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截污干管建设生态河段方案

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2020年4月19日
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3. 截污干管建设方案
3.1截污干管建设必要性
河道治理的首要任务是截污，同时，截污也是削减进入梁滩河污染物最直接、最关键、最有效的措施之一。
白市驿镇和含谷镇的污水收集率有进一步提升的空间。虽然在前期的治理工作中，已经进行了污水厂配套管网、雨污分流等的建设，提高了该区域的污水收集率，可是，根据实地踏勘，管道现状仍不容乐观，出现了管道局部未连接、破损严重以及部分截留管道截留倍数过小等情况。
梁滩河流域的点源污染能够进一步去除。梁滩河流域的污染源主要可分为点源、面源及内源污染，点源是指污染物集中进入水体的污染源，经过截污干管的建设，将各排污口的污水收集，输送至白含污水厂。
避免重复投资，更重要的是保障了其它生态工程实施后的效果。截污干管工程与生态驳岸、水体修复及景观提升工程同步设计、施工，避免多次开挖。
3.2截污干管管位设计
3.2.1管道敷设原则
在截污工程中，截污干管管位设计的合理性是其重点，直接影响整个工程的施工难度、进度及投资费用。污水管道的敷设有以下原则：
（一） 尽可能在管线较短、埋深较小的情况下，让最大区域上的污水自流排出；
（二） 要充分考虑地形；
（三） 污水主干管的走向和数量要考虑污水厂和出水口的位置与数量；
（四） 尽量采用重力流形式，既要减少埋深，又可少建泵站；
（五） 尽量减少与河流、山谷、铁路和各种地下构筑物的交叉；
（六） 污水管一般设在人行道、绿化带或慢车道下，污水干管最好以排放大量工业废水的工厂为起端；
（七） 管线要简捷顺直，不要绕弯；
（八） 近远期结合。
结合梁滩河流域的实际情况，为减少建筑拆迁量和道路交通影响，本工程截污干管沿河岸方向敷设，收集沿线排污口的污水。
3.2.2管位设计
对于不同的驳岸形式能够采取不同的管位设计。施工空间足够，可采

图1 截污干管管位设计
、施工难度小的岸上管位设计。建筑物密集，而河堤上管道施工空间足够时，则可采用堤上敷设，当建筑物临河而建时，建议采用水中管位设计，以减少拆迁量。需注意的是，截污干管在堤上及水中敷设时，检查井应采用密闭井盖，以防止河水倒灌。
3.3管材选择及布设方案
排水管材的选用一般需考虑技术、经济、应用及市场供应等因素，也是工程中的难点。本工程管线均为沿河布置，应综合考虑管材经济性、使用寿命、抗渗防腐性能及管径埋深。因此，本工程敷设管道宜综合各方面因素，采用经济适用、使用寿命长的管道。
综合以上因素，截污干管的布设方案如下：梁滩河上游，花都湖-南河汇入处，敷设干管管径DN600~800，长度3km；南河-汪家沟段，于梁滩河左岸，敷设干管管径DN1000，长度4.6km；汪家沟段，敷设干管管径DN600~800，长度3km；汪家沟-宋家沟段，于梁滩河右岸，敷设干管管径DN1200，长度2.8km；宋家沟-白含污水厂，于梁滩河右岸，敷设干管管径DN1350，长度2.5km；钟家沟段，敷设干管管径DN600~800，长度5km。
3.4截污干管的污染物削减量
管道建设污染物削减量如下：白市驿和含谷常住人口约12万人，污水排放量为200L/(cap·d)，则产生的污染物总量为COD 3504t/a，TN 262.8t/a，氨氮219t/a，TP 43.8t/a。污水收集率提升15%，且因为污水收集至白含污水厂，且尾水回用，因此污染物削减量为COD 525.6t/a，TN 39.42t/a，氨氮32.85t/a，TP 6.57t/a。
3.5截污干管工程造价
管径
工程量（km）
造价（万元）
DN800
11
1760
DN1000
4.6
920
DN1200
2.8
672
DN1350
2.5
675
合计
20.9
4027

