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河道生態修復方案范文1
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:
一、水利工程建設對自然生態環境所帶來的的影響
(一)水利工程對河流生態的影響
一般情況下,水利工程都是建立在自然河道的基礎上的,因此,工程的建設就會直接對河流長時間演化而形成的自然生態環境造成一定的負面影響,使得河流的局部形態出現了非連續化以及均一化,最終讓河流原有的多樣性生態環境出現不同程度的改變。尤其是在建設大型水庫的過程中,由于水庫建設具有一些獨有的特性,當受到外界陽光的輻射時,就會形成特殊的水溫結構,這就使得天然河道原有的水溫以及水質均會發生或多或少的變化。
當水面受到太陽輻射時,其熱量輻射值就會增大,這就使得水庫在蓄水后的水溫比天然河道的水溫要高出許多,這種情況的出現不僅會對河流原有的水質造成一系列的影響,而且還會對河流中各種魚類的繁殖造成嚴重的負面影響。隨著水利工程的建設,河流原有的水流速度就會減小,使得河流中的污染物的擴散遷移能力以及氣、水界面的交換速率受到阻礙,導致河流的自凈化能力降低,同時還會對原有河道造成嚴重的重金屬污染。
(二)水利工程建設對河道附近的生態環境的影響
水利工程的建設對河道附近的生態環境的影響主要體現在河道周圍的植被因為水利工程的建設而受到嚴重的破壞。在水利工程的建設過程中,由于施工的關系,河道周圍的陸地植被必然會受到河道建設的破壞,對棲息在河道周圍的陸生生物的生存環境造成嚴重的影響,河道的理化性質也會因此而發生改變,最終使得棲息在河道岸邊的所有生物的生存以及生活環境逐漸惡化。在對水利工程進行施工的過程中,環境的惡化使得大部分棲息在河道周圍的動物被迫遷徙,導致了施工區域原用的生態系統失去平衡,如不采取相應的措施來對其進行保護,甚至會導致瀕危物種的滅絕。
二、生態水利工程建設過程中的設計原則
(一)建設生態水利工程的作用
在水利工程的建設過程中,由于受到施工的影響,自然河流就會出現非連續化以及渠道化的情況,這就在某種程度上使得自然河流的生態環境變得單一化,導致河道流域的自然生態系統逐漸退化。生態水利工程建設的最終目標就是在發揮水利工程的作用的同時,恢復河道及其周邊地區原有的多樣性生態環境。不過生態環境的恢復并不是以人工種植或引進鳥類、魚類或者是其它的一些物種為主要手段,此種工程的建設重點應該是將河道形態的異質性提高到最優值,使其無限接近于自然河流原有的地貌環境,為多樣化的生物種群的恢復提供有利的條件。
(二)建設生態水利工程的注意事項
在管理以及制定河流原有生態的修復方案中,務必要以可持續發展、長時間、大景觀尺度為基礎,而不是在局部范圍、短時間、小尺度的范圍內來對河道的生態環境進行修復。在河流的生態環境的修復過程中展開大景觀尺度的修復,可以有效的提高生態環境的修復率,而小范圍的修復不僅修復的效率較低,而且修復的成功率也相對較低。在對河道進行修復的過程中,其整體性主要是以生態環境的功能以及結構為出發點的,在建設生態水利工程的過程中,一定要對生態系統中各要素之間的交互作用進行全面掌握,以此來提出具有綜合性以及整體性的修復方案,而不是只考慮單一的河道水文系統修復、植被修復或動物修復。
三、利用生態水利來對河道進行治理的方案
(一)治理方案
一般情況下,在對河閘以下進入平原的河道進行治理時,其規劃方案基本上是以堤防為主。在對橫斷面的水位進行設計時,通常要高出地面1米以上,其水位最高時可達到3.44米,平均水位也在0.53—1.3米之間。為了確保河道岸灘具有一定的穩定性,其最佳的治理方式就是修筑堤防。
(二)水位以及流量的設計
在對洪水期河槽的流量進行設計時,一定要根據被保護地區的重要程度,計算出防洪標準下的洪水流量,其相對的水位為設計水位。在對水河槽的流量進行設計時,可以使用平攤流量或造床流量來對其進行計算,其相對的水位為設計水位。在對枯水期河槽的水位進行設計時,可以將通航等級或其它的一些整治要求作為設計的依據。此外還必須對最低水位采取不同的保證率,其對應的流量就是設計流量。
