淺析山丹河城區(qū)段河道綜合治理項(xiàng)目

周麗華

甘肅山丹水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅張掖，734100

0 引言

近年來(lái)，隨著水資源管理體制的改革，河道治理防洪能力有了很大提高。項(xiàng)目管理水平提高，項(xiàng)目整體面貌進(jìn)一步改善，這與近期中國(guó)河流建設(shè)加強(qiáng)制度創(chuàng)新和建設(shè)管理密切相關(guān)[1]。近年來(lái)，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有的供水基礎(chǔ)設(shè)施已不能滿足城市防洪需求。在一些地區(qū)，由于城市的快速發(fā)展，而導(dǎo)致了大量的工業(yè)垃圾流入河道無(wú)人治理，河流污染嚴(yán)重。河道整治工程的建設(shè)，不僅為居民帶來(lái)較好的居住環(huán)境，還使河道得以修筑。

1 山丹河發(fā)展歷史

山丹河，屬于內(nèi)陸河黑河最東一條支流，古弱水的干流上段。位于甘肅省張掖市境。上游名白石崖河，源于祁連山冷龍嶺，北流至山丹軍馬場(chǎng)稱馬營(yíng)河，花寨子以下潛流地下，至山丹縣城南出露成泉，又匯流成山丹河并折向西北流，至靖安鄉(xiāng)南端入黑河，全長(zhǎng)175公里，支流有霍城河、馬營(yíng)河等。年徑流量0.86億立方/米，建有白石崖、李橋和祁家店水庫(kù)等，是山丹縣綠洲的主要水源。

2 山丹河的現(xiàn)狀

近年來(lái)，因祁連山雪線上升，上游用水量增加，下游來(lái)水逐年減少，河道萎縮，山丹河段大部干涸，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)生態(tài)惡化，垃圾成堆，嚴(yán)重影響黑河水質(zhì)。另外，山丹河作為山丹縣城區(qū)域，在這種情況下，黑河及其流域的水質(zhì)難以保證。為了實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)修復(fù)工程的建設(shè)目標(biāo)，必須通過(guò)污水收集、分流和輸送，迅速改善水質(zhì)。位于山丹縣城內(nèi)的河道內(nèi)堆滿了垃圾，河道內(nèi)淤積嚴(yán)重，雜草存生，橋孔堵塞過(guò)半，河道生態(tài)環(huán)境惡劣，嚴(yán)重威脅河道行洪，嚴(yán)重影響城市的市容市貌，急切需要進(jìn)行河道綜合治理。

3 項(xiàng)目建設(shè)的必要性

加快祁連山黑河流域生態(tài)保護(hù)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)格局優(yōu)化、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能提升，關(guān)系生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)建設(shè)進(jìn)程，關(guān)系國(guó)家生態(tài)安全和中華民族永續(xù)發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，受高強(qiáng)度的國(guó)土開發(fā)建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用等因素影響，我國(guó)一些生態(tài)系統(tǒng)破損退化嚴(yán)重，部分關(guān)系生態(tài)安全格局的核心地區(qū)在不同程度上遭到生產(chǎn)生活活動(dòng)的影響和破壞，提供生態(tài)產(chǎn)品的能力不斷下降。此前開展的一些生態(tài)保護(hù)修復(fù)工作由于缺乏系統(tǒng)性、整體性考慮，客觀上存在各自為戰(zhàn)的狀況，生態(tài)整治修復(fù)效果不盡理想，財(cái)政資金使用績(jī)效亟待進(jìn)一步提高。

為加大保護(hù)黑河流域的水體環(huán)境以及避免沙漠化的惡化，保護(hù)河西走廊綠洲生態(tài)，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境第一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。根據(jù)山、河、林、田、湖是生命群落的科學(xué)結(jié)論，我們認(rèn)為黑河流域是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行綜合保護(hù)和恢復(fù)，以解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。提高自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)服務(wù)能力，加快西部生態(tài)安全屏障城市建設(shè)[2]。

山丹河作為黑河主要支流，對(duì)黑河水質(zhì)和下游供水安全有著非常重要的作用，但由于山丹河城區(qū)段河道生活污水的任意排放和周邊居民傾倒垃圾，導(dǎo)致河道生態(tài)造成嚴(yán)重破壞[3]。通過(guò)山丹河綜合治理項(xiàng)目，可以有效改善城區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和水環(huán)境質(zhì)量，從而提高黑河水流城水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，保證下游供水安全和正常調(diào)水。

