以长兴岛为例浅析生态岛框架下的河道生态建设_周璟.pdf

186 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）以长兴岛为例浅析生态岛框架下的河道生态建设周 璟（长江三峡（海南）绿色发展投资有限公司，海口 570125）摘 要：通过分析了长兴岛河道现状生态基底及普遍存在问题，根据崇明建设世界级生态岛的总体要求，长兴岛作为崇明本岛与上海市区间重要的交通纽带，是承载生态岛产业与特色功能的重要空间。参考上海市及崇明区对于河道生态治理的技术指导，分析长兴岛河道生态整治总体方向和目标在于完善水系生态及环境功能，形成产业及海岛双重特色风貌水系，并重点针对近期存在迫切治理需求的河道提出思路。关键词：世界级生态岛；长兴岛；河道生态整治；生态功能中图分类号：TV85文献标识码：B1 概 述崇明作为上海最为珍贵、不可替代、面向未来的生态战略空间，是长江经济带发展国家战略和上海生态文明建设的关键环节。而长兴岛作为崇明的重要组成部分，同时也是崇明本岛与上海市区间重要的交通纽带，其生态建设响应崇明世界级生态岛建设及区域总体规划的需要。长兴岛有均匀分布于全岛的乡镇级河道 138条，以及 422 条宅沟，现有河道长度 208.1km，水面积 7.983km2（包括鱼塘面积 2.412km2）1。2009 年上海市长兴岛水利专项规划提出了“1 横、14纵、1 环、3 湖”的骨干水系格局。近年来长兴岛河道生态建设主要目标为：2018 年底前通过新开河道基本完成“一环、一横、十五纵”的主干河网和次干引水河道网；对主干河网和次干引水河道进行生态治理；配合长兴岛常规“西引东排”引长江水调水模式，增加从青草沙水库“北引南排”模式，水质整体提升一个等级，岛域水面率不低于 10%。2016 年开始长兴岛实施为期三年的“三清、三治、三通、引清循环”的水环境综合整治计划，其中主要工程内容包括主干河道疏拓、断头河连通、镇村级河道护岸生态整治及河道轮疏等。针对长兴岛全面开展河道整治不仅是提升河道水安全、改善河道水质水环境的需要，更是建设崇明世界级生态岛总体生态格局、完善长兴岛蓝绿网络的需要。2 长兴岛水系存在问题分析目前岛内河道尚存在以下问题，影响到水安全及水生态功能的发挥：1）过水断面不足，除涝能力下降：多条河段现状河口线远达不到规划要求，根据区域除涝及水生态环境改善需要，长兴岛主干河道规划河口宽应达 3040m，而现状河道口宽往往仅达 1020m 宽。除河口线无法满足规划宽度要求外，部分河道还存在底泥淤积现象，河底高程抬高，影响暴雨期间防汛除涝安全。2）岸线直立硬质，水陆生境阻碍：长兴岛上整治时间较长的河道多使用插板桩、浆砌块石等直立挡墙，近年来逐渐增加小木桩、生态膜袋护坡。对于使用插板桩、浆砌块石直立挡墙的河道，水陆生境阻隔，不利于河流生态系统的修复和构建。3）护岸稳定降低，存在安全隐患：长兴岛河道护岸稳定性低主要有以下两种情况：原有河道硬质护岸老化造成的结构开裂、剥落，从而逐渐失文章编号:1007-7596（2023）05-0001-04收稿日期 2022-08-15作者简介 周璟（1990-），女，湖南长沙人，工程师，研究方向为水环境治理、河湖生态修复。DOI:10.14122/ki.hskj.2023.05.033 187 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）稳；河道的自然土坡护岸，由于结构强度不足，在水流的淘刷下产生雨淋沟、滑坡、掏空现象。部分采用生态膜袋的已整治河道上，岸坡上无植物生长，膜袋老化破损，同样影响岸坡稳定性。许多房屋临水或近水而建，护岸结构的损坏使两岸建筑房屋面临安全风险。