(三)在對生態水利工程進行規劃時的一些建議
在對河道進行治理的過程中,最好遵循先消險后達標、先重點后一般、先下游后上游的整治原則。同時還必須遵循先治理城市河流段再治理農村河道段,且在對干流以及支流進行整治的過程中,也必須分區分段治理。對于堤防的完善,一定要在整修完畢后再進行標準化建設。
(四) 對水污染進行治理的技術方法
在對河道的水污染進行治理的過程中,最為理想的方法就是對某一區域或城市進行集中調水、配水,這種方法雖然具有成本低、見效快的優點,不過它并不能從根本上解決河道的水污染,只不過是將被污染的水體從上游轉移到了下游,從一個區域調到了另外的一個區域。在對水體污染進行治理的過程中,如果采用此種方法,既不能解決河道的水體污染情況,同時還會形成被污染水體的惡性循環。
四、在對河道進行治理時生態水利的應用
(一)水生植被的構建
在對河道的生態系統進行恢復的過程中,可以適當種植一些水生植物,例如睡蓮、金魚藻、伊樂藻、黑藻等,讓它們對河底泥以及水中的鉀、氮、磷等營養物質進行轉化、吸收。這樣既可以防止河道水體的富營養化,又可以對浮游植物的生長進行抑制,為河道的多樣化水生生物的恢復提供較好的環境基礎。
(二)水生動物種群的構建
適當增加河道中鯽、螺、鰱的種群數量,這樣做的主要目的就是對水體中的巨大的微生物、腐碎、有機碎屑、浮游生物以及浮游植物的生物量進行適當的控制,以便于達到維護河道水環境的生態平衡,凈化水體的目的。
(三)機械除藻
為了降低河道中的水華藍藻對河道的污染,可以利用便攜式的水華清除裝置來對浮性藻類進行清除。
參考文獻:
[1] 王凱霞,張曉濤,王德業等.淺議河道治理和生態水利[J].科技視界,2012,(6):171-172.
[2] 陳勛,李梅鳳,黃成業等.河道治理中的生態水利應用探究[J].中華民居,2011,(11):389-390.
[3] 張世玉.生態水利在河道治理中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(20).
河道生態修復方案范文2
【關鍵詞】河流 系統 生態功能
一、河流生態系統現狀
河流生態系統結構完整性和穩固性是河流正常生態功能的保障。然而目前河道生態系統的消退與人類生活對其相應服務方面需求的持續增長組成的矛盾,已使社會、經濟、生態及水資源等受到嚴峻考驗。伴隨我國經濟的持續快速發展,自然河道生態系統正受到越來越多的外來壓力,地方政府現在已經重視本地區河道的狀況,并急需出臺帶有地區特色的河道生態修復措施。
我國的河道一直遭受到人類活動的嚴重干擾,在我們盲目追求經濟快速增長的進程中一直以傳統的手段(把河道裁彎取直及全用石塊和混凝土覆蓋河床)對河道進行整治,傳統的治理方法不但阻礙了生態系統組分之間的相互聯系(水陸交錯地帶喪失、水流失去了活力、缺少了生境),而且同時讓人類不易臨近河道,使河流文化得不到相應傳承。 與西方發達國家相比,中國的河道生態修復理念接受較晚,還處在初步階段。
二、百尺河河流現狀
本研究所涉及的河流位于山東諸城市,屬于諸城市中等河流,河流寬度50m-89m,共青團水庫建于上游(36°1′N,119°22′E),該區域地處溫帶大陸性季風區,半濕潤氣候,四季分明,冷暖宜人,年平均氣溫12℃。降雨期主要集中在 6 月-9 月。比降為1/350~1/1300。
百尺河辛興鎮境內自米家莊村入至張家小莊出境,共流經1 6個村莊,長9.8公里,境內主要支流有岳水河。該段依地勢分為兩段,即米家莊村至共青團水庫段,流經6個村莊,長4公里,最大水深4米,河道比降1/800;共青團水庫至張家小莊段,流經1 0個村莊,長6公里,最大水深4米,河道比降1/1200。
在小河北村西、東公村北1公里處,支流大寶河匯入百尺河。河水向西經米家莊、陶家莊、大黃莊、劉家小莊至辛興鎮政府駐地,共青團水庫緊臨鎮政府駐地而建。