4 山丹河建設(shè)方案

針對(duì)山丹縣山丹河的水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，為遏制山丹河濕地湖泊及山丹河流域水質(zhì)下降、河道濕地萎縮的趨勢(shì)，主要入湖河流干流水體水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，減輕湖體富營(yíng)養(yǎng)化狀況，構(gòu)建湖泊健康生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)黑河主要支流——山丹河流域城區(qū)段生態(tài)環(huán)境進(jìn)行全面治理，新增山丹河生態(tài)蓄水面積38042m2，初步實(shí)現(xiàn)山水林田湖生態(tài)安全。

該工程起點(diǎn)山馬公路橋至污水處理廠，全段總長(zhǎng)5.07km，河道疏浚5.07km，新增護(hù)堤91m，樹池476個(gè)，改擴(kuò)建車橋1座，排洪渠2.2km，生態(tài)護(hù)坡2360m，新增生態(tài)蓄水面積38042m2（蓄水區(qū)26個(gè)），修增親水平臺(tái)3324.25m2，污水管道埋設(shè)45.6km，綠化面積71926m2，埋設(shè)安裝灌溉水系統(tǒng)17.625km。將蓄水區(qū)和親水平臺(tái)、新建的生態(tài)護(hù)堤相輔相成，共同促成城區(qū)蓄水和生態(tài)景觀融為一體，增大城區(qū)蓄水綠化面積，改善城區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[4]。

污水管道布置：河道南側(cè)的污水管道基本沒有形成，而河北側(cè)的污水管道則基本已經(jīng)形成，只需補(bǔ)建部分不全面的污水管道就可以滿足設(shè)計(jì)及使用要求。而河道南側(cè)則需要大面積建設(shè)污水管道，將分散排放的污水接入污水主管中，最終排入污水處理廠[5]。

排洪渠布置在河道內(nèi)，現(xiàn)河道較窄，為了不影響河道的泄洪，本次將排洪渠設(shè)計(jì)為矩形暗渠，采用清洪分治的原則進(jìn)行治理，靠右側(cè)河岸設(shè)置排洪渠，小于等于2年一遇的洪水均從排洪渠通過(guò)，左側(cè)河道設(shè)置蓄水區(qū)，大于2年一遇的洪水由排洪渠和蓄水區(qū)共同承擔(dān)，總體上滿足20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)。排洪渠為矩形暗渠，渠口寬1.7m，深1.5m，采用C20鋼筋砼現(xiàn)澆，渠底厚30cm，邊墻厚25cm，10cm厚的C25鋼筋砼預(yù)制蓋板，基礎(chǔ)采用C15細(xì)礫砼墊層。排洪渠設(shè)計(jì)縱坡1/200。

改擴(kuò)建車橋1座：經(jīng)復(fù)核計(jì)算，周莊橋、國(guó)安橋、國(guó)泰橋、國(guó)禮橋、國(guó)義橋最大過(guò)洪能力均不滿足20年一遇設(shè)計(jì)流量113m3/s，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，除周莊橋以外，其他過(guò)洪能力不夠的四座橋橋頭兩端均有建筑物，目前不具備改擴(kuò)建條件，只有周莊橋橋頭兩端開闊，具備改擴(kuò)建條件，故本次只對(duì)周莊橋進(jìn)行改擴(kuò)建。

現(xiàn)狀橋?yàn)閮煽?，單孔凈?.1m，橋面寬6m，本次設(shè)計(jì)擴(kuò)建為四孔，單孔凈寬仍為5.1m，本次設(shè)計(jì)拆除兩側(cè)重力式邊墩以及橋板，保留原中墩。設(shè)計(jì)邊墩仍為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，為C25砼/F200/W4現(xiàn)澆，頂寬0.82m，其中C30砼墩帽寬0.52m，高0.25m，外側(cè)坡比1∶0.3，迎水面豎直，墩高3.85m，基礎(chǔ)兩側(cè)放大腳頂寬1m，高1m，放大腳底寬4.095m，臨時(shí)開挖坡比1∶0.5，外側(cè)土方夯填，基礎(chǔ)底部鋪設(shè)0.8m厚的砂礫石墊層，中墩為直墻式，為C25砼/F200/W4現(xiàn)澆，高3.85m，厚0.8m，基礎(chǔ)兩側(cè)放大腳頂寬1m，高1m，放大腳底寬2.8m，臨時(shí)開挖坡比1∶0.5，外側(cè)土方夯填，基礎(chǔ)底部鋪設(shè)0.8m厚的砂礫石墊層。橋板為0.4m厚的C30鋼筋砼現(xiàn)澆，橋頭兩端搭板為0.3m厚的C30鋼筋砼現(xiàn)澆，橋面寬6m，橋板和搭板上鋪設(shè)瀝青砼，與橋頭兩端路面相接，橋臺(tái)為0.5m高、0.3m寬的C25砼防撞墻，防撞墻上安裝鋼管防護(hù)欄。

