河口治理
A. 治理黄河的有效措施
一、 保证堤防不决口,是黄河治理的首要任务。
确保黄河大堤不决口,主要是解决防伏秋大汛期的漫决、冲决和溃决问题。
小浪底工程建成后,漫决问题基本可以解决,但仍有四项任务必须完成:(一)尽快将340公里满足不了花园口22000立方米每秒的设防流量要求的堤段加高到设计标准高度。(二)为确保山东黄河大堤不漫决,将东平湖滞洪区的安全设施建设提上议事日程,同时按照国务院2000年5月份颁布的《蓄滞洪区运用补偿暂行办法》,结合黄河滞洪淤沙的特点,编制东平湖滞洪区运用的补偿办法报告。(三)做好洪水的预报和三门峡、陆浑、故县、小浪底四座水库的联合调度。(四)积极支持沁河河口村水库上马。
防止冲决将是今后一个时期黄河防汛最重要的工作之一。因为黄河是游荡性河道,主槽不稳定,主流摆动频繁,横河、斜河的存在对大堤安全造成的威胁很大。要加大河道整治工程建设力度;进行滩区治理消灭串沟和顺堤行河,防止出现引流直冲大堤的态势;破除生产堤,严禁修复生产堤;同时加强滩区安全建设。
对于防止溃决,要尽快加固抗渗能力不能满足设计要求的398公里堤段;继续淤背固堤,使黄河下游形成相对地下河;继续进行压力灌浆,消除堤防隐患;在特殊堤段,实施堤身或堤基的垂直防渗。
二、确保河道不断流,是经济社会发展对黄河提出的新要求。
这是治理黄河必须考虑的生态、环境与可持续发展的战略问题。
在行政手段上,要将用水情况与取水许可证发放联系起来,将用水与批准水资源工程联系起来,制定相应配套的制裁措施。
在经济手段上,合理的水价是促进节约用水的重要手段,去年国家计委批准了新的黄河水价标准,河南、山东水价应进一步提高,同时要开展黄河水权水市场、征收黄河水资源费等问题的研究工作。
在工程手段上,要积极开展黄河下游修建水库、有效调节黄河河口的流量的研究工作,以大幅度提高确保河道不断流的安全系数。可以考虑发挥东平湖在这方面的作用,并对东平湖防洪、滞洪、蓄水及其相互关系进行深入研究。
在科技手段上,要建立一个科学的径流演进和调度系统。国际上有非常先进、完善的河流径流调度的GIS和MIS管理系统,我们必须跟上国际发展水平。黄河水量调度管理系统项目已经启动,要尽快把它开发出来。
在法律手段上,要努力将解决黄河不断流的问题上升到法律高度,使黄河用水依法办事。目前正在拟议的《黄河法》、《黄河水资源管理和保护条例》,应包括规范超用水量的法律条款。
随着经济社会的不断发展,当黄河节水潜力用尽,还要靠外流域的调水来解决黄河不断流的问题。
三、 保证污染不超标,加强与其它部门的密切配合。
1997年黄河污染的河段占测验河段的比例在七大流域中排第二位。上个世纪80年代,黄河接纳流域污水20多亿吨,90年代42亿吨,到2010年预计要增加到65亿吨。如何保证黄河污染不超标,流域机构至少可以在三个方面有所作为。第一,流域机构有职责和能力根据黄河来水量提出每个省允许的最大排污总量。第二,在省界断面进行排污量的实际监测,对超标行为通过媒体予以曝光,通过社会舆论加强监督。第三,加强法律手段,在《黄河法》、《黄河水资源管理和保护条例》里纳入有关防治水资源污染的内容。
四、 确保河床不抬高,是黄河实现长治久安的重要标志。
