临泽犬沙河流域
综合治理与生态保护工程方案设计
大沙河境内湿地是临泽黑河湿地的重要组成部分,针对临泽县大沙河湿地的水环境质量现状和存在的问题,遏制黑河湿地湖泊及大沙河流域水质下降和湿地萎缩的趋势。通过在大沙河河道内修建生态护堤、生态蓄水区、生态蓄水气动闸、生态蓄水溢流坝、生态亲水平台等设施来治理。
一、项目背景
临泽县境内黑河湿地湖泊资源丰富,面积16.2万亩,其中列入张掖黑河湿地国家级自然保护区的湿地&38万亩,占保护区总面积的13.57%,有湿地植物17科51属61种。大沙河境内湿地是临泽黑河湿地的重要组成部分,河道由南向北横穿临泽县城而过,将临泽县一分为二,并连接了县辖区内的4个乡镇,境内全长50.36公里,成为县域经济社会发展的命脉和核心区域,被当地众赞誉为“母亲河”。
工程利用河道改造有效改善水流跌水,促进上下水层混合,增加水体含氧量,抑制底泥N、P释放,防止水体黑臭现象发生。恢复和增加水体好氧微生物的活力,使水体污染物得以净化,从而有效改善水质o建设生态防护林网和湖滨带,以植物多样性为基础,构建稳定、层次鲜明、优美的复合生态系统。
二、项目的必要性
(一)为改善大沙河流域水质创造有利条件
长期以来,大沙河作为临泽县城区雨水、污水的受纳水体,长年的河流冲刷亦造成了河道沿岸的水土流失,在这种情况下很难保证水源地和下游黑河流域入口的水质,需要通过截污导流、调水等措施快速提高水体水质,达^大沙河流域生态修复工程建设的目标。
(二)提高黑河湿地生态系统的自
然属性
通过大沙河水生态修复,提高斑
块之间的关联度,使生物的活动与生
存场所相对扩展,生物繁衍生存空间
扩大,从而丰富生物多样性和稳定性。
丰富的物种多样性又可以提高生态系
统的自我调控能力,增强黑河生态系
统稳定性和有序性。
(三)有效改善黑河流域生态环境
质量和水环境质量
大沙河作为黑河最大的支流,对
黑河水质和下游供水安全有着非常
重要的作用,通过大沙河综合治理
和生态修复工程,可以有效改善区
域内生态环境质量和水环境质量,
从而提高黑河流域水环境质量和生
态环境质量,保证下游供水安全和
正常调水。
三、工程建设内容及设计标准
本工程的主要建设内容为:大沙
河河道内修建生态护堤2km,生态蓄
水区1处(7万m?),生态蓄水气动闸
2座,生态蓄水溢流坝7座,生态亲水
平台2座,绿化带壤土置换3.25万
n?,铺设绿化供水管道3.4km,新增生
态蓄水面积16.6万m?。
根据《防洪标准XGB50201—
2014),城市规模属小城市、四等,乡
村防护区的等级也为IV级,防洪标准
应为50年~20年设计,由于该城市
人口相对较少,沿岸农田、农村人口较
少,工程防洪标准按20年一遇洪水
设计,根据水文计算成果,相应洪峰流
量Q=327m3/s,防洪主要建筑物按
四级设计,次要建筑物及临时建筑物
按5级设计。
四、工程规划设计
(―)四联桥至铁路桥段生态护
堤、蓄水区工程设计
1.生态护堤设计
生态堤防采用刚性结构和柔性结
构相结合衬砌形式。为了河道正常行
洪安全.护堤和蓄水区相接处部分采
用C20细粒栓砌石刚性衬砌,砌筑高
度0.65m,形成驳岸。砌筑厚度从下至
上0.7m~0.3m,砌石下部铺筑0.3m
厚垫层石,砌石护堤斜长1.45m,边坡
系数1:2。砌石护堤以上部分为铅丝
笼块石柔性护堤,护堤面设计种植绿
化生态植被和景观树种,护堤高
1.55m,斜长1
2.8m,边坡系数1:5~
1:10,铅丝笼块石设计在护堤面以
下1.5m处砌筑,边坡系数1:5,铅丝
笼块石厚0.3m□为便于绿化植被生
长,铅丝笼块石至护堤面置换1.5m
厚壤土。
为保护生态护堤上的草皮植被和
景观苗木,方便游人通行,左右岸生态
护堤中间设计修建长0.9km(总长
1.8km)、宽1.5m人行道1处,人行道
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比蓄水区底高1.5m,基础采用100mm厚C15碇浇筑,基础下部铺筑200mm厚垫层,基础上部采用C20栓镶卵石和火烧板相结合铺筑,为了保障汛期游人安全,人行道邻水边设计安装护栏。
为便于城区游人集中活动,保护生态护堤绿化植被,生态护堤岸顶外设计修建生态亲水平台2座。生态亲水平台设计为椭圆形,高度和相应处生态护堤岸一致。平台面部采用火烧板铺筑,火烧板下部为100mm厚C15碇垫层,碇垫层铺筑300mm厚垫层石。平台内部设计小面积绿化带,绿化带内栽植景观苗木和花卉构成生态亲水平台,和修建的生态护堤整体构成城区绿化景观。