在米家莊村至共青團水河庫段由于沿岸的農民在河岸大量開荒種地,已經使得沿河兩岸成為了菜園和麥地,在汛期時會導致沿岸的水土流失相當嚴重,形成部分小型的溝壑,而在共青團水庫至張家小莊村河段,由于早年有部分化工廠向河中排放污水,致使該河段成為污水溝,對兩岸的生態破壞相當嚴重,這兩段河道急需治理,使其能夠變為讓居民親近的生態河道。
三、河道生態修復方案
(一)河流縱向修復工法。
1.米家莊村至共青團水庫段
由于該河段河流腹地勢狹窄,而且不可能取得較多的河流用地,所以要在用地少的情況下進行河流護岸。
采用的護岸方式:應用鋼筋混凝土做擋土墻為底,然后采用自然石壘砌,這不但可以弱化人工施工的視覺,還可以產生很多護岸石塊孔隙,同時給植物的生長提供了一定的基盤。而且能在組建植物群落的同時為昆蟲類和兩棲類動物提供必要的食物的渠道和隱藏場所。此外,護坡之上植物落葉和昆蟲的掉落能夠提高河流腐殖質及水中魚類食物來源。處在水位線以下的石縫能夠變為水生物巢穴,為某些水生物提供了藏匿場所。
2.共青團水庫至張家小莊河段
共青團水庫至張家小莊河流用地較為寬廣,汛期是河水流速較大,岸坡須加強保護的河段。
采用的護岸方式:以鋼筋混凝土結構做為底上面壘砌自然石弱化人工施工視覺效果,自然石塊之間的孔隙多可根據現場實際情況增加,這不但可以構成適宜植物繁殖的基盤,還可以為河流兩岸原生植物的演替提供較為適宜的環境。散料在堆放時可夠保持自然穩定狀態的最大角度(單邊對地面的角度)稱為“安息角”。在這個角落形成后,再添加各種散料,散料會自然形成一個“安息角”,隨著時間的推移,散料堆會慢慢增高,而且加大了底面積。
塊石間的石縫所營造的生境應能有利于植物的生長,這不但是昆蟲和鳥類繁衍和停駐地方,也是爬行類動物覓食藏匿的場所,河岸植物還能減少河岸日照時間,降低河流岸邊水溫,有利于構造多樣的生態環境。 其水位線以上的部分護岸平緩,有利兩棲類及哺乳類等動物遷移進出活動,其余能夠如前述護岸方法。
3.河流橫向修復工程
砌石固床法:由于河流為季節性河流,在非汛期時河道流量較小,不利于水中生物的繁衍生息,特設置此種溢流堰,同時可以減少河流縱向沖蝕,保持河床高程穩定和岸坡和護岸基腳,須設置橫向修復工程。
采用的修復工程:使用石堤阻河水使河水水位升高,還可與其他工程組合成不同的水環境;水位線以下的石塊空隙可以構成水生物的棲息地。在非汛期,可以抬升河水位,增加蓄水體積,利于構成多樣性生態環境。
河道生態修復方案范文3
【關鍵詞】生態水利工程;水利建設;現存問題;作用
1水利工程建設中生態水利工程設計的意義
在環境管理和生態設計這一領域中,水利工程生態設計的理念正在悄然興起,并逐漸成為水利工程設計中一項重要的環節。所謂的生態水利工程設計,就是對水利建設過程中,會造成的環境污染以及生態破壞程度進行評估,研究,并根據具體情況調整,改善施工方案,以及采取相關的保護手段,從而將環境污染,以及生態破壞程度,降至最低。生態水利工程設計具有很強的綜合性,相較于普通的水利工程設計,生態水利工程不僅僅要滿足河流綜合治理中總的要求。
2生態水利工程設計在水利建設中的重要性
眾所周知,傳統的水利工程建設,會對其河流的生態系統造成很大程度的影響甚至是破壞,具體體現在兩個方面:首先是自然河流的非延續性,因為水利工程建設,往往是順河流方向進行的,因此會對河流的延續性帶來影響,原本連續不斷流動的河流,因為水利工程的建設,變成了靜止的湖泊,其生態系統為了適應這樣的改變也會發生一定的變化,不僅如此,河流流速,河水深度都于以往有所不同。而一些長期生活在過去水域環境的動植物,又不得不重新適應新的生存環境,而一些適應能力,調整能力較差的生物,就不得不面臨優勝劣汰這一實際狀況;其次自然的河流變成了溝渠,天然河流被改造成人工湖泊,水利工程對水流進行了攔截,上游的水無法順利流至下游,水量也因此增加,上游蓄水量的增多,迫使上游的水面深度,水面寬度有所增加,于是乎就需要淹沒更多的陸地。
3水利工程建設中的生態水利設計的基本原則
