打印本文 打印本文  关闭窗口 关闭窗口  
广州市石井河河道淤积与治理对策
作者:李志勇 胡…  文章来源:中国农村水利水电  点击数4100  更新时间:2011/7/15 10:38:30  文章录入:ahaoxie  责任编辑:ahaoxie

摘要: 广州市石井河河道淤积问题十分严重直接影响到河道灌溉排水功能的正常发挥。根据近年石井河综合整治工程的清淤工程初步分析了其严重淤积的主要原因总结了正在运用的3 种有效清淤方式定量分析了主河道单位长度淤积量和断面平均单宽淤积量。结合石井河流域综合整治探讨了长效治理石井河的工程措施和非工程措施。认为前期以工程措施为主后期应运用工程措施和非工程措施相结合的治理对策真正实现防淤和减淤的目标石井河河道才能逐步达到冲淤平衡恢复其河道功能和生态效应。

关键词: 城市河道; 淤积; 清淤; 工程措施; 非工程措施

中图分类号: TV85  文献标识码: A  文章编号: 1007-2284(2011)02-0028-02

石井河位于广州市中心区西北郊发源于白云山的摩星岭由坑河、夏茅河、环窖河等汇集而成在鹅掌坦与新市涌汇合成增埗河后汇入珠江西航道全长21. 7 km,集水面积89. 8km2,上游河宽1~ 2 m,中游河宽30~ 50 m,下游河宽80~ 100m。流域内包括46 条支涌周边人口近80 工厂密集周边有白云机场高速、京广铁路、广清高速、广花公路等主要交通干线及大量新建住宅小区。自20 世纪80 年代以来随着工业化和城镇化快速发展石井河河道宽度逐年变窄河道不断淤积,灌溉排水功能持续退化水质污染日益严重每天沿线产生约23 t 生活污水和工业废水。它已变成了一条河床发黑、河水发臭的黑水河”。石井河从整治规划制定到整治工程实施近10 其整治规划和治理思路经过长期论证和探讨[1],整治重点是彻底改善水质污染和清除河底污泥[2]

广州市新一轮石井河流域综合整治计划投入10. 3 亿元,计划于2010 6 月底前对石井河流域完成综合整治并以2010 4 19 日提前补水冲洗石井河主河道。截至目前石井河河道清淤工程达41 已完成清淤工程89. 7%,清淤总量累计将达到139 m3,其中清淤工程投入超过3 亿元。根据初步估计石井河干流淤泥厚度1. 5 m,整个流域要清出的淤泥大约有330 m3,相当于挖了一座小一型水库。石井河河道淤积的淤泥长期得不到彻底清理本身对河道水质构成了持久的污染[2],这次石井河综合整治中投入近30%的资金用于河道清淤,足见其河道淤积的严重性。本文着重通过探讨石井河的淤积现状与清淤工程旨在从河道淤积问题去发现解决办法寻求通过工程措施和非工程措施相结合的治理对策真正实现防淤减淤的目的从而确保石井河河道逐步达到清淤平衡。

1 淤积现状与清淤工程

石井河主河道全长为19. 44 km,河床坡降为0. 014 2%,两岸堤岸除一段1. 1 km 单边堤岸因拆迁安置工作量巨大尚未整治外其他主河道堤岸基本完成了整治部分支涌逐步正在进行河道堤岸整治。根据石井河流域淤积现状估算主河道淤积深度约1. 5 m,支涌淤积深度约为1 m

河道淤积是各种固体物质逐年地进入河道后沉积于河床上致使河底高程抬升或河岸淤涨的过程其物质来源是局部水土流失、河岸崩塌、生活垃圾、工业废渣和工程弃渣等。河道淤积动力最显著是强降雨雨水挟带地表土壤颗粒形成泥沙进入河道造成河道的不断淤积。石井河淤积原因是: 石井河上游径流被截留使用河道长期得不到新水的补给河道坡降缓加之水闸林立只在暴雨时才开启使得河道的连通性和流动性严重不足泥沙不能有效排到出海口这才造成河道严重淤积。

河道清淤是采取人工或机械方式对河床淤积物进行清除、转移和处理。为了实施石井河综合治理河道清淤成为首要的工程目标。限于实测数据的完整性本文选取石井河部分主河道清淤为分析对象(见表1),从桩号0+ 000- 11+ 600,即石井河从上游至下游的部分清淤河段。由于河道中心淤泥厚度比两侧岸边小得多故同一断面的清淤厚度并不均匀呈两边厚中间薄故河道清淤深度为实际清淤的平均值。通过计算横断面的淤积面积再乘以清淤河长得到了各个河段实际清淤的淤泥量。