水少沙多是造成黄河下游河床不断抬高的主要原因。要确保河床不抬高,第一要搞好水土保持、减少入黄泥沙,特别要加强7.86万平方公里的多沙粗沙区治理,要集中资金、技术、人力,重点搞好重点地区水土保持工程措施即坝系建设。第二要搞好中游水沙调控体系的建设,发挥骨干水库的调节作用。第三要将河口的治理纳入河床不抬高的治理体系中,实行人工控制,并争取形成溯源冲刷的局面。第四要调水冲沙或增水调沙。从长远看,随着国力的进一步增强,在南水北调工程中必然要考虑为黄河冲沙的问题。黄委从现在就要考虑增水冲沙的前瞻性研究工作。
当然,对于黄河改道与否的问题要首先论证清楚,这是开展水土保持、中游水库调控体系建设、河口治理、调水冲沙等一系列工作的基本前提。
B. 河道,河口的整治范围要根据以下哪些方面的要求分析确定
河道、河口的整治范围要根据以下哪些方面的要求分析确定?( A.防洪(潮)、排涝 B.航道整治 C.农业与土地开发 D.水产养殖 E.水资源利用和生态保护)答案:ABCDE
C. 什么是河口治理工程
根据排洪、航运、灌溉、围垦等需要,采用整治、疏浚和其他措施改造河流入海段的工程。
注:河口的冲淤演变是水流、泥沙与河床相互作用的结果。潮汐河口在径流、潮流共同作用下,形成周期性的往复水流;海水与河水相遇后,又发生盐水与淡水面种不同密度水体的混合,使河口水流流场更为复杂。河口泥沙有不同来源,可以由上游径流或口外沿岸流挟带而来,泥沙的粒径与浓度也不同,河口的河床演变常常复杂多变。因此河口河床的自然演变往往不能符合人类开发利用河口的要求,如河口淤积将影响排洪或航运,需要进行治理,扩大过水断面,加深河槽,才能满足排洪和航运的要求。
D. 国外河口三角洲的水生态水环境的治理及对我国的启示的作者是谁
作者
童国庆
张华兴
孙丽娟 李宏伟
国外河口三角洲水环境及生态现状对我国的启示
本文介绍了美国、澳大利亚等国外河口三角洲治理的概况,重点描述了目前河口治理所面临的水环境和水生态问题,分析了美国、澳大利亚、荷兰等国家先进的河口管理经验,从中得出对我国河口三角洲治理的启示。
由于人口的增长和人类活动的破坏,世界上很多河口三角洲的生态系统严重退化。消失的海岸、沉降的三角洲、受污染的水域,再加上台风的袭击,使成千上万的人被迫迁移到其他地方。探讨了当前国外河口治理的经验,以指导我国的河口三角洲的治理。
作者:
童国庆 [1]
张华兴 [2]
孙丽娟 [1]
李宏伟 [1]
作者单位:
山东黄河河务局
黄河水利委员会国际合作与科技局
母体文献:
第三届黄河国际论坛论文集
会议名称:
第三届黄河国际论坛
会议时间:
2007年10月1日
会议地点:
山东东营
主办单位:
水利部
E. (三)河口海岸生态护坡修复要点
河口海岸的生态修复延伸到水环境综合整治中。生态护岸以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提。在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的河流护堤工程,能够提高水系功能和改善水的质量,把受人类严重干扰和破坏的河道修复成为水体与土壤、水体与生物相互涵养,适合生物生长的近自然状态的河道。因而,生态护岸技术在水环境综合整治中逐步得到了应用和发展。
生态护岸是利用石头、木材、多孔环保混凝土和自然材质制成的柔性结构等构建,对河岸进行加固,防止河道淤积、侵蚀和下切,同时多孔护岸材料,为植物的生长提供了有利条件,为野生动物提供栖息地,保障自然环境和人居环境的和谐统一。透水的护岸也保证了地表径流与地下水之间的物质、能量的交换。其生态护坡手段如下:
