清障,清理河岸灘垃圾,對壩前均存在不同程度的淤積進行清理,保護原有河流深潭淺灘,在河流上游合適位置放生鯽魚、觀賞魚苗各5000尾,放生螺500 kg、青蝦200 kg、河蚌500 kg。

5 結論

目前象洞溪干流及官坑、洋貝支流局部河道底泥發(fā)黑,污染嚴重,整體水體感觀較差,生物完整性狀況稍差。為了達到河流水生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)展的目的,減少水土流失,美化河道環(huán)境,采取地形改造、設置河岸攔截帶、投放生態(tài)物種的方式進行河道底泥綜合整治,以達到長效治理的目的。