4）存在直排污染，水质问题凸显：在全面完成截污纳管建设前，大部分镇区及农村区域污水直排，造成了河道水体有机污染物及氮磷营养盐等水质指标超标，水体溶解氧低下、水体混浊、蓝绿藻滋生、底泥淤积厌氧黑臭上泛，水环境质量问题凸显。目前，截污纳管工程正稳步推进。但已经受污染的底泥造成的持续污染、少量污水偷排污染仍不容忽视。5）水体动力不足，环境容量下降：长兴镇南北向主干河道通过闸门与长江连通，一般每月引排水两次。引排水能够改善区域水网水动力和水环境，但由于岛内规划河网未完全形成、河道存在阻水构筑物等原因造成引排水通道不畅，现有的引排水对河道水动力和水环境改善作用有限。在非引排时期河道水流基本静止，水动力条件不足，水体更新时间长，污染物聚集不易扩散。6）生态系统失衡，自净能力削弱：在以往污染胁迫下，部分河道的水生态系统处于不健康状态，主要表现为水生植物系列的不健全、局部区域蓝绿藻滋生。在生态系统失衡的情况下，河道的自净能力丧失，无法提供水质净化、水土保持、休闲景观等生态服务功能。7）河道管护难度大：对于已整治河道，由于管理难度大、居民意识薄弱、生活习俗难以改变等原因，部分河段仍存在畜禽养殖、污水直排、侵占河道等现象，整治效果难以维持，河道景观杂乱。3 总体思路河道生态性可从完整性、多样性、可持续性、景观性、和谐性五方面来评价2。根据长兴岛河道的现状问题，结合关键技术提出适用于长兴岛河道生态治理的一般对策、措施，如表 1 所示。表 1 河道生态治理对策措施现状问题对策措施过水断面不足，除涝能力下降可按规划实施按规划开挖、建设河道仅能按现状整治考虑必要的交通需要，适当拆除停车位、会车道，恢复河道；微调河口线、底泥疏浚适当增加过水断面。岸线直立硬质，水陆生境阻碍；护岸稳定降低，存在安全隐患可按规划实施按规划建设稳定的生态护岸仅能按现状整治使用生态护砌材料进行临时防护存在直排污染，水质问题凸显全面开展雨污分流、截污纳管工程水体动力不足，环境容量下降消除阻水点，采取永久或临时方式连通水系，加强水系调度，利用泵站进行引调水，增设局部水动力提升设施生态系统失衡，自净能力削弱因地制宜构建水生态系统，选择合适的水生植物种植方式河道管护不及，成效难以巩固加强河道管理、维护在“三清”、“三治”、“三通”、“引清循环”的三年整治行动计划指导思想下，结合整治工程任务和规模确定的原则，根据所在区域、功能定位、河道现状提出差异化整治重点，利用一般整治对策措施实现分片、分功能、分目标、分阶段的针对性治理。考虑河道周边建筑的复杂情况、民房拆迁的难度，确定整治工程任务和规模主要基于以下 3 点：1）在满足各河段功能前提下，开展河道底部疏拓，保证实际过水断面面积不小于现状河道，水域面积不缩小，并尽可能实现水系连通。2）对现状不满足规划要求、有条件拓宽的河道，按照规划规模疏拓河道，实施后河道断面、水面率满足规划要求，新建生态护岸，构建水生态系统，优化陆域景观。3）对于现状不满足规划要求、近期无条件拓宽的河道，开展河道过流断面复核。对现状过流断面与规划过流断面相差不大的河道开展底部疏拓，在结构不稳定处新建生态护岸，构建水生态系统，优化陆域景观，改造后过水断面面积满足规划要求，水面率基本满足规划且不小于现状；对现状过流断面与规划过流断面相差较大的河道，开展生态清淤以削减内源污染，采用可重复利用或临时材料对护 188 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）岸进行防护，在维持现状生态、景观的基础上完善水生态系统，优化陆域景观，必要时采取水质强化净化措施。4“一河一策”典型治理方案在 2018 年拟整治河道中，先丰泵站河、潘石公路河、元沙镇港和跃进港存在问题较为典型，整治需求较为急迫。