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中小河流河道治理及生态修复措施分析

北极星环境修复网  来源:《东北水利水电》  作者:孙彦芳  2019/9/11 15:10:39  我要投稿  

北极星环境修复网讯:[摘 要]北方地区大部分中小河流在中上游兴建水库后,对下游河道产生河道萎缩、干化、植被退化等影响,另 外河道内存在违建、排污、非法挖采等乱象,河流生态遭受严重破坏。以太谷县为例,70 年代大兴水利建设,修 建水库。水库下游河道存在堵塞、萎缩、无尾、无序排倒、挖采等问题。文中探索采用河道疏浚连通、新型护岸 等措施修复河流生态,实现河道生态环境的可持续发展,有效制止生态环境的持续恶化,平衡河流开发与保护, 构建河流生态新格局。

[关键词]北方地区;中小河流;河道治理;生态修复

1.太谷县河道现状

1.1 河 流

太谷县有河流 11 条,分别是乌马、象峪、津 水、咸阳、四卦、石河、小河、朱峪、庙沟、后儿沟、水 晶坡河。较大的河流有 2 条,为乌马河和象峪 河。乌马河是汾河的一级支流,全长 93 km,流域 面积500 km2,平均纵坡4.6‰,平均河床糙率0.02, 在中上游庞庄村附近建有中型水库庞庄水库,水 库以上控制流域面积 278 km2;象峪河是县境内第 二大河,全长 63 km,平均纵坡 9‰,流域总面积 341 km2,在上游郭堡、王公间建一中型水库郭堡水 库,水库以上控制流域面积228 km2。其余河流,除 水晶坡河外各建有1座小型水库,共8座。水晶坡 河,向东流入榆社境内,注入浊漳河,属海河流域南 运河水系,其余河流属黄河流域汾河水系。

1.2 河道现状

乌马河原设计防洪标准为20年一遇。目前下 游河道从南同蒲铁路以西至南北六门地段,河道 成悬河。出县境处南北六门地段,河道只能通过 100 m3 /s的流量。而进入祁县、清徐,河道更窄,有 的地方甚至没有河道,最大只能通过 15 m3 /s 左右 的流量。部分河段如小白乡白燕、大白村段,胡村 镇沙沟、桑梓、朝阳、武村段,南城区、申奉等段内, 存在侵占河道、私自拦坝和随意倾倒垃圾情况,造 成河堤损毁,河床变窄。 象峪河也是20年一遇防洪标准。但现在下游河道坍塌、变窄,行洪能力极差。范村、闫村段最大 仅能通过 20 m3 /s 流量;胡村段受小常村与榆次南 庄交界处的洞门桥影响,过水能力小;小常村段河 床高于村内,河道有深水坑3处,同时小常、代村段 由于私挖滥采倾倒垃圾,降低了河道行洪能力。 津水河河道整体行洪能力较差,过水能力仅 有15 m3 /s。枣涧段河道外挖沙向河道内排退水造 成河道淤堵;南席、小常段河道淤积非常严重,影 响河道行洪。 咸阳河水库上游河道源短坡陡,洪水来势凶 猛,直接威胁县城的安全。下游河道堵塞,成无尾 河,已无法进入祁太退水渠,水流小时于北沙河、 太谷县城西一带消失,大时溢入乌马河。 石河河道石象至新村段河道变窄,行洪能力 差;申奉入河口段倾倒垃圾,堵塞河道。 四卦河河道郭里段,过太邢线以下已成无尾 河,遇洪水将造成耕地、厂房等淹没损毁。 其它几条小河流也不同程度存在以上问题。

2 现状河道带来的生态问题

自然河道通过水流对泥沙的侵蚀、搬运和堆 积,形成蜿蜒曲折的形态,并形成浅滩、深潭、弯 道、落差等独特的多样性河道地形。这些形态结 构有利于稳定、消能、净化水质、保护生物的多样 性,以及降低洪水的灾害性和突发性,更具有其原 有的种种自然功能。但由于现在向河道内排放污 水、倾倒垃圾等,不仅加大了河道防洪的负担,带来了防洪安全隐患上,也影响了河道的生态化发 展。河道内的无序挖坑采沙、河道自然景观的破 坏都对河道防洪、河槽疏浚、滩区生态环境及邻河 城市环境,构成严重的负面影响。影响本地区全 面生态可持续发展。

3 应对措施

本县河流除水晶坡河属海河流域外,其余河流 均属于黄河流域汾河水系,众小河流皆汇入乌马、象 峪两条河流,然后汇入汾河。但目前的河道有的堵 塞严重,有的已成无尾河。应对措施为修复河道,使 河道连通,行洪通畅。同时进行河道生态修复。

3.1 河道连通治理

3.1.1 疏通无尾河

该县咸阳河与四卦河、朱峪河已成无尾河。 尤以咸阳河为甚,河道纵坡大,雨季极易形成山 洪,直接威胁太谷县城。拟对两条河流进行疏通, 使其汇入乌马河。

目前咸阳河连通工程已开始实施。这次咸阳河 河道治理工程,起点位于西山底村东南咸阳河水库 大坝下游,终点位于大王堡村西北入乌马河口,全长 13.08 km。主要工程内容有:河道疏浚及局部拓宽工 程、凤凰山生态园区湿地改造工程、跨河建筑物改造 工程、缓洪区维护工程、分洪渠清淤拓宽工程、开挖明 渠及护砌工程、新建箱涵工程和生态工程等。项目 总投资估算总投资17 364.34万元。