1 石井河主河道清淤情况

河道平均清淤量可看作河床淤积结果的表现为了清晰地分析河道淤积现状分别计算单位河长清淤量和断面平均单宽清淤量(见图1 和图2) 。单位河长清淤量是指沿河道纵向每米的河段平均清澈量而断面平均单宽清淤量是指河道横断面沿横向的每米的平均清淤量。石井河从上游向下游清淤量基本趋向于从小往大接近汇合口时由于河道宽度逐渐变大单位河长和断面平均单宽清淤量随之变小。同时大小支涌的汇入石井河沿程的断面平均单宽淤积量是递增的接近河口时,河宽变大使得淤泥变薄。从目前淤积现状可知要想彻底治理石井河淤积问题必须从河源上游和支涌做起只有截断了淤积物质来源石井河主河道淤泥才能逐渐减少最理想状况是每年的淤积量与冲刷量相平衡。

图1   单位河长清淤量沿程变化

图2   断面平均单宽清淤量沿程变化

尽管石井河主河道清淤工程已完成89. 7%,46 支涌的清淤任务仍很繁重为了后续工作更好开展这里有必要总结正在实施的清淤方式。为了提高清淤效果和质量采用无水清淤即两端挡水将河道内水排干再进行清淤。对无法实现无水清淤的河段应选用适当的清淤方式辅以人工补清。石井河主河道近20 km不同的河段有不同特点。本次清淤主要采用3 种清淤方式: 挖泥船清淤泥驳拖轮水上运弃。石井河是石井河流域的最重要排水通道做围堰进行无水清淤的方法即使是在枯水期也不可取由于主河道较宽搭建栈台布置挖掘机清淤的临时工程费用非常高。石井河古桥下游至增埗河口段具有50 t 的通航能力能够满足挖泥船工作条件故此段采用挖泥船清淤的方式进行清淤清挖出的淤泥通过泥驳拖轮水上运输至番禺或南沙区遗弃。人工清淤自卸汽车运弃。河道两侧的建筑物紧密相连被部分覆盖的河道越来越长对这些无法进行机械施工河段只能采用人工清淤人工运出集中堆放再用挖掘机挖装自卸汽车运弃的方式。挖掘机清淤自卸汽车运弃。挖掘机清淤自卸汽车运弃是近年来常用的一种清淤方法不仅投资少而且效率高凡有条件采用该方法清淤的河段应尽量选用。但该方法清淤效果一般局部地方需要人工补清在施工中还应特别主意堤身及跨河建筑物的稳定与安全在堤脚和跨河建筑物基础附近宜采用人工清淤。

2 河道淤积治理与对策

石井河综合整治是以截污为中心先截污后景观主流与支流系统整治。河道清淤工程作为河道综合治理的先行条件,是石井河综合整治的重要组成部分。探讨石井河河道淤积的治理对策应该从工程措施和非工程措施2 个方面考虑以工程措施达到一次性清淤的目的和以非工程措施保证河道长期维持冲淤平衡。关于河道淤积治理诸多对策现有的成功经验和研究成果[3- 5] 对石井河综合治理具有一定参考价值。为了达到石井河淤积治理目标和改善河道水质严重污染状态需要从源头上减少淤泥的来源从河道中定期冲刷下降低淤泥的累积从长效管理上控制淤泥的增加故提出如下石井河淤积治理的2 类对策。

2. 1  工程措施

(1) 实施全面清淤工程。此次大规模进行石井河流域的主河道和支涌清淤工程可当作是工程措施的首要选择但一次性地清除了淤泥并未从源头上根除淤泥的来源必须寻求建立河道清淤平衡机制。

(2) 建立清淤平衡机制。河道不发生累积性淤积必须使得冲淤达到平衡。石井河处在平原地区河流坡降只有0. 014 2%,依靠降雨期间径流冲刷难以达到冲淤平衡。近年来新建白云湖工程为此湖中清水冲洗河道创造了有利条件选择合适条件进行冲洗石井河河道不失为一个既能冲刷淤泥又更换水质的好方法但采用多大流量和多长时间间隔的冲洗方式需要反复试验最终选取一个能够满足河道冲淤平衡的运行模式。