所謂的生態水利工程建設,首先要確保人與自然的和諧,其次要確保資源開發與資源保護的平衡,從而讓水利工程服務于社會,并且改變、調整相關的體制,觀念,使水域環境得到不斷的優化,保證水域安全,讓水域生態得到改善,從而讓可持續發展戰略能夠落實到位。除此之外,還要重視水利工程的防洪安全,必要時,要建設水安全體系,建設防洪工程以及采取其他相關措施,從而提高水安全體系的防御能力。與此同時,還需要對水資源的保護、節約和合理配置等問題提高重視程度,從而在一定程度上,提高水資源治理、保護和改善的承載能力。另外,還要將護岸工程落實到位,做好河道清淤工作,并加強監督管理,從而保證生態水利工程建設的順利開展。
4生態水利工程設計中存在的問題
4.1生態水利工程和水利工程的結合問題
伴隨著社會的快速發展,人們對于水利工程建設的要求也越來越高,首先要確保水利工程建設不會對環境造成污染,生態造成破壞,其次才是確保供水、供電的有效進行。而當前,我國在這些方面上,仍有許多問題等待解決,其中最主要的問題,便是生態水利工程和水利工程結合還不夠充分,進而造成生態水利工程發展受到限制。
4.2水利工程相關設計人員的生態意識還不夠高
當前,人們的環保意識都在不斷的加強,對環境的重視程度也日益提高。為了確保水利工程建設不會對環境以及生態造成影響,相關的設計人員,在工程設計的過程中,應結合當前水域狀況以及周邊環境進行設計,除此之外,設計人員應該提高自身的環保意識和相關環保知識。但當前我國的水域工程設計人員只注重水利工程的實用性,很少結合實際狀況對設計方案進行調整,這些問題,都直接影響到生態水利工程的順利發展。
4.3生態水利工程設計不標準
當前,我國的生態水利工程仍處于剛起步的狀態,相較于其他發達國家,還有很大的進步空間。我國生態水利工程的設計人員在設計方案時,總是參照以前的設計方案來,并未有專門的水利工程設計要求和標準,設計時鮮少從實際出發,導致水利工程在施工時常常會出現不可預估的實際問題。另外,有的生態水利工程在設計時,選擇的地理設計環境與實際地理環境有較大差異,設計方案投入施工時才發現難以開展水利工程,有些設計人員實地考察過,但并不重視環境差異這個問題,選擇繼續保持原有設計方案,有的設計人員甚至忽略實地考察這一過程,直接著手開始設計,導致設計方案并不能在實際環境中運用,造成時間成本和人力資源的浪費,當地的生態結構也因此遭到破壞。
5生態水利工程設計的具體應用
5.1為水生態中的生物提供空間生存和繁衍
在整個生產水利工程中,每一條河道、每一道堤防、每一株河畔植物都屬于一個大整體。在水生態系統中,專門設計了堤防,在堤防底部的護底上,設計人員專門設計了流速不同的變化帶,為魚類提供活動場所,同時,設計人員設計直徑不同的孔隙,專門為生物生長和繁衍準備,加上每條河流兩旁都會建造草叢和綠樹,供鳥類和昆蟲類生長、覓食和繁衍,共同促進水生態系統的循環發展。
5.2增強水體的自凈作用
當水體中有機污染物受到氧化作用的影響,便會直接轉化為無機物,該過程也被成為水體的自凈。在水利工程中,專門設計出流速不同的雨道,在促進魚類繁衍活動的同時,也提高了水中的含氧量,水的溶氧能力不斷增強,水中大量需氧微生物也因此生長。水生態系統中還有一定數量的需無機鹽的營養物,這些物種根上有需要微生物附著的生物膜,所以增大了無機鹽的需求量,也同時增大了有機污染物的轉化需求,整個水體凈化能力得以加強,水系統的水質也因此得到改變。
5.3調整流域尺寸
水利工程在設計時,必須考慮整個生態系統的結構,有的河流在進行生態修復工作前,必須設計出完備的修復計劃,河段的空間尺寸和短期尺寸都不是修復的考慮區域,整個流域的尺寸才是修復的主要內容,這才應當是修復計劃的考慮內容。生態水利工程便很好地掌握了河段流域的性質,注重了整體修復的修復方案,實現修復的長期性和實用性,從根本上提高生態系統的穩定性,盡可能減小人為操作的痕跡,以最大限度地保證生態系統的完整性。
河道生態修復方案范文4
面臨污染和缺水雙重壓力
對于雄安新區的環境治理,首先要提到的應該是被稱為“華北之腎”的白洋淀。白洋淀是華北地區最大的淡水湖泊,現有大小湖泊143個,水域面積366平方公里。在新區規劃中,白洋淀處于核心位置,因此白洋淀有望成為新區核心水環境治理區。據河北省環保廳于2016年6月公布的數據,白洋淀水質為劣Ⅴ類,屬重度污染。2017年2月河北省水質月報顯示,白洋淀4個斷面總體水質為Ⅳ類,水質問題突出。