该工程治理段,总体布置拟形成上、中段以 蓄、滞为主,南沙河坝前分、排(洪)结合的防洪体 系。以南沙河坝为界,上游主要以河道清淤疏浚、 局部拓宽改造、滞洪区维护、分洪区建设维护为 主;下游主要通过开挖明渠、修建暗涵及疏通原河 道等工程措施,将咸阳河洪水引入乌马河。

堤线规划原则:在河道断面满足行洪能力要求 的情况下,已有堤防河段堤防工程原则上以原有堤 防除险加固为主,尽量维持原堤线及堤距;原堤距 不满足河道行洪要求的,经分析论证堤防可适当退 建;新建堤防不向河滩地推进,不缩窄河道行洪断 面,并对岸滩加以改造,点缀湿地绿化,提升河道生 态环境品质,为山西“农谷”建设打造绿色长廊。

四卦河、朱峪河参照咸阳河治理疏浚方法,从 郭里村段开始,通过开挖明渠、修建暗涵及疏通原 河道等工程措施,将河水引入乌马河。

3.1.2 河道修复连通

对下游河道尚存但堵塞的河流采取自然修复与 人工修复相结合的方式疏浚治理。对于人为造成的 河道堵塞及私挖乱采,导致的深坑地段进行人工疏 通填埋修复。对于自然河道尚存部位,尽量通过生 态环境系统的自愈功能来实现生态的修复。 修复河床断面,对变窄河床进行拓宽。河道 断面大致可以分为 U 型、梯形、矩形、复式等几种 类型,根据河道情况酌情选择断面。清理河床表 面,使河床泥沙正常出露。河底纵坡根据河道天 然纵坡进行确定。 河道修复连通将使咸阳河、石河、四卦河中、朱 峪河汇入乌马河,津水河、小河、庙沟、后儿沟汇入 象峪河,然后汇入乌马河,最后经由祁县昌源河入 汾河。 河道连通后河流水体可以保持流动性与连续 性,发挥水体的调蓄水能力和湿地生态效益,实现河 流健康与河流水体可持续开发利用,实现河流的长 久健康稳定存在,达到良性水循环的综合目标。

3.2 生态治理

3.2.1 恢复河道自然形态

对于尚存的天然河道,应该确保这些河道的自 然形态。在基本满足行洪需求的基础上,尽量依照 原河道形态,宜宽则宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅 则浅,形成河道的多形态、水流的多样性。避免河 道的自然功能受到破坏,满足不同生物在不同阶段 对水流的需要,同时满足水系景观的多样性。

3.2.2 河流护岸生态治理

河岸生态系统是联系陆地和水生两大类生态 系统的纽带,边缘效益显著,对河流变化极为敏感, 所以它是河流生态修复的重点。在传统的水利工 程设计思想影响下,河道的护岸、护坡工程主要考 虑工程结构的安全性及耐久性,故多采用砌石、混 凝土或钢筋混凝土等硬材料,这样就隔断了水生态 系统和陆地生态系统的联系,改变了自然河岸的生 态功能和结构,破坏了河流的生态过程,从而导致 河流自身净化能力和恢复能力降低,水体污染严 重,鱼类等水生物栖息地消失等一系列问题。

为了实现生态修复,采用生态护岸。先将河 道岸坡修理成型,然后采用格宾网护岸,即用金 属丝编织成的六角形网眼网笼,内填块石,耐腐 蚀、抗冲刷,柔韧性高,适应性强,具透水性,可种植物。通过种植植物,利用植物与岩、土体的相互 作用对边坡表层进行防护、加固,使之既能满足对 边坡表层稳定的要求,又能恢复被破坏的自然生 态环境,是一种有效的护坡、固坡手段。在网眼中 种植芦苇、水竹、水菖蒲等水生植物;在正常水位 以上种植簸箕柳、池杉等乔灌木;在岸边种植柳、 杨、水杉、水松等护岸植物。生态护岸的植被有深 根锚固、浅根加筋的作用,可以防止水土流失,降 低坡体孔隙水压力、截留降雨、削弱溅蚀、控制土 粒流失,可以改善环境功能,还能恢复被破坏的生 态环境,促进有机污染物的降解,净化空气,调节 小气候,并且改变了护坡硬、直、光的形象,给人们 以绿色、柔和、多彩的享受。

3.2.3 建造湿地

作为河道河岸的重要组成部分,湿地可以起到 保护河岸植被的作用,湿地的建造可以使用生物重 建技术,确保河岸植被能够达到一定的规模。通过 建造湿地对河流水系能够起到有效的缓冲作用。

4.结 语

河流是人类生存和发展必不可少的要素,是 水环境的重要载体,也是自然环境的重要组成部 分。北方地区因其特殊气候原因,在开发利用河 流的同时也造成了河流生态系统遭到破坏,水生 态系统孤立化,水循环短路化、绝缘化,导致了水 生态、水环境恶化。采用河道治理与生态修复措 施可以促进社会经济的可持续发展,促进地区生 态、环保、可持续发展。

原标题:中小河流河道治理及生态修复措施分析

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