寶雞市清姜河河道生態(tài)化治理策略探析

張榮紅

（寶雞市渭濱區(qū)河務工作站,陜西 寶雞 721006）

隨著現(xiàn)階段社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步,在河道治理過程中不僅需要滿足水利工程所必須的蓄水、行洪功能,還要考慮水源地承載的水資源生態(tài)環(huán)境功能。水資源是改善公眾生活水平的關鍵,因此河道生態(tài)化治理是水利工程發(fā)展的必然趨勢,不僅僅有助于改善河道水質(zhì),給公眾提供健康安全的水源,還能有機融合周圍環(huán)境形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的河道景觀,實現(xiàn)河水清澈、魚蝦成群、水槽繁茂的人與自然和諧共處的自然環(huán)境[1]。

1 清姜河生態(tài)環(huán)境概述

1.1 清姜河的概況

清姜河古稱姜水,俗名清姜河,這是寶雞市渭濱區(qū)境內(nèi)渭河右岸一級支流,發(fā)源于秦嶺北麓玉皇山北坡。其上游稱為神沙河,由東南流向西北,至青石崖折向東北,流經(jīng)大散關、大灣鋪、益門堡和姜城堡,在二里關納入右岸支流李家河,在渭濱區(qū)石家營匯入渭河。

入河口的地理坐標是東經(jīng)107°,北緯34°。這條河干流40 km,流域面積234.4 km2,河道平均比降31.8。流域?qū)贉嘏瘞О霛駶櫄夂騾^(qū),氣溫低,降水量大,氣候垂直差異明顯。多年平均氣溫12.9℃,最高氣溫41.6℃（1973 年8 月3 日）,最低氣溫-13.9℃（1977 年1 月3 日）。多年平均空氣相對濕度68,地面溫度14.6℃,日照時數(shù)1869 h;多年平均風速1.2 m/s,最大風速18 m/s,風向北東,無霜期217 d。多年平均水面蒸發(fā)量800 mm,陸地蒸發(fā)量400 mm,干燥指數(shù)1.0.根據(jù)益門鎮(zhèn)水文站這里顯示,流域年最大水量為1029.9 mm（1981 年）,多年平均徑流量1.375 億m3,年平均流量4.36 億m3。年平均含沙量0.15 kg/m3,年輸沙總量1.58 萬t。

1.2 清姜河道現(xiàn)狀及其存在的問題

1.2.1 工程措施河道存在行洪度汛安全隱患

依據(jù)清姜河現(xiàn)階段的地勢地貌分析,河道天然落差大,具有承擔城市供水能力,然而存在部分區(qū)域在行洪度汛期間難以有效滿足防洪要求,存在一定的安全隱患,對附近的居民造成了一定的影響。此外,由于寶雞市清姜河多年未發(fā)生過特大洪澇災害,導致部分沿河居民防洪抗災意識薄弱,甚至存在部分村莊侵占河道的情況,對河道堤岸帶來了極大的安全隱患,降低了清姜河的行洪度汛能力。

1.2.2 河流水質(zhì)污染嚴重

在清姜河兩岸存在較多的工業(yè)企業(yè)以及商場小區(qū)等人員聚集性場所,導致排入清姜河的工業(yè)廢水與生活污水日益增加并且更加多樣化,造成河水中的污染物成本日趨復雜,給清姜河的排污治理工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。此外,存在部分企業(yè)將未經(jīng)處理或者處理不達標的工業(yè)污水直接排入河道的情況,極大地超出了清姜河的自凈能力,對清姜河以及中下游地區(qū)造成了難以逆轉的污染,影響了居民的健康生活用水以及生態(tài)環(huán)境發(fā)展。

1.2.3 自然生態(tài)景觀建設不足

清姜河部分區(qū)域斷堤岸存在較大的落差,自然生態(tài)景觀缺乏層次感,對游人的活動造成了一定的阻礙,導致河道的生態(tài)景觀缺乏怡人載體,不利于清姜河水文化人文意境的產(chǎn)生與發(fā)展。此外由于人工的過度干預,導致清姜河自然生態(tài)系統(tǒng)斷層,水生態(tài)系統(tǒng)與陸生態(tài)系統(tǒng)缺乏有效的聯(lián)系,造成河道缺乏自然動植物的棲息地,存在一定的生態(tài)安全隱患,容易造成自然生態(tài)系統(tǒng)的斷層,同時降低了河流的自凈能力,導致清姜河污染情況加劇。