此外,白洋淀還有一個重要問題是生態缺水。白洋淀入淀水量小,且富營養化嚴重。歷史上流入白洋淀的9條河流大部分已斷流,唯一流入白洋淀的府河卻工業污染嚴重。白洋淀依靠引黃入冀補淀工程、穿府濟淀工程,維持白洋淀生態用水需求。就在4月5日,保定市王快、西大洋兩大型水庫開始聯合向白洋淀進行為期兩個月的生態補水,白洋淀收水量將超過3300萬立方米。
白洋淀的生態環境治理,成為建設雄安新區首先要解決的難題。京津冀協同發展專家咨詢委員會組長徐匡迪表示,新區開發建設要以保護和修復白洋淀生態功能為前提,白洋淀生態修復也離不開整個流域的生態環境改善。要從改善華北平原生態環境全局著眼,將白洋淀流域生態修復作為一項重大工程同步開展工作。
國家發改委主任何立峰透露,下一步,將加快組織規劃編制工作,指導河北省和有關方面高標準高質量編制雄安新區總體規劃、起步區控制性規劃、啟動區控制性詳細規劃,以及白洋淀生態環境治理和保護規劃,確保一張藍圖干到底。
針對白洋淀目前嚴重的水質和生態問題,河北省先后出臺了《白洋淀h境綜合整治與生態修復規劃(2015―2020)》和《河北省白洋淀和衡水湖綜合整治專項行動方案》。其中,專項行動方案提出,到2019年白洋淀區除南劉莊點位水質達到地表水Ⅴ類標準外,淀區其他區域水質達到地表水Ⅲ類標準。規劃中推出大力抓好河流整治、生態修復等10類156個項目,總投資近246億元。
三條主線治理水生態環境
建設雄安新區對區域生態環境質量提出了更高的要求,將為白洋淀乃至整個京津冀生態環境治理帶來新的契機。廣發證券環保分析師郭鵬認為,雄安新區的設立,破解了京津冀環境治理的長期困局――河北依賴現有產業結構發展經濟,而北京較高環境要求依賴周邊治理之間的矛盾。這意味著京津冀地區生態環境治理出現重大突破,對該區域推進環保治理和供給側改革給予了強力支撐。
中國環境科學研究院專家表示,由于雄安新區的整體規劃目前還未出臺,環境治理市場空間還存在不確定性。目前可以確定的是水環境治理,白洋淀水生態治理有明確要求。不同于傳統的水務處理技術,雄安新區的環保規劃將采取超前的意識和技術,推動更多創新環保技術實現產業化。
光大證券的研報認為,以白洋淀為點帶動整個河北省流域甚至海河流域生態治理,及其衍生的工業點源、農村面源控制、節水及引水工程,市場空間在幾千億元以上。
水生態環境治理主要體現在三條主線上。第一條主線是黑臭水體治理及水生態修復方面。如北京通州區水環境的項目,包括6個河道綜合治理項目,6個河流生態帶修復工程,20余個生態濕地及公園,總投資逾850億元。
E20環境產業研究院執行院長薛濤認為,白洋淀的水環境治理存在不少難點。目前,湖泊治理國內還沒有特別成熟的技術路線,主要還是依靠岸上截污和河道治理。滇池前后投入了500億元進行治理,但效果不是很明顯。
中國環境科學研究院專家表示,白洋淀未來要達到地表水Ⅲ類的目標,意味著有些重點河流水質要達到Ⅱ類。而目前國內能達到Ⅱ類水治理效果的公司比較少。同時,白洋淀擁有39個純水村、89個半水村,農村生活污水的治理是一個技術難點。此外,不同于太湖、洱海這些藻型富營養化湖泊,白洋淀屬于草型富營養化湖泊,可參考的治理經驗較少。
“目前水污染治理方面,到2020年核心目標還是消滅黑臭水體,從黑臭水體治理到實現水生態一步到位的技術儲備還不夠?!毖f,“黑臭水體治理就像西醫治標,使水體從癌癥到亞健康狀態。而水生態修復就像中醫調理,實現從亞健康到健康的狀態,需要的時間較長。”
第二條主線在市政領域的環?;A設施建設方面。新區的供水、污水、環衛、市政管廊建設和運行維護都將采取高標準。目前雄安新區僅有3座5萬噸/日污水處理廠,沒有再生水廠。未來新區內人口的增長將帶來用水量與城市污水的增長,進而帶來水務的新增建設需求。
京津冀協同發展專家咨詢委員會副組長鄔賀銓估計,雄安新區的三個縣加起來大概130萬人口,如果未來雄安新區承接非首都功能,加上創新創業的人擁入,人口可能有200萬到300萬。
薛濤認為,未來雄安新區相當于蘇州、寧波這樣一個中等城市的市場空間,將有百億元的投資運營規模,大概率采用PPP模式運行。