4.1 先丰泵站河先丰泵站河的整治以“功能恢复，美化提升”为治理目标。“功能恢复”主要恢复在拆违和截污纳管工程中失去功能的河道，在清理建筑垃圾的基础上对部分侵占河道的菜地、停车位、会车道进行清理。“美化提升”则通过水生态修复、陆域绿化整理来提升河道整体景观效果。在消除黑臭方面，对内、外源污染双管齐下，通过污水截污纳管消除外源污染、底泥疏浚消除内源污染，构建岸坡绿化以削减部分入河面源污染。在（规划）基地横二河未开挖前，拆除阻水坝基以打通水道，布置微流循环系统以提升水动力，布置人工浮床及水草、种植水生植物以修复河道水生态系统，维持河道水质。4.2 潘石公路河潘石公路河生态治理的主要工程措施有以下几项：1）对北岸插板桩护岸进行生态化改造，由于道路荷载大、可用边坡范围窄，选用的挡墙材料需在透水性好的基础上具有一定结构强度、适应大坡比，经过比选最终选择生态砌块。2）对已有停车位、会车道进行透水改造，部分区域增加景观防护栏杆。3）在道路雨水口上下游处施打定植桩，构建雨水净化湿地，通过湿地填料区、挺水植物和沉水植物区对雨水中的面源污染进行削减。4）作为周边农田引水灌溉的重要水源，潘石公路河周边有数十条灌排硬质沟渠，沟渠损坏严重，使用生态护砌材料如植草砖对沟渠进行生态化改造，一方面修补破损沟渠、保障灌溉效率，另一方面一定程度上削减入河农业面源污染。5）在南岸保留插板桩护岸河段，施打定植桩构建挺水植物种植平台，平台内外侧种植挺水、沉水植物，每 50m 堆叠 4m 宽的碎石带作为生态补偿通道，供两栖动物使用。4.3 元沙镇港元沙镇港的治理重点是“提升安全，美化家园”，建设安全、美观的老镇区河道。在底泥疏挖的同时，利用密排木桩对岸坡进行防护，避免对居民房屋、道路产生影响。拆除江南大道下阻水涵管，新建桥梁，增加水流通畅性。种植路易斯安娜鸢尾、菖蒲、旱伞草等挺水植物，耐寒苦草、狐尾藻等沉水植物，在桥梁两侧种植多种颜色睡莲增加水景观。清理现状岸坡上生长不良、造型不佳的植物，种植白花千叶蓍、紫菀、野花组合等灌草类，以本地常见种麦冬作为地被植物，丰富水、陆植物品种提升河道景观，实现景观提升、家园美化的目标。4.4 跃进港将原自然边坡改造为生态护岸，护砌材料选择生态网格护垫和景观堆石。岸坡和陆域绿化设计以自然、生态为原则，确保常水位以上岸坡水土不被冲刷流失、陆域植被全覆盖。保留现状乔木，点缀色叶乔木、观花乔木等观赏性强的品种；在灌木的设计上，以色彩缤纷、自然野趣为特色，打造锦绣花香的滨水景观带，营造流光溢彩、三季观花、四时景异的滨水风景林带。对两岸现有绿化进行整理，并根据区域特点和景观需要增加种植灌草植物。建设亲水步道、平台等多种亲水设施，步道和平台采用透水铺装。5 讨论与建议长兴镇 2018 年河道生态整治是三年水系综合整治计划中的重要部分，也是三年计划的收尾。结合整治计划中九条河道不同的现状特点，针对性地对河道进行生态治理。1）对水环境问题凸显的河道，应以消除黑臭为整治重点，分析水质恶化原因，消除不利影响因素。2）对海绵城市建设区的河道，因地制宜进行海绵化改造，布置透水铺装、雨水口净化湿地、改造生态沟渠等。3）对老镇区、人口密集区的河道，由于两岸房屋密集，在地块不成片开发、动迁的条件下，往（下转第 209 页）209 2023 年 第 5 期 黑 龙 江 水 利 科 技 N o.5.2023 （第 51 卷）H e i l o n g j i a n g H y d r a u l i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y （T o t a l N o.51）人口密度较大和降水量较少等因素有关，从而加速了水资源的开发利用，这也说明区域经济发展状况与流域水资源开发密切相关。