1.2.4 河道治理與管理責任不明確

現(xiàn)階段清姜河雖然制定了一系列的管理措施政策并劃分了治理責任,然而在實際的治理與管理過程中部分河道區(qū)域管理失責的現(xiàn)象時有發(fā)生,相關部門在巡河管理治理中并沒有嚴格按照責任制度與政策,甚至存在部分區(qū)域由于巡河次數(shù)過少而缺乏對管理區(qū)域的有效了解,造成清姜河缺乏生態(tài)治理,不利于河道治理的長期穩(wěn)定發(fā)展。

2 清姜河道生態(tài)化治理原則

2.1 預防為主,保護優(yōu)先原則

在清姜河生態(tài)化治理過程中首先需要遵循預防為主、保護優(yōu)先原則。一方面清姜河的生態(tài)化治理需要預防水流的污染,減少生活污水與工業(yè)污水的排放,提高河道附近居民的環(huán)保意識,避免生活垃圾污染水源,用預防代替治理。另一方面加強河道周圍生態(tài)環(huán)境的保護,保持河道自然生態(tài)的良性發(fā)展,提升河流的自凈能力,維持清姜河道的健康生命[2]。

2.2 行洪抗汛,生態(tài)發(fā)展有機融合原則

清姜河的首要功能就是保證居民的日常用水、行洪防汛,因此在生態(tài)化治理過程中需要有機融合河道的行洪抗汛與生態(tài)發(fā)展,實現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在河道治理中需要做到水資源開發(fā)與承載地環(huán)境保護相結合,水利工程治理與非工程治理相結合,水源保護與生態(tài)開發(fā)相結合,在保障居民日常用水所需以及行洪抗汛的基礎上最大程度的進行生態(tài)化治理。

2.3 經(jīng)濟發(fā)展,自然條件相結合原則

在清姜河道生態(tài)化治理過程中需要涉及到不同城鎮(zhèn)、村莊之間的自然條件差異,區(qū)域經(jīng)濟基礎以及發(fā)展定位的不同會對河道生態(tài)化治理造成一定影響,因此在治理中需要遵循經(jīng)濟發(fā)展與自然條件相結合的原則[3]。在清姜河生態(tài)化治理方案制定過程中,需要綜合考慮寶雞市的實際發(fā)展狀況以及地理地貌特色科學合理地進行生態(tài)化治理方案的制定,需要做到因地制宜,推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

3 清姜河道生態(tài)化治理策略

3.1 整治清姜河道地形

清姜河河道治理任重道遠,窺其全貌足以見治理難度,圖1為清姜河河道生態(tài)化治理總平面圖,科學化治理是改善清姜河生態(tài)環(huán)境的有效方式。

圖1 清姜河河道生態(tài)化治理總平面圖

3.1.1 清理河道治理項目建筑生活垃圾

在清姜河生態(tài)化治理過程中存在許多建筑生活垃圾堆放在項目規(guī)劃區(qū)域,因此在清姜河治理過程中需要對這些垃圾進行及時處理。首先需要將建筑生活垃圾進行分類處理,將可回收利用的垃圾集中堆置成山體；將無法重復利用的垃圾進行深埋處理,避免垃圾污染水源及其河道。其次需要完善垃圾管理制度,減少有毒有害垃圾的產(chǎn)生降低對于清姜河水質(zhì)的污染。

1.3.2 超濾膜的選擇 在室溫及壓力小于30 psi條件下，將酶解液依次通過截留分子量為100 kDa、30 kDa和10 kDa的超濾膜，然后測定每段分子量間的多糖含量，分析靈芝多糖的分子量分布。以多糖的截留率、蛋白質(zhì)去除率及膜的性能為指標，綜合評價不同孔徑超濾膜的過濾效果。