1.河岸类型对护坡形式的选择
河水流动过程中形成明显的冲刷面和回水湾冲刷型、回水型和普通型河岸。处理时依河优势,充分考虑其水动力学特征,对于冲刷型河岸,河岸要承受河水的强烈冲刷作用,特别是在洪水季节,冲刷面是河岸侵蚀和水土流失的主要区域,对其进行生态护坡的首要措施是稳固岸堤。因此,对冲刷面,必须采用隔离封闭的护坡形式,最简单的方法是砌石,考虑到整体协调美的生态要求,可以由低向高逐渐过渡堤岸形式,由外向内降低抗冲刷材料强度。
对于回水型河岸,河水流动相对缓慢,河岸主要起缓冲作用,河水流线呈螺旋型,在回水湾,污染漂浮物容易滞留。对其进行生态护坡时,重点考虑生态美学特征,强调河岸的形式变化,特别是复合生态系统培植、发育和完善,同时,可以构建局部生态景观。
对于普通型河岸,其河水动力特征介于上述两种类型之间,但是,依河道宽度的变化。普通河岸也呈现微弱的冲刷面和回水面,在设计处理时,应注意其功能特征,适当取舍,既要保证岸堤的稳固性也应注重岸堤的生态性能。
另外,河岸冲刷面一侧的河水以湍流为主,稀释和自净能力较强,抗污染负荷能力也强,回水面和普通型河岸一侧河水以层流为主,自净能力较弱,环境容量较低,容易形成典型的迟滞型污染。
2.生态护坡建设方法
(1)介质筛生态护坡
在对河堤进行护坡处理时,由内及外,向河布设粒径逐渐放大的天然石块护坡介质,临河面由粗石颗粒组成,孔隙率低,但是孔径大:内侧由细石颗粒组成,孔隙率高,但是孔径小。这样,由河向岸就形成介质筛的形式,一方面,这种结构能够有效地保护坡堤,减轻河岸冲刷、防止水土流失;另一方面,这种结构为水生多生态系统的发育创造了条件,远离河岸的微型空间内便于低级生物的繁殖,而临河的大空间内便于高级生物的生存。介质筛护坡是自然河床形式的延伸,与其他人工护坡形式相比,它更趋向于自然,节约投资和建设费用。
依据介质筛分的基本原理,确定介质筛护坡的标准形式如图10-34所示。可以看出,介质颗粒水平角小于45°,在介质筛底层外设置松木桩,在木桩外堆放防冲刷石块;在介质筛与松木桩间以及介质筛空隙间种植挺水植物。对岸坡植被景观营造,以乔木为骨架,乔灌草结合,与周围景观视廊相协调。
图10-34 介质筛护坡的标准形式
这种形式的护坡适用于水利条件较好的河段,其稳定性主要依赖于最外层卵石的大小和护角的处理。
(2)仿湿地生态护坡手段
湿地生态系统的强大功能已被广泛认同,其核心在于多生物生存条件的集成和稳定。在生态护坡处理中,可以借用湿地建设的成功经验,营造局部仿湿地系统。在回水湾和河面较宽的河段,岸堤受冲刷的压力减弱,岸堤的稳固性较强。对这类岸堤进行护坡处理时,以植被稳定技术优先,通过植物发达的根系固化土壤和堤岸。由于细介质中孔隙率大,微生物丰富,实质上已形成了沿河带状小型仿湿地生态护坡,就是在这类岸堤上完善其湿地生态系统,建立高级生命栖息的环境空间,促进生态系统的新陈代谢,同时,杜绝人类活动对生态系统的干扰。
(3)根稳定生态护坡手段
树木与草坪生态护坡存在一定差异,树木对内部土壤具有较好的稳定作用,草坪对表土具有较好的固化作用。因此,现代生态护坡往往兼顾两种模式,采用树木与草坪相结合的护坡形式。对树木根系进行稳定和固化是生态护坡的主要工程技术问题。可对其进行特别处理,即根系稳定生态护坡手段,它是通过稳定单株树木的根系来实现整体堤岸稳定的技术。根据河水的流向,可以划分出树木根系的迎水面和背水面,对迎水面一侧,采用混凝土浇注的硬处理;对背水面一侧,采用网状预留孔处理。这样处理既避免了树木根部被冲刷侵蚀,又为根系提供了物能交换的通道,从而强化对树木根系的保护,进而对河流堤岸进行保护。