第三條主線是引水工程及沿岸的生態維護工程。未來將打通白洋淀和大清河生態廊道建設,通過白洋淀域外調水和域內調水,保障白洋淀的水量。這將帶來大量的工程施工及生態園林建設需求。
PPP龍頭及技術型企業將受益
瑞銀證券中國首席策略分析師高挺認為,雄安新區基礎設施投資空間大,20年內社會固定資產投資規模將達到4萬億元,將給水泥、鋼鐵、鐵路、交通等行業帶來明顯增量需求。雄安新區未來的建設方式之一,可能是近年來大熱的PPP模式。
另一方面,作為國家級新區,雄安定位為發展高端高新產業,一批具有高新技術的環保產業將在雄安新城落地。中信證券研報認為,與以往的環保訂單相比,政府資源將相對弱化,對于整體解決方案和治理技術要求會更高,技術型公司相應受益將更加突出。
河道生態修復方案范文5
關鍵詞:流域 水環境 綜合整治 設計
中圖分類號:TV871 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(b)-0145-02
1 流域概況
某流域位于浙江某地區,屬于一級支流,起源于水庫的壩下。根據現場勘查資料顯示,斷面位置分別為大橋、學校和河口,集雨面積5.686 km2,河長6.29 km,平均比降27.08%。目前,某流域存在以下幾個亟待解決的問題。
1.1 防洪問題
通過研究與勘察,當前主要存在如下問題:(1)一些橋梁存在嚴重的阻水問題。(2)下游河段的行洪斷面狹小,缺乏足夠的過流能力;一些堤岸超高沒有達到要求,極易出現滿溢。(3)一些沒有護砌河段岸坡出現了滑塌,水土流失嚴重,使河道的行洪壓力增加。(4)在河上建設起來的檢查井與截污管線對河道行洪產生了一定的影響,使水位提升。由于河段地勢低,再加上暴雨的影響,水土流失問題極其嚴重。而河道沿線的開發缺乏規劃,大量堆土與填土被沖刷至河道,大大減小了河道過流能力,極易造成洪澇災害發生。
1.2 水質問題
通過一系列研究,流域水環境的污染物大致出自工業廢水與生活污水,其中工業廢水的占比最大。在中段河道左岸依舊存有沿河截污管,有漏排污水,使河內水質受到嚴重的影響。因河道兩邊沒有安設截污管網,缺少塵砂設施,加之沒有定期對淤泥進行清理,河道水質變得愈來愈差。
1.3 生態景觀問題
在顧慮到排洪的實H需求的基礎上,采取“裁彎取直”的手段設計河道,將大部分橫斷面設計成“矩形”。然而,這種設計方式并未考慮到河道生態的科學性與合理性。此外,河道護岸的結構具有硬質化特征,它使水生植物與沿岸植被之間的生態關系幾乎隔絕了,使自然凈化能力差,影響水生植物的生存與發展。再加上部分河道淤積問題顯著,根本無法營造出親水空間。
2 某流域綜合整治工程設計的分析
筆者認為綜合整治必須從防洪、水質、生態三方面進行處理:(1)防洪整治,整個河段實現50年一遇的防洪標準;(2)改善水質,盡可能地將面源污染減至最少,全面集中沿河旱季污水;(3)生態修復,盡可能地提升河道和附近環境的生態協調程度,拓展河道的生態潔凈能力圈。
依據上述設計目標,結合現有的設計工作經驗,制定了下列幾方面設計方案。
2.1 水質改善設計
要想從根本上處理好水質問題,就必須從安設截污工程入手:(1)新建沿河截污管道,收集32個沿河污水排放口,將截流倍數控制在1~5的范圍內,并建設污水管。在雨季,將閘門關閉,截流河流污水,將其排入截流箱涵內固;(2)截污工程,充分借助已建市政污水管道對于漏排的污水實施點截污,安排20個截流井,全面截排旱季污水,使河道水質得到進一步改善。
該截污工程采取的是海綿城市技術,從兩方面著眼,其一借助下沉式綠地、透水鋪裝以及生物滯留設施等將下滲減排的作用充分發揮出來;其二借助雨水罐、雨水濕地、蓄水池以及濕塘等將積蓄利用的作用充分發揮出來,把向河道排入的水量縮減40%。因此,該工程擬定將反坡式截流滲透溝安設于社區公園的改造河段堤頂。
2.2 防洪改善設計