3.1.2 對清姜河底淤泥進行清理

清姜河的河底存在大量的淤泥,對河道的蓄水、行洪抗汛能力造成了極大的負擔。所以在清姜河生態(tài)化治理過程中需要對河底的淤泥進行清理,以保障生態(tài)化水利工程質(zhì)量,提升清姜河的蓄水、行洪抗汛能力,為生態(tài)化治理的良性發(fā)展創(chuàng)造良好的客觀環(huán)境。

3.1.3 在河底及垃圾山體進行綠地整理

通過垃圾清理以及河底清淤以后需要對其進行綠地整理。對建筑渣土以及垃圾形成的山體回填2 m左右的種植土,確保植物能夠正常成長；對河底的膨潤土頂面需要回填0.5 m左右的種植土,以保障水土完整,不容易發(fā)生流失。

3.2 對清姜河駁岸進行生態(tài)修復

3.2.1 草皮護岸

選擇清姜河堤岸坡度≤1∶4的區(qū)域進行草皮護岸生態(tài)化治理。在河道生態(tài)化治理過程中岸坡土壤含水量過高會降低土壤的粘聚力,導致土體結構剪體破壞。在河道治理過程中一般采用夯實地基以及做好岸坡的防滲處理,以減少土體發(fā)生剪體破壞的可能性。生態(tài)化治理中可以減小岸坡的坡度,選擇溝葉結縷草種植在正常水位線以上進行草皮護岸,同時可以添加山石在水位線以下部分,能夠有效減少水流對泥土沖刷的同時,豐富清姜河岸的生態(tài)景觀。

圖2 草皮護岸設計

3.2.2 漿砌石塊護岸

圖3 漿砌石塊護岸設計

3.2.3 木樁護岸

木樁護岸一般應用在密林種植護岸區(qū)域中,選擇坡度≤1.0∶4.7的邊坡,將木樁固定在常水位進行木樁護岸。在實際的操作過程中,木樁頂部至少要高出水位線0.8 m,以確保能夠有效防止洪山,同時在木樁與木樁之間的間隙防止鵝卵石或者生態(tài)包作為反濾層。在生態(tài)化治理中一般將喬灌木以及地被植物種植在木樁以上的區(qū)域,能夠確保清姜河岸加固的基礎上豐富河道的生態(tài)結構,同時可以增加水生植物增加清姜河道的層次感。

圖4 木樁護岸設計

3.2.4 混凝土砌塊生態(tài)護岸

混凝土砌塊生態(tài)護岸一般應用于岸坡比較陡或者水流沖擊力度大的區(qū)域,并且一般情況下坡岸的高度小于3 m。在清姜河道治理過程中,可以在護岸的基地設置逆坡。如果地基是土質(zhì)結構,逆坡坡度不宜＞1∶10；如果地基是巖質(zhì)結構,逆坡坡度不宜＞1∶5；如果地基是黏性土,則需要摻入卵石用以增加坡岸的抗風浪水平。

圖5 混凝土砌塊生態(tài)護岸設計

3.3 清姜河道植被修復

在生態(tài)化治理過程中,對清姜河上游區(qū)域水土流失的裸露地區(qū)以及邊坡淹沒地區(qū),需要在第一時間回復自然植被。此外由于清姜河氣候溫潤并且河道重復性高,可以在坡岸進行生態(tài)景觀配置,在清姜河岸邊種植以喬木與灌木為主的綠化帶,在淺水區(qū)域種植挺水植物與浮水植物,在景觀棧道附近種植草本植物,以豐富清姜河道的生態(tài)景觀,并且提升清姜河水的自凈能力,實現(xiàn)生態(tài)化的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[4]。

4 結語

綜上所述,河道的生態(tài)化治理是現(xiàn)階段時代發(fā)展的必然趨勢,有助于水資源生態(tài)環(huán)境保護,推動人與自然的和諧共處。然而在現(xiàn)階段清姜河道治理過程中,河流水質(zhì)污染嚴重并且存在行洪度汛安全隱患,自然生態(tài)景觀建設不足拉開了人與河道之間的距離,同時治理制度的不完善制約著清姜河生態(tài)化治理的進一步發(fā)展。因此清姜河需要從河道地形、生態(tài)修復以及植被修復三個方面強化生態(tài)化治理模式,以推動河道治理的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。