3.生态护坡恢复设计
根据夹河水利规划,在维持夹河大堤现状的情况下,对陌堂橡胶坝至入海口的夹河河道两侧滨水堤岸进行生态护坡建设。依据夹河现有的岸堤情况和水利条件,采用宽体斜坡护坡技术、根稳定生态护坡技术、地理板框介质筛护坡技术和半干砌石护坡技术等对其进行改造和建设。对已做石砌护岸的河段根据具体的水利及区位等因素采取退岸方式,将其改造成1:3.0的斜坡护岸,并采用半干砌石、地理板框等技术进行岸坡稳定。对自然岸堤进行平整,保护天然植被,特别是乔木,营造宽体斜坡,扩大泄洪空间。同时,对河槽与堤坝之间的滩地进行植物修复等水土保持措施。
(1)半干砌石介质筛护岸建设
在夹河上游段的部分混凝土硬化河岸改造、构建半干砌石介质筛护岸,断面如图10-35所示。该段护岸全长约15.0km。
图10-35 半干砌石介质筛护岸断面图
为防止坡角侵蚀,沿河岸打3~4排木桩,木桩间距约5cm,在保证良好的透水性的前提下,有效地防止河水冲刷坡角;为延缓木桩腐烂,考虑将木桩完全打入水下,即要求木桩桩顶高程低于常水位。在木桩内侧浆砌高度大约50cm的卵石,卵石顶高程高于常水位约30cm,以防止涌浪对生态护岸的冲刷。考虑到系统对氮的去除,可选用沸石内嵌与卵石中,提高生态系统对氮的去除。
现场浇筑混凝土模块,在混凝土半干状态下,将大卵石置于其上,沿坡角向坡顶密实镶嵌堆放,待混凝土完全晾干后,天然石与混凝土固化为一体。在未浇筑混凝土的坡面上,石块受到其他固化石的挤压作用,也稳定在岸坡上。混凝土砌块平面尺寸约宽30cm,长50cm,其深度须满足护岸稳定要求,且间距不小于1m。卵石粒径约20~30cm。
在半干砌石上覆土30cm,移植附近相邻区域的表土,以保持覆土有机质含量,在覆土上培植草本和灌木。在条件允许的情况下,尽量保证岸坡坡度小于1:3.0。为营造生物生存栖息空间,在木桩河水侧抛石。为维持由江向岸的透视景观,乔木不应太密,在保护现有乔木的基础上,落叶与常绿搭配,临河处尽量选用垂柳等弯曲乔木。
半干砌石介质筛护岸要比干砌石护岸稳定,且具有多空隙,能够保证河水与空隙水及地下水之间的交换,空隙间填土又为植物生长提供了扎根基础。
(2)地理板框介质筛护岸建设
如图10-36所示,对夹河上游段其他混凝土硬化河岸改造、构建地理板框介质筛护岸,这种形式结构稳定性强、耐洪水冲击。断面如图10-36所示。该段护岸全长约15km。
地理板框介质筛护岸的坡角处理同上面的半干砌石介质筛护岸技术;沿修正后的缓坡倾斜面布设混凝土板框,为维持板框内松散堆积的碎石的稳定性,板框规格为1.0m×1.0m,板框采用混凝土整体现浇制作;在框格中,依介质筛原理填充不同粒径介质。框架厚度40cm,框中底层填粒径5mm,厚10cm的粗砂,其上再填粒径2cm厚10cm的砾石,砾石上面铺一层粒径6~8cm的碎石,形成地理板框介质筛;最后在板框上敷表层土30cm厚,在保护现有乔木基础上,对岸坡进行再绿化,栽植落叶乔木,覆土上间植灌木和草本植物;为营造生物生存栖息空间,在木桩河水侧抛石,并栽植柳树和芦苇等亲水植物。
图10-36 地理板框介质筛护岸断面图
(3)宽体斜坡护岸建设