(3) 按计划定期清淤工程。尽管目前石井河的主河道具备了引白云湖清水冲刷的条件但石井河上游和支流的淤积仍无有效办法。出于这一点考虑支涌和局部严重淤积河段的定期清淤工程非常必要特别是支涌汇入口处局部清淤只要汇入口淤积物得到清除就等于降低了支流的冲刷基准面增大了支涌的坡降有利于自流冲刷淤泥。

(4) 采用合理的河道横断面。石井河流域主河道和支流清淤整治时在保持U 形河底形状基础宜采用复式断面形式有利于减少清淤量和保持主槽流速较大提高主槽水流挟沙能力且有利于增强河床和河岸稳定。

(5) 全力做好石井河流域的水土保持工程。通过植树种草做好河岸的绿化和堤岸维护。尽量减小流域内裸露的空地从而最大限度地减少流水侵蚀。

2. 2  非工程措施

(1) 加大水闸启闭频率。广州市属南亚热带季风湿润气候多年平均降雨量为1 620 mm,其中4- 9 月为多雨期集中全年降雨量的80%以上。强降雨既会给河道带来了大量可淤积的物质材料又为河道内淤积的冲刷创造了有利条件。倘若高水位洪水短期滞留河道不仅会造成一定程度的堤岸崩塌,还会引起泥沙的沉积。因此加大水闸启闭频率非常必要特别是降雨期间同步开启沿河水闸通过增加河道的连通性保持河道一定流速是减少淤积的有效办法。

(2) 建立河道长效管理机制。在全面完成河道清淤目标后制定责任清晰的河道长效管理机制完善河道验收标准做到一清即管清管结合。河道管理目标细化到: 管理人员到位、管理内容明确、管理标准严格、管理责任清晰。要求河道达到基本目标即水面干净无杂物和垃圾河底无淤积阻塞灌溉排水畅通河岸无裸露土壤无垃圾杂物堆积水体污染逐步减轻。

(3) 控制垃圾入河。建议在相隔1 km河道内设置拦网控制漂浮物侵入在周边村庄河岸边增设适当数量的垃圾箱并设立集中垃圾处理站与城市环卫管理机制接轨。严格控制工程弃渣弃物、生活垃圾、工业废物等随意向河道中倾倒。

(4) 强化宣传力度增强沿河居民河道保洁意识。利用多种渠道的新闻媒介广泛宣传使得河道管理工作和河道保洁的重要性家喻户晓以提高居民爱护和清洁河道的自觉性。

(5) 建议成立多部门联合检查考核小组定期检查河道管理状况。通过不定期巡查严肃查处堵塞河道和随意排放工程弃渣弃物、生活垃圾、工业废物等行为。一旦发现问题及时采取处理措施形成一套强有力的监督机制。

3

伴随中国城镇化和工业化的快速发展城市及城郊河道的淤积问题日趋严重石井河只是众多流经中国城市河流的一个缩影。石井河流域综合治理前期以工程措施先行后期应采取工程措施和非工程措施相结合的治理对策真正实现防淤减淤的目的确保石井河河道逐步达到冲淤平衡恢复其正常河道功能和生态效应。生态良好和环境优美的河道是城市流动的风景线改善城市河道? 脏乱差的面貌已迫在眉睫。改变河道淤积现状和恢复河道健康首先必须清除长期淤积的淤泥,河道清淤工程成为河道综合治理首要的工程措施。然而只采取工程措施治理河道淤积长期而言不仅耗资巨大效果也不好只有结合非工程措施对河道实行长效管理机制才是河道治理的正确选择。河道长效管理的非工程措施内涵丰富仍需要因地制宜的深入探索最终找到适合特定河道的非工程措施。

参考文献:

[1]  胡进民. 浅谈石井河整治规划[J] . 中国农村水利水电,2005,(10) : 76- 77.

[2]  罗家海. 广州市石井河水质污染及其对水源的影响分析[J ] . 重庆环境科学,2002,(5) : 70- 72.

[3]  . 浅谈上海地区河道淤积成因及对策[J ] . 上海水务,2001,(3) : 6- 9.

[4]  . 深圳河干、支流泥沙特性及淤积规律研究[J] . 中国农村水利水电,2003,(2) : 49- 50.

[5]  谈广鸣. 黏性泥沙淤后起动流速试验研究[J ] .中国农村水利水电,2008,(2) : 56- 58.

作者简介: 李志勇(1976- ),工程师主要从事河道设计和管理工作。

打印本文 打印本文  关闭窗口 关闭窗口