总体而言，该流域水资源整体具有一定开发潜力，但开发利用程度较高，评价结果与太子河流域水资源管理实际情况相符，可为提升流域水系统可持续利用潜力和水生态保护提供一定参考。为进一步增强流域水资源开发潜力，应加强生态环保和节水宣传，促进资源型、生态型、效益型水利发展，加快构筑节约保护、开发利用和优化配置一体的综合体系，逐步实现流域水资源系统的协调发展；另外，要严格控制排污量，加强废水回用和节约用水，加大水利投资建设，逐步缓解当前所面临着用水短缺问题11-12。4 结 论流域水资源开发利用潜力评价是一个涉及经济、技术、资源、环境等诸多因素的系统性问题，必须合理选择参评指标。文章结合流域水资源特征和实际情况，遵循数据可获取性、代表性和科学性等原则选择 6 个指标，并利用层次分析与模糊数学法综合评价流域水资源开发利用潜力，主要结论如下：1）太子河流域葠窝水库以上段、辽阳区间段、辽阳以下段水资源开发利用潜力相差不大，该流域整体具有一定开发潜力，但开发利用程度较高，应加强管理实现可持续利用，该评价结果与太子河流域水资源管理实际情况相符。2）为进一步增强流域水资源开发潜力，提出加强生态环保和节水宣传，促进资源型、生态型、效益型水利发展，加快构筑节约保护、开发利用和优化配置一体的综合体系等对策。参考文献：1 赵春红，黄跃飞，韩京成，等疏勒河流域灌区水资源开发利用潜力研究 J水文，2016，36(05)：29-32，912 王建华生态大保护背景下长江流域水资源综合管理思考 J人民长江，2019，50(10)：1-63 杨广，何新林，李俊峰，等投影寻踪技术在水资源可持续利用评价中的应用研究J 中国农村水利水电，2010(11)：1-34 邓锦山，向晓宇，丁鹏凯，等基于能值分析的绵阳市城市生态经济系统健康评价 J湖北农业科学，2020，59(03)：158-164，1695 吴先明，蔡海滨，邓鹏基于灰色关联度的改进TOPSIS 模型在水质评价中的应用 J三峡大学学报：自然科学版，2018，40(02)：24-286 陈媛媛，朱记伟，周蓓，等基于系统动力学的西安市复合生态系统情景分析 J水资源与水工程学报，2018，29(06)：31-407 肖杰，郑国璋，郭鹏军，等基于主成分分析的关中天水经济区水资源承载力评价 J中国农业资源与区划，2018，39(07)：159-1678 王旋旋，陈亚宁，李稚，等基于模糊综合评价模型的中亚水资源开发潜力评估 J干旱区地理，2020，43(01)：126-1349 卞锦宇，宋轩，耿雷华，等太湖流域水资源承载力特征分析及评价研究 J节水灌溉，2020(01)：73-78，83.10 张有贤，李二强，罗东霞，等基于 AHP 熵权法的兰州市水环境安全模糊综合评价J 安全与环境学报，2020，20(02)：709-71811 李冰瑶，陈星，周志才，等缺水地区水资源可持续利用评价与对策探讨 J水资源与水工程学报，2017，28(06)：104-10812 郭超.太子河水质时间及空间变化趋势分析 J.黑龙江水利科技，2021,49(04)：4-7，109.往无法按规划实施河道，河道的生态治理着眼于现状整治。在现状基础上加强水安全、提升水动力、美化水景观，以提升改善为重点。4）对新建区的河道，应尽可能按规划要求，以河道生态性、亲水性为重点，在规划陆域控制线内进行水系的全面建设。参考文献:1 上海市水务规划设计研究院.长兴岛水利专项规划 R.上海：上海市水务规划设计研究院，2009.2 左倬，朱雪诞，胡伟,等.上海城市生态河道符合度评价 J.生态学杂志，2012，31(09):2437-2442.（上接第 188 页）