如图10-37所示,在夹河下游部分软质受损河岸区域内,岸坡上植被发育较好,植物根系有效地维持了岸坡的稳定,但是略显单薄,岸上植被则遭到不同程度的破坏。因此,该段考虑主要以植被恢复为主,有效利用植被根系的固土功能和控制面源污染的功能。该段全长约15.66km,宽度设计在20~50m之间,护岸断面形式如图10-37所示。
图10-37 宽体斜坡护岸断面图
在夹河护岸方案中,堤岸坡角处采用了木桩+植物营养体束的护岸技术,如图10-38所示。具体做法为,在岸坡坡脚嵌入直径15cm、长1.5m的原木木桩,将萌芽力强的柳树幼枝或芦苇、菖蒲等捆成一束,用木桩将其固定在河岸坡脚。在柳树或芦苇、菖蒲根系未萌发之前,主要靠植物苗木束起到临时保护河岸的辅助作用;在植物根系萌发之后,植物营养体和根系永久的护岸,达到恢复河流生态系统多样性、提高水体净化功能的最终目标。
图10-38 木桩+块石的护岸技术设计
岸堤的小倾角将减缓河水对岸堤的冲刷作用,缓解洪峰快速迁移对下游造成的压力。坡面设计要有三维坡度变化,在水际部位设计为倒圆角坡度;在宽体斜坡护岸上采用植被稳定方法,种植柳树、水杨,白杨、榛树以及芦苇、香蒲等耐湿喜水性植物。对岸堤进行稳定;在坡面上间种景观植物,追求植物景观的多样性,在坡角下构筑水生植物,稳定护堤,保持坡角、坡面、坡顶植被的发育和稳定;保护现有沉水、浮叶、挺水、湿生植物和灌、乔木植被系统,营造纵向生态链。通过沿岸抛石,构筑岸边水生两栖类动物栖息繁衍的场所及环境,为小型动物提供避难场所。
生态护岸除了保持水土、保护河堤以及污染治理等功能外,其最主要的功能将是作为景观林以增加河道走廊的物种多样性和生态稳定性以及提高河道走廊的景观效果。所以在生态护岸的建设过程中,生态护岸的景观功能被提升到了一个重要的位置。
植物物种选取将在兼顾植物的保水护土、污染治理能力的基础上,主要考虑其景观功能。植物选取和种植时应注意高矮错列,叶色和花色相搭配,乔、灌、草分层配置,以强化防护林带的景观效果。
防护林植物的选择坚持本地物种优先的原则,同时兼顾植物的景观价值、经济价值和抗性能力。
在河滩地势较低处种植香根草、荆三棱等多年生草本植物,在河滩地势较高处栽种槐树、柳树、杨树等乔木和杞柳、紫穗槐等经济型灌木,并配置石榴、月季、玫瑰等观赏性树种。以此形成河道走廊防护林带,以增强景观效果,稳固河堤,防止水土流失。防护河堤两侧的面源污染收集和配布水沟渠,分隔河堤和修复工程,以提高河道走廊生态带的层次感,加强河道走廊的生态稳定性。
4.生态护坡修复注意问题
在建设生态沟渠及生态护岸时,应以提供生物生长栖息的生物材料为主。通过使用生物材料对受损护岸进行生态修复,这类生态修复方法一般是采用由固体、液体和气体三相物质组成的具有一定强度的多孔人工材料作为载体,利用多孔材料空隙的透气、透水等性能,并渗透植物生长所需的营养,从而恢复河岸的植被,为生物提供良好的栖息场所。利用生物材料进行修复,如图10-39所示。
图10-39 生态混凝土护岸方法
(据谢三桃、朱青,2009)
在河流护岸进行生态修复上,不仅要满足防洪排涝和生态系统健康的需求,同时也要达到景观美质和亲水和谐的功效。基于这个生态修复的要求,可以采用景观型多级阶梯式人工湿地护岸和景观净污型混凝土组合砌块护岸技术等。这类修复方法一般是以无砂混凝土桩板或无砂混凝土槽为主要构件,在坡岸上逐级设置而成的护岸形式。通过在桩板与坡岸之夹格或无砂混凝土内填充土壤、砂石、净水填料等物质,并从低到高依次种植挺水植物和灌木,从而形成岸边多级人工湿地系统,美化了河道岸坡,呈现出层层阶梯式绿色景观,同时沿护岸线可设置的亲水平台,以便人们随时的能够亲水,如图10-40所示。