在水質良好的大環境下,規劃防洪工程的輻射范疇,使之處在大橋下游段到社區河段內。該工程施工的難點就在于:下游河道兩岸規劃藍線30 m范圍中的建筑物分布緊密,占據了6 597 m2;如果把現有的房屋通通拆除,不僅需要耗費大量時間、精力,還無法確保施工進度。眾所周知,當前河口調蓄湖底高程比河底低4 m,下游段坡可放陡,干流水位頂托絲毫不會對其形成影響。之所以如此設計,目的是為了使現有的河道水利條件得到改善,且盡可能地使河道環境處于穩定狀態。其設計要點有如下幾個方面。
(1)縱橫斷面設計。河道的縱坡需依據4%~30%的彈性范疇實施坡降。針對橫斷面設計,則應基于對現場的具體狀況的認識之上,對河底淤泥進行清除,把已有的堤防加高。如有必要,應增加堤防的寬度。目前,可選用的斷面形式主要包括梯形、矩形、復式,究竟選擇何種則取決于現場的防洪需要。
(2)與干流銜接。通過調研可知,沿河道的一些岸墻存在被洪水掏空的問題,防洪能力弱,需將河道斷面拓寬。但是結合現場條件可知,只能將左岸拆除,和干流截流一起開展施工工作。在河道建筑物集中的位置,因其要受制于河道拓寬,故而決定選用直立式擋墻,并同步對漿體受損的擋墻墻角實施加固處理。
(3)排樁穩定控制。以《基坑支護技術規范》為依據,按照三級基坑等級的計算方式,將鋼筋混凝土排樁結構的穩定性求算出來,其中會牽扯到最危險滑動面弧面內摩擦角、土條滑裂面弧長、側壁重要性系數、圓弧滑動安全系數、土條自重、基坑面作用荷載等諸多計算參數,通過對此類參數的研究得出基坑整體的穩定性。研究結果顯示,在樁號0 +000的位置設置15 m鋼筋混凝土排樁之后嵌固深度8 m,抗傾覆1.75,整體穩定性為1.88,這與斷面的穩定性要求相符;在樁號0 +482的位置設置15 m的鋼筋混凝土排樁,嵌固深度達9 m,抗傾覆值達到了2.28,整體穩定性為1.84,與斷面穩定性要求相符。
(4)坡式護岸設計。有多樣坡式護岸形式供該工程選擇,基于穩定性的考慮,采取“邊坡穩定設計軟件”將邊坡的穩定性求出來。但是,若要準確地求出坡式護岸的穩定性,必須綜合考慮超過浸潤線的飽和重度、滑力的安全系數、土體抗剪強度、水位降落期與正常運用期的工況,從而有效保證堤防的可靠性、穩定性。
2.3 生態景觀改善設計
基于防洪穩定的大環境下,堅持因地制宜進行設計,結合當地的地形地貌特征與自然景觀,針對河道多樣化的生態景觀進行重塑。同時,把流域規劃成郊野生態區與城市綠化區,擴大綠化面積,從而有效確保河道沿線區域后續的可持續、協調發展。
改進河道的硬、冷、直的特征是此次設計的關鍵所在,既進行植被護坡處理,又建設了公共綠地與景觀,沿岸設置了綠化景觀帶,組成了生態駁岸,使水陸間的循環系統問題得到了妥善的處理。另外,從植物配置上看,該工程通過設置并管控樹木花草的比重,基于對植物的共生性的考量,應盡可能地采用極具防浪、護坡、抗澇、固堤效用的植物。
3 結語
某流域綜合整治工程設計在水質改善、防洪和生態景觀3個方面預期可取得以下成效。
(1)在防洪方面,這次防洪設計大致采取了清、拓、修的手段,也就是使各標河道的縱橫斷面擴大。經過清淤的方式,有效確保河道暢通。同時,不斷增加河道的管理維護設施的設置,確保河道過流的通暢度,防止在雨季因過流不足引發洪水問題。
(2)在改善水質方面,從蓄、截、凈三方面入手。其中,“蓄”指的是修建調蓄池與水質凈化廠;“截”指的是沿線河道節流,依據清污的種類進行分流,并結合實情對其他直流進行混流處理;“凈”指的是處理廠對污水進行處理,特別要對雨季的混合污水與上游旱季的混流水進行處理。借助蓄、截、凈的設計方式,才可保證河道水質達到要求。
(3)在生態修復方面,在進行防洪布設、改善水質的同時,采取設定植物群落與岸坡重塑的手段,積極營造濕地多元化的河道生態環境,使河道的生態環境得到改善,從而大幅度地提高城市的競爭力。
參考文獻
河道生態修復方案范文6
關鍵詞:生態;水利工程;基本設計原則;分析
一、水利工程對河流生態系統的影響
水利工程在社會生產過程中,對促進經濟與社會的發展發揮了重大作用,此外,我們也應看到水利工程對河流生態系統所造成的影響。人類興修水利工程的種種人為活動致使河流的多樣性、流動性和連續性發生改變,水域的水溫、水深、自流水邊界、水域流速等自然規律也隨之發生了重大變化。這些變化會對河流的生態系統造成嚴重的影響,我們必須對這些影響給予高度的重視。在未來的水利工程興修時,應全面把握生態系統健康與社會經濟需求兩者之間的關系,做到水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康及可持續發展。