4. 生态河段的构建方案
4.1生态河段建设必要性
水体富营养化，导致水生植物覆盖，水流流速大幅减缓。梁滩河流域内沟谷纵横，水流无序且曲折多弯，河床宽而浅变化明显，最宽可达50m，一般为20-30m。河床比降极为平缓，平均为0.26%，沿程除局部地段栽有少量竹子和灌木外，多数河段为土质边坡县垮塌严重，稻田、荷塘与河岸无明显隔离带，致使水体交替循环，水质极富营养化，造成众多河段被水生植物覆盖，水流呈静止状态。
过度垦殖，流域内森林植被覆盖率不足20%，大量水土流失，造成河道淤积十分严重。沿途多座中小型村建无闸堤坎，绝大多数因为防洪标准很低，配套设施缺乏而废弃多年，也直接导致河水流速下降。由此造成梁滩河防排洪能力极度降低，洪涝灾害频率发生，损失十分严重，严重影响了人民群众的工作和生活，制约着当地社会和经济的发展。
河道自然边坡破坏，泄洪能力降低。随着流域城市化进程的加快，特别是养殖专业户的发展，大量的简易棚屋沿河而建，大量不合理构筑物严重压缩河床，同时造成自然边坡的破坏，导致河道变形，边坡垮塌，淤积十分严重，泄洪能力大幅降低，这也是造成梁滩河洪灾频率发生的原因之一。
4.2生态河道功能
4.2.1生态河道概述
生态河道是指系统各个方面都处于一种平衡、和谐状态的河道生态系统。就城市河道来说它包括两个方面的含义:就自然属性来说,就是河道水生态系统结构和功能的完整性、稳定性和可持续性,具有较强的抵抗外界干扰的能力,指的是自然内部的平衡、和谐;就社会属性来说,就是河道服务功能的多样性,主次功能分明,搭配良好,符合区域发展对河道改造的要求,指的是人与自然的平衡、和谐。
同时，生态河道具备以下特征:具有良好的恢复能力和自我维持能力,即对污染能稀释、降解,对干扰能化解排除;能满足原生生态系统基本的水需求,如能满足河流生态系统生物、河岸生态系统生物生存的基本需要;具有相对稳定性,河流特征不出现重大改变,对邻近的生态系统和人类没有大的危害;能够发挥正常的生态功能、景观功能、旅游休闲功能、体现一定的水文化内涵。以上能够看出，生态河道的概念，很好的符合了综合治理的目标及需求，达到了对症下药的目的。
生态河道治理过程中，应遵循以下原则：一是统筹兼顾原则，河道生态治理不但要满足防洪、排涝、引水等基本功能的需要，还要充分考虑河流生态、水质净化、生态景观等功能的需要，同时兼顾人们亲水、赏水、玩水活动的安全。二是整体协调原则，河道生态治理不能治河只看见河，应当看到与河道相联系的周边区域环境，要与沿河整体风貌相协调，力求河道生态景观与周边景观相统一。三是尊重自然原则，河道生态治理不能盲目地以人的意志为转移，要自觉尊重河道自然生态平衡规律，坚持以自然修复为主，人工修复为辅，因地制宜、充分利 用现状自然河道的形态、地形、水文等条件，对物种的选择及配置也应坚持以本 土种为主，构建符合自然河道发育的水生态系统。四是经济适合原则，河道生态治理不是投资越多越好，而是应当治理措施与河道相适应。在河道形态规划上，与经济、社会发展同步，因地制宜、节能高效；在建材选用上，尽可能就地取材，节省投资，降低成本，保证质量；在处理建设与管理的关系上，要统筹前期建设与后期管护，自觉扭转重建轻管的倾向，实现河道生态治理的可持续性发展。
除此之外，要避免以下问题的出现。防止降低泄洪能力：在推进城市化建设的过程中，与河争地的问题比较突出，致使在河道治理中随意缩小断面，降低泄洪能力和防洪标准， 给城市安全带来新的防洪隐患。治河一定要坚持以人为本，兴利服从防洪，把防洪安全放在第一位，根据各河道实际情况，校核和确定防洪标准，以满足河道不同设计断面情况下的泄洪能力，使河道在流量、宽度、深度等方面实现动态平衡，正确处理城市化建设与防洪安全的关系，不可随意降低河道的泄洪能力和防洪标准，确保河道畅通和行洪安全。防止河道渠道化：在城市河道治理中，人们往往以土地利用为由，裁弯取直现象比较普遍，导致河长缩小，坡降加大，还破坏了水生动植物的栖息和敷衍环境。河道的自然流势和弯曲，是经过千万年的行洪动态变化形成的，已经同流经地的地质地貌构成一个稳定的统一体，人为改变就会产生不稳定因素，必然会加大了洪水的流速和冲刷力，并对河道生态产生负面影响。因此，在城市河道治理中，应当自觉防止河道渠道化，宜直则直，宜弯则弯，随弯就势，以保证河道行洪与河道生态的稳定性。防止造景导致建筑河障：城市河道治理中的景观建设，不能为造景而造景，应将河道安流放在首位，应与河道周边的环境相协调，岸柳成行，水草丛生，芦苇摇荡，要在不影响河水畅流和河道生态功能的前提下，在岸边园林中打造具有文化意义的景观，防止造景造成建筑河障。