图10-40 景观型多级阶梯式人工湿地护岸
(据谢三桃、朱青,2009)
陈海波等在对生态护坡在河道整治中的应用时提出,生态护坡的选择和设计应遵循水力稳定原则、生态和谐原则和因地制宜原则。顾秋平等提出,生态护坡技术应该坚持以下原则:①生态边坡必须能够营造一个适合陆生植物、水陆两生植物、水生动植物生长的生命环境;②生态护坡应满足渠道功能和堤防的稳定要求,并降低工程造价;③要尽量减少刚性结构,增强护坡在视觉中的“软效果”,美化工程环境;④进行水文分析,确定水位变幅范围,结合植物调查结果,选择合适的植物;⑤尽量采用自然的材料,避免二次环境污染;⑥布置时考虑人们的亲水要求。
在生态护坡的设计和类型选择中还需要注意以下几点:①首先要了解河道护坡的功能定位,如果待整治河道为主干行洪河道,那么就要优先考虑防洪排涝和航运对护坡稳定的需求,兼顾生态功能。在选择材料和类型时可以在迎水面边坡以传统的干砌块石为主,推广使用三维土工植被网、植被型生态混凝土、土工材料复合种植等生态护坡新技术,严格限制浆砌石或混凝土护坡。同时,还要兼顾考虑待整治河道的位置及岸边空间,如城镇河道,在考虑其生态景观功能的基础上,还要考虑其所处空间位置的有限性,如果空间有限,那么占地面积大的生态型护坡就不适合待整治河道。②了解河流底泥和岸坡的土壤状况,了解其亲水性,以便有针对性地选择护坡的类型、植被的种类以及护坡的材料。③了解河道的水质状况以及污染物排入其中的方式。对于水质要求较高、面源污染严重的河道,在设计时可以构建多级阶梯式、潜流型或表面流型人工湿地护岸系统。④河道的水文情况,尤其是水体的流速。对于流速缓慢的小型河道,可以直接利用草、芦苇和柳树等天然植物材料进行岸坡防护,这些植物都是亲水的,在潮湿环境中能茁壮成长,可以在保护岸坡的同时,创造出丰富的岸边自然生态环境。而对于水流较急、岸坡侵蚀较大的河段,单纯利用草皮、柳树和芦苇等活体材料进行护岸,容易遭到破坏,应结合土工材料、石料、木桩等坚固材料,加强护岸的稳定性和抗侵蚀性,可以选择三维网垫、混凝土框格、混凝土砌块的植草护坡等复合生态护坡。
总之,生态护坡的设计和选择应考虑河道护坡的功能需要以及各类型护坡的具体应用条件,使生态护坡和河流生态系统融为一体,形成一个有机的、开放的系统。
虽然生态护坡的应用已在国内外得到了广泛应用,但其只考虑了生态护坡对植物的需要,而忽略了动物和微生物,忽略了生态护坡作为一个完整生态系统的动态性,忽略了真正意义上的生态护坡应该是在保证边坡稳定的基础上,以营造河道边坡系统的生物多样性为主要目标。因此,现有的生态护坡技术,虽带有一定的生态色彩,却是不完善的生态护坡技术,而是生态型护坡。要想实现真正意义上的满足边坡系统对生物多样性的要求,建立能够使动物、植物、微生物共存的生态护坡,生态护坡的研究须从以下三个方面着手:
1)护坡材料。为了实现真正满足生态学要求的生态护坡,需要将护坡工程对河道的水质、水文、生态系统的影响降至最小,这就需要逐渐改进护坡所采用的材料,使生态护坡在修复水体污染、提高水体自净能力、营造生物多样性等方面发挥其生态学功能。
