2021-4-9 | 生態修復論文
作者:彭曦 單位:湖北省鄂州市水利建筑設計研究院
長港河道位于湖北省鄂州市中部,全長46.5km,是梁子湖進入長江的唯一通道,長港流域水系主要由梁子湖、五四湖、三山湖等幾十個湖泊組成,行政區劃涉及湖北省鄂州、武漢、黃石、咸寧4個市,流域總面積3265km2,流域內土地肥沃,雨量豐沛,湖泊水深面廣,是湖北省糧、棉、油及水產業的重要基地之一。為著力保護和修復長港流域生態環境,協調產業聯動發展,調整水利設施布局,統籌城鄉公共基礎和設施建設,整合旅游資源開發利用,鄂州市從2008年開始,統籌規劃,整合資金,對長港進行河道整治和生態修復,以產業優化、生態水利、特色旅游、基礎設施、村鎮建設五大工程為主體,打造“綠色、高端、集約”的城鄉一體化百里長港示范區,把河道建設成具有游樂、運動、休閑等多功能的生態濕地公園。
1工程現狀及存在的問題
1.1工程現狀
長港河道起點為梁子湖下游的磨刀磯節制閘,有兩個出口匯入長江,開閘期間,河道由南向北從新港流經三山湖節制閘、樊口大閘自排入江,汛期長江水位較高時,由西南向東北蜿蜒流經樊口泵站經電排入江。長港沿線主要基礎設施有:重要排水支港37條,總長287km;樊口大閘、民信閘等大中小型涵閘45座;樊口一級排澇泵站;周家閘、大治港等二級排澇泵站82處,總裝機2050臺套,總容量1.98萬kw,總排水能力198m3/s;小型灌溉泵站130處,總裝機1140臺套,總容量3920kw,提水能力19m3/s,灌溉面積1.5萬hm2。此外,沿港有公(鐵)路橋8座,圩垸67處,圩堤總長81.5km。樊口大閘、樊口泵站是長港流域控制性骨干水工建筑物。樊口大閘共設11孔排水閘與1孔船閘,排水閘每孔尺寸為寬6.5m×高7.0m,設計排水量為947.2m3/s(含船閘Q船=230.0m3/s)。船閘是流域諸湖通往長江的咽喉,可通行百噸級船只;樊口泵站裝機4臺,單機容量6000kw,是目前全國軸流泵單機容量最大的排澇泵站,設計總排水流量214m3/s。
1.2存在問題
長港是鄂州市境內最大河流,流程長,曲折迂回,自形成以來一直未經系統整治,加之人為活動干擾,主要存在以下問題:
1.2.1岸坡失穩,影響防洪安全長港設計標準為十年一遇排水標準,而沿線土質主要為潮沙土,粘性差,每年汛期長時間受高水位浸泡和長年雨水沖刷,造成兩岸脫坡,港底淤積較嚴重,河道雜草叢生。同時,兩側違章建筑、挖魚池、葬墳墓、種莊稼等現象十分普遍,特別是鄂州經濟開發區和長港鎮等地段,已經出現河道水位急劇下降時,地基下沉、地面裂縫等跡象。東溝鎮余灣村在距堤面不足10m的禁區內,大面積開挖魚池,造成300m左右岸坡整體弧形滑動。
1.2.2河道缺乏有效管理長港流經的大部分地區為農村,附近村鎮生活污水大多直接流入河道,農業生產中產生的農藥、化肥等面源污染通過地表徑流進入長港,這些污染物及河道內沉積污泥釋放出氮磷等物質,極易造成水體富營養化,影響水體生態系統平衡。
1.2.3水生植物配置不合理長港屬長江中游典型的淺水式港道,雖然目前整個流域陸生植被豐茂,水生植被生長情況良好,但水生植物配置不合理,沉水、浮葉和挺水植物分布不均,不能長期有效地凈化水質,總氮、總磷超地表水Ⅲ類水質標準,無法滿足功能景觀用水要求,不但妨礙了人水和諧,也不符合鄂州市構建資源節約、環境友好型社會的要求。
2工程主要做法
2.1工程建設任務按照《鄂州市城鄉一體化百里長港示范區總體規劃》的要求,為達到生態保護目標,工程建設內容為:
2.1.1削減入河污染物總量完善區域內污水、垃圾收集系統,截斷外污染源,做到污水不入河。
2.1.2水環境綜合整治工程實施河道整治、修坡清淤工程,增強水體流動性,提高水體自凈能力。
2.1.3景觀生態建設推進造林綠化建設,從自然風光、生態風光著手,營造水清、岸綠、潭平、坡穩的生態景觀。
2.1.4水體生態修復實施水生植被重建,以沉水植物為主,挺水植物為輔,結合浮葉植物,改善水體自凈能力。
2.1.5水環境保護非工程措施加強水法規政策宣傳力度,規范各類水事行為,制定河流保護實施細則;加強面源污染管理,改進農業灌溉和施肥方式,防止土壤污染;加強環境監測,實施協調監督管理。
2.2污染源削減工程
隨生活污水(點源)和地表徑流(面源)匯入長港中的污染物是長港河道主要的外污染源。對點源污染,在長港沿線蒲團、杜山、長港、東溝4個鄉鎮各建1座污水處理廠,污水收集系統以分流制為主,沿港各農村新社區建立分散式污水處理站和垃圾收集站,截留農村生活污水和生活垃圾;面源污染削減減方案為,構建濱湖綠化帶及生態濕地截留湖濱地表徑流的污染物,并通過生態修復與生態體系構建,提高水體的環境自凈能力,降低暴雨時沖擊性污染物對水體的影響。
2.3堤基加固工程
長港沿線部分岸坡下覆較厚淤泥質土層,穩定性差,崩塌現象嚴重,特別是長港水位出現急劇下降時,險情尤為嚴重,有的地段為住房密集區,無法進行邊坡放緩處理,現有基礎也無法滿足擋土墻對地基承載力的要求,必須進行堤基加固處理。對鄂州經濟開發區段、長港鎮段等房屋密集、需進行擋土墻工程處理的區域,為滿足擋土墻地基承載力要求,采用粉噴樁加固堤基方案。粉噴樁樁徑采用Φ50cm,排間距1m,呈梅花型布置,粉噴樁穿透淤泥層1m,橫向寬度為墻前基礎外延5m,全寬10m;對東溝鎮段開口線外開挖魚池造成的滑坡險情,由于岸坡較為開闊,在削坡同時采用木樁加固處理,木樁間排距1m,樁間距5m,呈梅花型布置。
2.4加筋格賓擋墻工程
長港鄂州經濟開發區段(樁號7+721-9+025)、長港鎮段(樁號29+322-30+987)岸坡總長度2969m,由于地質條件較差,特別是違章建筑等不合理的生產活動,導致局部滑坡和岸坡成片垮塌現象,采用岸坡綜合整治及修建擋土墻工程。擋土墻形式采用加筋格賓擋墻,該結構形式可有效地提高構造物整體性與牢固性,抵抗彎曲應力、張應力和剪切應力等不同形式的應力,適應較大的不均勻沉降和無法預測的荷載,還能通過加強整個結構的相互作用來提高結構整體性,格賓填石間的空隙提高格賓的排水能力,這些空隙可收集水分并將它們從結構中排出,同時,格賓結構可以通過插枝、噴播等綠化技術,有利于促進環境重建與微生態平衡。對比重力式擋土墻,加筋格賓擋墻成為長港河道治理工程中理想的解決方案。