河道疏浚，將河道設(shè)計(jì)洪水位降低，使該段河道有一個(gè)比較平坦、規(guī)整泄洪通道，疏浚河道合計(jì)總長(zhǎng)度2.2km，疏浚主要采用機(jī)械開挖和人工清淤，河道疏浚及工程產(chǎn)生垃圾統(tǒng)一送往垃圾填埋場(chǎng)集中處理，垃圾填埋場(chǎng)距離本項(xiàng)目約10km。疏浚工程量4.9萬(wàn)m3，河道縱向平均設(shè)計(jì)縱坡為1/160，平均深度0.52m，通過(guò)上述措施的實(shí)施，最終還河道一個(gè)通暢的行洪區(qū)，以滿足安全泄洪要求。

根據(jù)河道疏?？v坡和開挖高程將疏浚后河道整平夯實(shí)，鋪設(shè)100mm厚的中細(xì)砂找平層，人工夯實(shí)，然后鋪設(shè)土工膜，鋪設(shè)200mm厚的細(xì)砂保護(hù)層，人工夯實(shí)，壓實(shí)度系數(shù)控制在大于0.95后；設(shè)置方網(wǎng)格梁蓄水口，梁格橫縱向間距均為10m，定位后立模澆筑C15砼方格梁；待梁格強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行梁格之間的卵石層鋪筑，卵石層厚300mm，直徑D=10～150mm，不均勻系數(shù)5～8，卵石層整平夯實(shí)，相對(duì)密實(shí)度大于0.6，不允許內(nèi)含尖角碎石及雜物。

蓄水區(qū)設(shè)計(jì)溢流壩22座，梯形斷面，壩高0.5m，壩頂寬0.8m，底部寬3.45m，迎水面邊坡1∶2，背水面邊坡1∶3，采用C25砼現(xiàn)澆。

在蓄水區(qū)左側(cè)，修建格賓石籠生態(tài)護(hù)坡，護(hù)坡高度為岸多高護(hù)多高，格賓石籠護(hù)坡厚度0.3m，格賓石籠護(hù)坡表面鋪設(shè)種植土，進(jìn)行生態(tài)綠化，邊坡系數(shù)1∶2，左岸復(fù)合土工膜坡面鋪在格賓石籠下面，鋪至石籠頂部，斜坡由下往上依次為10cm厚的中細(xì)砂找平層、PE復(fù)合土工膜（兩布一膜）、10cm厚的中細(xì)砂保護(hù)層、300mm厚格賓石籠和500mm厚種植土，右岸岸頂填筑0.5m厚的種植土，基礎(chǔ)為單層格賓石籠，單層格賓石籠規(guī)格為寬0.5m，高0.5m，底部鋪設(shè)0.15cm厚的礫石墊層，岸坡與河底土工膜為整體鋪設(shè)；蓄水區(qū)右岸排洪渠右側(cè)河岸無(wú)防護(hù)，本次在現(xiàn)狀岸坡上襯砌格賓石籠生態(tài)護(hù)坡，格賓石籠護(hù)坡表面鋪設(shè)種植土，進(jìn)行生態(tài)綠化，邊坡系數(shù)1∶2，左岸復(fù)合土工膜坡面鋪在格賓石籠下面，鋪至石籠頂部，斜坡由下往上依次為10cm厚的中細(xì)砂找平層、PE復(fù)合土工膜（兩布一膜）、10cm厚的中細(xì)砂保護(hù)層、300mm厚格賓石籠和500mm厚種植土，右岸岸頂填筑0.5m厚的種植土。