2)生态护坡的设计和类型。生态护坡的设计,包括护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式的选择等。要通过试验和实践探索,研究在不同地质条件下,不同护坡材料、护坡植物、坡比以及护坡结构形式等的组合对水流流态和流速等河道水力特性的影响,对坡面稳定性的影响,对护坡生态系统恢复和重建的影响,探索出对河流生态系统影响最小的最佳组合。
3)施工方法。即使有了完美的生态护坡设计和方案,如果施工过程不能完美呈现其各要素间的结合,也会影响生态护坡的生态效果。因此,应逐渐完善生态护坡的施工方法和技巧,将生态护坡的各要素有机结合,使其生态功能充分发挥出来[31]。
烟台市在充分保护好原有的黑松植物群落海防林的基础上,在临海一侧主要种植黑松、白蜡、柽柳、紫穗槐等抗海风、耐盐碱、耐瘠土、固沙性好的树种。在相对风沙较弱的区域栽植景观效果好的银杏、合欢、栾树、楸树等乔木和黄栌、红枫、紫叶李、连翘等各种小乔木、花灌木。并合理调配乔、灌、花、草的比例,突出乔、灌木的绿化地位和绿化效果,突出季相色彩变化,注重各树种色彩、冠性等生物学特性的互补作用,栽植的植物种类达到150多种,植物多样性得到了很好的体现,基本达到了三季有花、四季常青的景观效果。
F. 黄河的重点治理地区是哪
黄土高原和河南平原
黄河90%泥沙来自黄土高原。
河南省地势平坦,导致黄河河床比地平线高数米,以开封为例,河床竟然比开封塔高十几米。
G. 沁河的河流治理
沁河流域总人口217万,农业人口占92%,耕地537万亩。沁河下游灌区,相传始于秦代。建国后,全流域水利建设发展较快。据统计,1981年灌溉面积已达205万亩(包括下游流域外引沁灌区)。已建米山、任庄、董封、上郊、青天河等5座中型水库,总库容1.51亿立方米。枯水季节水量已不能满足用水需要。
济源五龙口镇是沁河出太行后冲出的第一块肥沃地带,自秦代起,沁河两岸人民在这里“隔山取水”,修筑了第一条水渠——枋口堰。千年以来,当地百姓比照枋口堰的原理,又在沁河上开凿出数十条大大小小的水渠,这些水渠有的是在废渠的基础上重修的,有的是修建的。到明朝时期,沁河下游已有小渠十几条、大渠五条。五条大渠犹如五条横亘在豫北大地的卧龙,五龙口地名也由此而来。 中华人民共和国成立后,共进行3次复堤,完成土方1258万立方米。第一次从1949~1953年,两岸大堤培修标准为:堤顶高出1933年2500立方米/秒洪水位1米,顶宽5米,险工堤段6米。北岸丹河口以上因有天然滞洪区不加培修。南岸堤顶宽4米,临河边坡为1:2,背河边坡1:3。共完成土方382万立方米。1954年沁河小董站发生3050立方米/秒的超标准洪水,该堤经受了考验。此后,明确两岸堤防以防御小董站4000立方米/秒的洪水为标准,南岸堤顶超出洪水位1米,北岸1.5米,堤顶宽度北岸险工7米,平工5米;南岸险工6米,平工5米。新修堤段坡度南北岸临河为1:2,背河为1:3。新修堤戗顶宽均为2米,临河与设计水位平,背河应低于设计水位1米,坡度仍为临河1:2,背河1:3。1963年沁河堤防北岸超高又增至2米,平工堤段堤顶宽增至6米,险工堤段增至8米,南岸超高不变,沁阳马坡至沁阳东王召长约7公里堤段超高改为1.5米。1967年沁河绝大部分培堤堤段修够标准。1954~1972年修堤土方共358万立方米。1974~1983年,根据沁河历年淤积情况进行第三次复堤。防御洪水的任务仍为保证小董站4000立方米秒不决口,对超标准洪水,仍采取丹河口以上保南不保北,丹河口以下保北不保南的原则。复堤长度1082公里,加高0.3~1.5米,计划土方577万立方米。截至1987年完成土方567万立方米,占计划数98.3%。
