2008-05-26 11:02 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
隨著我國經濟社會的發(fā)展,人們對生存環(huán)境的要求越來越高,對城市河道環(huán)境的期望值也越來越高。從現(xiàn)實情況來看,在城市河道的治理過程中,由于比較片面地強調防洪、排水,忽略了河道的其他功能,致使河道越挖越寬、越挖越深、越修越直,而河水越來越臭、越來越臟,同時由于市民環(huán)境意識不強,河道管理力度不夠,致使河邊雜草叢生,垃圾成堆,城市河道成了臭水溝。當自然界開始以不同方式對人類進行報復時,人們開始反思自己的行為,而作為水利工作者我們不禁自問:我們習以為常的做法中哪些是不正確的,是必須變革的?筆者結合多年的實踐談談生態(tài)治河的理念,并就北京市涼水河治理的設計思路進行探討。
一、什么是生態(tài)治河
所謂生態(tài),就是指有生命的,適合生存的狀態(tài),這種狀態(tài)既要適合人類的生存,也必須保持動物、植物的多樣性。人類與多種動物、植物互相依存,才可能呈現(xiàn)一種生機勃勃的景象。而任何人造的生硬、呆板的環(huán)境,都不可能實現(xiàn)這種生物的多樣性,其生命力是有限的。對于河流來說,要提供這樣一種生態(tài)環(huán)境,其水流必須是清潔的,這是保證動植物生存的基本條件;其流勢必須是自然的,蜿蜒曲折,既有淺灘,也有深潭,時快時慢,時動時靜;河中要有供植物扎根的土壤,河岸要創(chuàng)造保持空氣、水分流通、交換的利于植物生長的環(huán)境。同時這種多生物形態(tài)的河道必須能夠抵御洪水的沖刷,完全沒有防護功能的天然河道亦不能滿足要求。根據這些思想,我們必須對那些已變成臭水溝、垃圾場、排水渠的城市河道進行第二次改造,使其回歸自然,重新發(fā)揮其在城市總體生態(tài)環(huán)境中不可替代的作用。隨著人們環(huán)境意識的不斷提高,城市污水治理步伐不斷加快,也為生態(tài)治河的實踐提供了基本保證。
近年來,北京市水利規(guī)劃設計院在生態(tài)治河的思想轉變和設計實踐中進行了艱苦的探索,將昆玉河、長河、清河、轉河等一項項治河成果呈交給廣大北京市民。但分析評價這些成果,總感到還存在一些不足,距生態(tài)治河的標準還有一定的距離。昆玉河是供水渠道,與河道的設計思路是不可能完全一致的,盡管我們已經充分地挖掘了其景觀功能和旅游功能,但是在北京嚴重缺水的今天,還是更多地強調了渠道的防滲功能和供水功能,追求以最小的斷面通過最大的流量,采用了混凝土、石料對渠道全面進行護砌,而整齊劃一的石欄桿更使渠道顯得單調;蛟S待南水北調之水進京,北京的水資源危機得到根本緩解之后,我們可以將這種人工運河渠道改造得更加豐富多彩。清河治理中更多地貫徹了以人為本的思想,設計了鄰近水面的人行道,漂亮的橋梁和閘房,使原來沿河臟、亂、差的環(huán)境得到了徹底改觀,為沿河居民提供了一個很好的休閑場所,也與鄰河而過的五環(huán)路相得益彰。但清河治理中更多強調了防洪功能,所以河道筆直、順暢,混凝土護砌光滑、平整,特別是由于河水沒有徹底還清,不能經常保持高水位蓄水,大量外露的混凝土護砌視覺效果差,容易形成熱島效應,其生態(tài)環(huán)境也必然是脆弱的?傮w上來說,仍然是一條人工渠道,而不是天然河道。轉河整治邁出了更大的步伐,在狹窄的空間更多地采用生態(tài)治河的方法,創(chuàng)造了一個更為豐富多彩的河道景觀,為市民創(chuàng)造了一個非常優(yōu)美的環(huán)境,受到了廣泛的好評。但其缺陷在于場地過于狹窄,周邊約束條件太多,承載的期望內容過多、過高,因此,人工雕琢的痕跡較濃,還不是真正意義上的生態(tài)河道。而即將開工建設的涼水河,河道長,周邊場地更加開闊,為設計人員施展才華提供了更為廣闊的舞臺,我們相信,涼水河的整治、改造會向生態(tài)治河的目標大大地邁進。
二、對現(xiàn)行防洪標準的看法
北京市河道現(xiàn)行的防洪標準一般為20年一遇,洪水位不淹沒主要雨水管內頂,50年一遇或100年一遇洪水校核,河堤及橋梁要高于該水位一定的距離。規(guī)劃部門對規(guī)劃洪水流量的確定,主要是選擇一定的水平年,根據下墊面的情況,選用一定的徑流系數(shù),采用多點匯流法進行計算。該方法計算成果曾用歷史洪水進行過復核,從20世紀90年代初確定采用該方法,至今已10多年了,因城市化進程的影響,引起下墊面情況的變化,計算的同頻率洪水流量,均較原采用成果增加了許多,一般要增大30%~60%,有的甚至翻倍,并有逐年不斷增長的趨勢。為了保證排水通暢,要求河道斷面不斷擴大,河底不斷挖深,規(guī)劃水位不得抬高。這對于寸土寸金的北京城市來說,難度相當大。由于河邊建筑已經建成,河道上口不可能無限加大,只能在減小糙率、變陡邊坡上做文章,因此,混凝土襯砌似乎成了河道治理的首選。緩坡改為陡坡或直墻,給城市河道的治理工作造成了很大的壓力和束縛,對生態(tài)治河理念也提出了很大的挑戰(zhàn)。根據多年治河工作的體會,感到其中有一些問題值得研究和商榷。