4.2.2生态护岸带功能与建设类型
河道生态护岸带的功能包括：一保护堤防与岸线的安全,二控制河势变化, 加强河道纵深冲刷以扩大泄洪能力, 同时也增添河道两岸的自然景观。具有宽而浓密植被的河流廊道能够控制来自景观基底的溶解物质, 从而有效地减少来自周围景观的各种溶解物污染,保证水质; 能够为两岸内部物种提供足够的生境和通道,同时不间断的河岸植被廊道能维持诸如水温低、含氧高的水生生境条件,有利于某些水生生物生存; 沿河两岸的植被覆盖,能够减缓洪水影响 ,为水生食物链提供有机质,为鱼类等水生生物提供生存条件等等。
护岸带的建设类型和方法多种多样。自然原型生态护岸：自然原型生态护岸指采用种植植被保护河岸、保持自然河岸特性的护岸。一般以水生、湿生植物为主 ,乔灌混交以充分发挥各种植被的生长特性 ,并利用高低错落的空间和光照条件达到最佳郁闭效果。同时利用护岸植物舒展而发达的根系稳固堤岸,增强其抵抗洪水、保护河堤的能力，对于坡度缓或腹地大的河段 ,能够考虑采用自然原型护岸来达到稳定河岸的目的。传统河工学生态护岸：传统河工学中, 对于较陡的坡岸或冲蚀较严重的地段, 不但种植植被, 还采用天然石材、木材等具有一定的强度的材料保护坡脚,使整个护岸的抗冲刷能力大大提高, 有助于充分发挥护岸的防洪效应。另外,木桩、石块间的缝隙也为水生植物留下了生长的空间,并为鱼、虾等水生动物提供了栖息的场所。改良型重力式生态护岸：由于防洪功能或水动力需要, 许多河岸不得不采用非自然型护岸。同时 ,城市化建成区河道的整治中最大困难在于土地的缺乏,征地拆迁成本过高也迫使许多河段收缩边坡或者采用重力式护岸。
4.3生态河段构建方案
4.3.1生态河段位置选择
为了改进河道防洪、排涝以及引水等基本功能，同时，充分考虑河流生态、水质净化、生态景观等功能的需要，提出了在梁滩河流域构建生态河段。
经过梁滩河流域的卫星地图以及实地踏勘，该流域的可建设范围有限，其中上游白市驿场镇区新旧建筑交错纵横，岸线侵占严重，中游建设区弃土乱堆，下游含谷镇河道及两岸较自然。其次，含谷镇为西部新城第一阶段开发用地，为适应西部新城的建设次序，以及考虑到河道周围建筑物的密集程度，选择白含污水厂-含谷场镇区段构建生态河段，河道两岸各预留30m的生态护岸带。
4.3.2生态河段临河护脚区
临河护脚区的主要作用是护岸，减缓水流对坡岸水位变动区的侵蚀，达到对坡岸前期保护的目的，在该区域，能够采用石笼、天然石材等护岸措施稳固坡岸，提高河岸的抗冲刷能力。
4.3.3生态河段生态保护区
生态保护区的主要作用是利用原生态植被保护和稳固河岸，同时，兼顾生态功能和景观功能，既能有效地控制土壤侵蚀，又能美化河岸景观，因此，在该区域以植物的自然恢复为主，暂不开发。
4.3.4生态河段保护边界区
保护边界区的主要作用在于生态隔离，采用沿河道种植树木、灌木等方式，达到防护生态护岸带的目的。保护边界区不但能够防止生态护岸带用地被侵占，还不妨碍居民的亲水活动，能够说是一举两得。
4.4生态河段的污染物削减量
生态河段建设污染物削减量如下：护岸带内良好的生态环境能够促进污染物的降解，例如植物对污染物质的拦截与分解，以及微生物的降解作用等，类似于湿地公园的作用。生态护岸带的面积为23.7公顷，则污染物削减量为COD 52.01t/a，TN 26.83t/a，氨氮2.42t/a，TP 1.64t/a。
4.5生态河段工程造价
区域
长度（km）
造价（万元）
临河护脚区
3.95
237
生态保护区
3.95
0
保护边界区
3.95
39.5
合计
-
276.5