河道兩岸堤防不動(dòng)，右岸岸頂為濱河路，為了美化綠化濱河路，設(shè)計(jì)在右岸岸頂公路兩側(cè)覆土綠化，覆土厚度30cm（公路原兩側(cè)原來(lái)為林地和莊稼地，土層性質(zhì)滿足植物生長(zhǎng)需要）。為了公路與兩側(cè)綠化帶協(xié)調(diào)，需將公路進(jìn)行加高30cm。岸臺(tái)邊為2m的綠化帶，采用樹池形式，樹池為1.2m×1.2m，樹池內(nèi)回填0.3m厚的種植土，樹池周圍鋪磚硬化，綠化帶右側(cè)為14m寬的公路，公路抬高0.3m，公路右側(cè)也為綠化帶，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的樹草品種。

5 山丹河建成的效益

5.1 社會(huì)效益

山丹河城區(qū)段作為黑河主要的支流，山丹河城區(qū)段流域濕地為黑河流域山水林田湖主要組成部分，項(xiàng)目實(shí)施后可有效調(diào)節(jié)山丹河城區(qū)段水資源，提高山丹黑河濕地生物多樣性，維護(hù)生態(tài)過(guò)程的自然性與完整性，保護(hù)珍稀候鳥生境，改善生態(tài)，維護(hù)下游經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展，調(diào)節(jié)氣候，降低沙塵暴等自然災(zāi)害發(fā)生頻率，改善山丹河城區(qū)段兩岸和下游的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)黑河山水林田湖在發(fā)展中保護(hù)、在保護(hù)中發(fā)展，達(dá)到山丹河城區(qū)段流域環(huán)境從人為破壞到治理修復(fù)和自我恢復(fù)的轉(zhuǎn)變，極大改善山丹河城區(qū)段和黑河的生態(tài)環(huán)境和水環(huán)境質(zhì)量，為縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造良好的水生態(tài)環(huán)境[6]。

5.2 生態(tài)環(huán)境效益

（1）改善山丹河城區(qū)段流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，初步實(shí)現(xiàn)湖泊生態(tài)安全。項(xiàng)目實(shí)施后，有效改善了山丹河城區(qū)段春風(fēng)沙彌漫、夏秋洪水四溢、長(zhǎng)期斷流及生態(tài)惡化現(xiàn)狀，恢復(fù)了山丹河城區(qū)段兩岸生態(tài)植被、蓄水區(qū)和新建的生態(tài)護(hù)堤，共同促成城區(qū)蓄水和生態(tài)景觀融為一體，增大了城區(qū)蓄水綠化面積，改善了山丹黑河流域山水林田湖主要是山丹河城區(qū)段流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，提高了飲用水安全保障能力，初步實(shí)現(xiàn)了湖泊生態(tài)安全[7]。

（2）改善生態(tài)，確保完成分水任務(wù)，維護(hù)下游經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。山丹山林農(nóng)湖生態(tài)系統(tǒng)位于黑河中上游水源涵養(yǎng)區(qū)，可以極大地提高張掖綠洲的水利水平，維持地下水資源平衡[8]。對(duì)維護(hù)和促進(jìn)黑河下游經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

（3）恢復(fù)和增加水體好氧微生物的活力，有效改善水質(zhì)。河流改造有效改善了水流環(huán)境，促進(jìn)了上下層水的混合，增加了水體的含氧量，抑制了氮磷向沉積物的排放，防止了水體的黑臭和異味?；謴?fù)和增強(qiáng)了水中好氧細(xì)菌的活力，凈化了水污染物，改善了水質(zhì)，構(gòu)建了以植物多樣性為基礎(chǔ)的穩(wěn)定、生動(dòng)、美麗的生態(tài)系統(tǒng)[9]。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，中小河流治理是一項(xiàng)造福人民、造福社會(huì)的綜合性工程，已成為基礎(chǔ)工程的重點(diǎn)之一。它具有鋒面長(zhǎng)、覆蓋面廣的特點(diǎn)，同時(shí)具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在利用中小河流時(shí)，必須科學(xué)規(guī)劃、因地制宜，根據(jù)實(shí)際情況采取具體的建設(shè)措施；同時(shí)，要加強(qiáng)管理，創(chuàng)新管理理念，提高管理水平。只有這樣，才能有效保證項(xiàng)目實(shí)施質(zhì)量，充分發(fā)揮河流流域政府的優(yōu)勢(shì)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)是我國(guó)的內(nèi)在要求，也是一項(xiàng)旨在改善水處理系統(tǒng)和確保國(guó)家水安全的制度創(chuàng)新。