1.水文系列及計算方法問題
目前采用的水文系列一般是到20世紀80年代的,近20多年的成果沒有計算進去,而近20多年又多是干旱年份,雖較整個水文系列來說,時段比較短,但對整個水文成果是否會產生一定影響,應通過多種方法驗算來回答。北京目前出現(xiàn)多條河流整治二三十年,甚至40多年,從來沒有發(fā)生過較大的洪水,而目前防洪標準仍不達標,還要繼續(xù)擴大、疏挖,人們不禁對洪水的理論計算值產生懷疑?磥,洪水流量不僅與降雨有關,還與流域內地下水的飽和程度及對水資源的開發(fā)、利用程度有關,而后兩項影響在水文計算中并沒有反映進去。
2.關于徑流系數(shù)問題
徑流系數(shù)的選取對洪水流量值的大小有非常大的影響,是一個關鍵參數(shù)。而目前采用的建成區(qū)的徑流系數(shù)是一種半經驗取值,是否能比較準確地反映真實的產流過程,值得商榷。因為過去通過歷史洪水驗證的是以大面積農田或小規(guī)模城鎮(zhèn)及散落的村莊為主的下墊面情況,現(xiàn)代化大都市為主的下墊面情況并沒有得到過有效驗證,應通過多種途徑進一步測算、驗證。
3.多元化途徑消納城市洪水
目前,越來越多的人認識到,城市雨水通過雨水管道收集后,全部、快速排人河道不是唯一的途徑,也不是一種完全可取的做法。通過多種方法,如綠地、透水路面人滲,小型集雨池、坑、塘收集,乃至大規(guī)模的濕地、滯洪區(qū)收集、滯蓄雨水,可明顯地削減洪峰,減少洪量,也可大大減輕河道的壓力,遏制河道斷面無限制擴大的趨勢,收集的雨水也成為寶貴的水資源。有關雨洪利用的初步法規(guī)已經出臺,預計今后若干年中,雨洪利用的力度會越來越大。
綜合考慮以上因素,洪水流量有可能減小,對河道斷面、糙率的要求有可能降低,治河措施施展的余地可能會更大。
三、關于涼水河治理的設計思路
涼水河治理工程是北京市政府2004年為人民辦的56件實事之一,開工在即。在涼水河治理工程中如何體現(xiàn)生態(tài)治河的理念呢?我感到有如下一些思路可與同行們一起探討。
。1)建設蜿蜒曲折的水流形態(tài)。改變幾十年來慣用的治河幾條大直線的做法,根據河勢,制造豐富多變的河底線、河坡線,在有可能與河邊綠地相結合的地方,可修建蜿蜒曲折的水路、水塘,創(chuàng)造較為豐富的水環(huán)境,改變原來呆板、單調的河道模式。
。2)修建主槽與灘地相結合的斷面形式。涼水河平時只排泄處理后的城市污水,流量很小,只有汛期才可能發(fā)生較大流量的洪水,平時和汛期對河道斷面的需求差別很大。因此,有條件在河中修建主槽,平時保證少量水體在主槽內流動;在灘地修建濕地或進行綠化,甚至可以提供人們休憩的場所,充分發(fā)揮河道的多項功能。
。3)不再大量使用現(xiàn)澆混凝土、混凝土板、漿砌石等阻斷水和空氣交換的硬質護坡材料,改用干砌石、卵石籠、大塊石等更為通透的材料來防止水流的沖刷,并可在這些材料之間和表面覆土,促進植物的生長。同時,適當開發(fā)利用“植物生長砌塊”“火山巖植生材料”“土工籠”等近年來逐漸興起的新型材料。
。4)開發(fā)采用植物護坡,可采用木樁與植物梢、棍相結合的護岸形式,或在坡面分層栽種柳條等當?shù)赝辽参,形成植物為主的護坡工法。采用草坪草和野生草種相結合的做法,草坪草對管理要求高,需水量大,適宜在人群比較集中的場所栽種,野生草種生命力強,適宜各種不同的河邊環(huán)境,可在普通河段采用。
。5)前幾年,北京地區(qū)治河普遍采用修建節(jié)制閘或橡膠壩,在河道內形成大面積水面的做法。但實踐證明,由于水量不足,水質并沒有徹底改善,往往達不到設計的水位,即使水位達到了,由于水體不流動,很快造成水質惡化,不能達到預想的效果,且增加了很多管理人員,增加防洪調度的難度。因此,在涼水河治理中建議放棄建節(jié)制閘,改為修建多處小型石材跌水的做法,這樣,既能在河道中形成深潭、淺灘等不同形態(tài)的變化,利于水生動植物的生長,也能利用跌水形成多級曝氣,對凈化水體大有好處。
四、結語
只要思路放開了,具體的設計手法是多種多樣的。幾年來的治河實踐積累了寶貴的經驗。歸納起來,實現(xiàn)生態(tài)治河應從幾方面共同努力:
。1)不斷深化治河思想的轉變,對需要建成什么樣的城市河道要加強交流,不斷統(tǒng)一思想,逐漸形成一致的看法。
。2)在設計上要有突破性改變,舍得放棄許多過去形成過共識的做法、想法,努力通過使用不同的材料,不同的手法來實現(xiàn)生態(tài)治河的目的。要不斷地學習、培訓、交流,使較為先進的設計理念逐漸為大多數(shù)人所接受,形成一套新的設計工法。
。3)建設生態(tài)河道是一項系統(tǒng)工程,需要多部門、各行業(yè)共同努力,配合工作,需要全社會共同提高環(huán)境意識,才能真正實現(xiàn)水清、岸綠、環(huán)境優(yōu)美的目標。
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