2.生态蓄水区设计
大沙河四联桥至铁路桥段河道总长1公里,现状河道宽100m~150m,现状纵坡l/400o为有效改善大沙河长期断流,生态恶化现状,恢复大沙河两岸生态植被。四联桥至铁路桥段设计修建生态蓄水区1处,长1.0km,新增生态蓄水面积7万n?。蓄水区和新建的生态护堤相辅相成,共同促成城区蓄水和生态景观融为一体,增大城区蓄水绿化面积,改善城区生态环境质量。
大沙河四联桥至铁路桥段河道地下水位浅,冻胀破坏大,故蓄水区防渗设计采用300mm厚C25钢筋栓浇筑,钢筋碗下部铺筑300mm厚垫层石。蓄水区设计划分为10m x10m的钢筋栓板整体浇筑,板与板之间设置3cm伸缩缝,伸缩缝采用下部为280mm厚高压聚乙烯闭孔泡沫板,上部为1.5cm厚聚硫密封胶灌缝。
3.蓄水区溢流坝设计
为使四联桥至铁路桥段新建的生态蓄水区形成蓄水面,达到新增生态蓄水面积7万n?,增大城区蓄水绿化面积,改善城区生态环境质量的目的。
在新建的lkm蓄水区内设计修建蓄
水溢流坝5座。溢流坝长均为70m,
为了行洪安全,坝高设计0.5m。依据
新修建的蓄水区1/610的纵坡,溢流
坝间距设计为200m左右,蓄水深度
为0.2m~0.5m。溢流坝设计为重力
式,坝顶宽1.2m,底部宽5m,迎水面
为1:2的坡面,背水面为1:3的坡
大沙河湿地公园面,坝体设计采用C25钢筋碗整体浇
筑。溢流坝基础为0.3m厚C25钢筋
碇。溢流坝前后设计护坦,坝前护坦长
10m,坝前护坦长20m,结构均为
0.3m厚C25钢筋碗基础,C25钢筋
碗下部为0.3m厚C15碇砌石基础,
溢流坝前后护坦末端设计C25钢筋
栓防冲齿墙。
为了确保蓄水区汛期行洪排沙通
畅,在蓄水区顺水流布设两道导墙。每
座溢流坝坝体设置长方形泄洪排沙孔
3个,排沙孔宽8m,高0.5m。汛期利用
排沙孔泄洪排沙,并辅以人工清淤,防
止泥沙淤积蓄水区。
(二)沙河绿岛小区至绿岛广场段
生态蓄水工程设计
大沙河从沙河绿岛至绿岛广场段
泄洪明渠长660m,宽32m~80m,工
程修建于2009年,为大沙河流域综
合治理工程的一期工程。工程按20
年一遇洪水设计,泄洪明渠宽32m,
左岸设计高2.3m,为C20碗砌石重
力式立墙、右岸设计高2.5m、为C20
碗立墙,纵坡1/220。
为了恢复大沙河从沙河绿岛至绿
岛广场段的两岸生态植被,本次设计
该段泄洪明渠内修建气动盾行闸2座
蓄水,使泄洪渠上游形成长660m,宽
32m~80m的蓄水区,新增蓄水面积
2.4万m?。共设计气盾闸2座,气动盾
行闸设计宽32m、高1.8m,正常蓄水
深0.3m~1.8m。气动盾形闸设计为
开敞式水闸,C30钢筋碗结构,一孔,
闸门控制设备由空压机、冷干机、储气
罐、管路控制柜及PCL控制柜组成,
气囊、附件及控制系统自美国进口;闸
门、充排气管路及埋件外露在混凝土
的部分全部为不锈钢材料。气动盾行
闸闸室底板厚1.0m,边墩厚0.9m;气
动盾形闸控制室长8m,宽4m,钢筋
碗结构,采用C25钢筋碇现浇。为方
便管理,每座气动盾行闸设计控制室
1座,并进行输电线路架设及配套,安
装监控设备。
(三)铁路桥至闸湾段生态蓄水溢
流坝设计
大沙河铁路桥至闸湾段河道全长
0.8km,自然纵坡1/400-1/500之间,
河道左岸为临泽县重点工程项目—
沙柳工程。长期以来,该段河道河床裸
露,枯水期河道及周边生态枯萎、恶
化,汛期洪水肆虐,严重影响到大沙河
铁路桥至闸湾段生态环境和水环境质
量,为了改善该段河道沿岸生态环境
和水环境质量,设计修建生态蓄水溢
流坝2座,新增蓄水面积7.2万m3
河道纵坡调整为l/340o
蓄水溢流坝设计长度70m、坝高
lm、坝体间距约260m,溢流坝设计为
重力式,坝顶宽1.2m,底部宽5m,迎水
面为1:2的坡面,背水面为1:3的
坡面,坝体设计采用C25钢筋碇整体
浇筑。每座溢流坝坝体设置长方形泄洪
排沙孔3个,排沙孔宽8m,高lm。
五、结束语
项目实施后,大沙河城区段通过
生态蓄水工程建设新增生态蓄水面积
16.6万曲保护与修复大沙河流域生
态3km,有效改善大沙河城区段长期
断流,生态恶化现状。极大改善县城大
沙河段和黑河的生态环境和水环境质
量,提高饮用水安全保障能力,初步实
现湖泊生态安全。霜
(作者单位:甘肃弘大工程咨询有
限责任公司)
2020.07|发展83