二、生態水利工程的基本設計原則
(一)確保工程的安全性和經濟性
生態水利工程作為水利工程的分支,首先要遵守水利工程的設計原則,保證工程安全性是任何水利工程設計的最基本的原則。設計過程中,設計人員應深入實際,充分考察水體的水質、水流等基本情況,進而充分考慮水對建筑物的侵蝕作用、對泥沙的堆積和搬運作用,同時還應全面把握河道走勢的自然規律等。只有保證了工程的穩定性、持久性以及設施的安全,才能確保建筑物持久地發揮其功能。在保證了工程安全性的同時,我們還應對工程的經濟性進行合理分析,力求實現資金投入最少、經濟小于和生態效益最大化的基本原則。
(二)保證水體內部環境的多樣性
相關調查顯示,一個地區的非生物環境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說,如果一個地區的自然環境種類多樣,當地的生物種類也會日漸豐富,食物鏈的組成也將更復雜,這樣生態系統對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內的水體內部環境日趨單一化,那么,就會導致水生生物種類多樣性的減少、食物鏈結構逐漸簡化、生態系統日趨單一化,造成水體對外界變化的適應能力和抵抗能力降低,自然凈化能力逐漸下降,并逐步喪失其基本功能。所以,在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,進而對設計草案組建數學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
(三)確保河流生態系統的自我修復功能
與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能,發揮其作用。所以,在生態水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。這樣,不僅僅可以取得生態系統保護及恢復方面的成效,還能降低工程的建設成本,降低工程造價,獲取更高的經濟效益和生態效益。
(四)確保河流生態系統的整體性
在傳統的水利工程建設過程中,水體常被人為地劃分成不同功能且相對封閉的小區域,影響了水體之間的相互聯系,極大地降低了水體內不同小環境之間的能量交換及物質交換速度,從而人為地破壞來河流生態形同的穩定性和整體性。生態水利工程在設計時,應充分掌握施工流域內生態系統各要素之間的相互關系及作用方式,盡最大限度地保持并恢復水體的原始狀態,確保河流的生態系統的整體性不受到外力的破壞,而不能僅僅是在工程結束后,單純地對河道水文系統進行修復或是只對河岸的植被進行修復。
(五)確保建立完善的河流生態系統和水利設施之間的反饋機制
生態水利工程設計以成熟的河流生態系統為主要參照物,并充分利用生態學可的相關理論和環境工程的先進技術,力求打造一個健康的、可持續發展的河流生態系統,從而保證工程設施內部的各自然要素可以在不需要人工干預的環境自發地進行活動,維持生態環境的穩定和河流水體的質量。通常這種自發活動的方向不是單向的,這種不確定性使得生態水利工程的設計應遵循一種“反饋調整”的設計方法,也就是說,在設計方案執行之后,仍舊需要對水體的環境進行長期的監督和評價,并根據反饋的信息對水利工程項目進行不斷的調整與完善。
三、生態水利工程面對的新問題
生態水利工程的設計不僅僅需要考慮生態目標,同時還要確保水利工程建設的實用性,所以,在保證水利工程設施經濟效益和環境成本尋求平衡點的過程中,生態水利工程的設計原則需要不斷地去適應日趨完善的評價標準以及新的生態水利工程同傳統水利工程建設之間的協調問題,相信隨著科學技術的日益發展以及生態水利工程建設經驗的不斷積累,我們必能妥善解決好這些問題,最大限度地發揮生態水利工程的經濟效益、環境效益和生態效益。