沁河河道,武陟县木栾店段,位于入黄河口以上8公里处,堤距宽仅330米,是一卡口,左堤临背悬差大,防洪标准不足,大河顶冲急湾,加之双曲拱桥,壅水严重,威胁堤防安全。为解决这一险点,1981~1984年进行人工改道,从杨庄起将原3.5公里长河道内卡口河段于背河向右开辟一段新河道,展宽为800米,老左堤作为第二道防线。老河床高7米,宽200~900米,作为新左堤后戗平台,减少临背悬差7米左右,使设防标准水位降低1.8米左右,消除了壅水。该项工程新修左堤长3195米,右堤长2417米,工程全部按防御小董站4000立方米/秒设计,左岸堤防超高3.6米,顶宽15米,右岸堤防超高1.0米,顶宽10米,边坡1:3。计做土方3116万立方米(包括16座土坝基)。 沁河下游河道丹河口以下46公里处为一卡口。该段长约750米,堤距宽仅330米,左岸为木栾店(今武陟县城),右岸为武陟老城,两岸堤防夹峙,河道至此急剧转弯,为沁河最险要的一处险工堤段。明万历十五年(1587年)沁河从此决口。1933年黄河涨大水,倒灌至木栾店。1968年在木栾店卡口处又修建一座双曲拱桥,阻水面积达11%。为解决木栾店卡口河段,保证沁堤安全,1980年决定于卡口上首右岸杨庄进行人工改道。
改道工程在杨庄至莲花池长约3.5公里地段内进行。在场庄处修新右堤,利用老右堤一段上下延长,将老河道封起来作为新左堤,使河道由原330米扩宽至800米,裁弯取顺。为了保持新河段主槽与原河道主槽能够上下衔接,防止河流发生新摆动,在新左堤上布设险工护岸工程,上迎朱原村险工来溜,送入老河槽;在改道区出口处的左岸滩沿上修一护滩工程,防止可能冲刷而出现的不利河势。并在新河道内另建新桥一座。
杨庄改道范围3平方公里(新河道15平方公里),搬迁人口4675人,房屋4899间,占、挖、踏土地3800亩(永久占地6787亩)。改道工程于1981年开工,1982年完成防洪主要工程,1984年汛前全部完成。其间,1982年8月2日,沁河小董站发生4130立方米秒的超标准洪水,这是1895年以来最大一次洪水,当地群众10万人上堤抢修子埝,保住了堤防安全,起到局部改道的应有作用。 沁河洪水实测最大流量4130立方米/秒,历史调查最大洪水推算流量14000立方米/秒。1950年以后,沁河以防御4000立方米/秒为标准修建的堤防工程除北岸丹河口以上北金村、龙泉、杨华为泄山洪入沁缺修8656米外,已均按标准修固。为了防御超标准洪水,确保丹河口以上南堤和丹河口以下北堤的安全,设立南、北两滞洪区。
沁北自然滞洪区,位于丹河口以上沁、丹河交汇的夹角地区,东、南分别有丹河和沁河,西、北两面为太行山麓,地势较高,由西北向东南倾斜,坡度较陡。主要利用龙泉、杨华两缺口自然倒灌的作用削减下游洪峰。自然倒灌的影响范围包括沁阳县的北关、解庄、西尚3乡和紫陵乡的部分地区,此区有耕地8万亩,居民6万余人。
沁南滞洪区,位于黄河北岸武陟县境,京广铁桥上游14公里处,系黄、沁河汇流的夹角地带。该区南为黄河大堤,北、东为沁河堤防,地势低洼,1951年辟为滞洪区。当小董站流量超过4000立方米/秒时,在五车口预留分洪口,自然漫溢分洪,入沁南滞洪区,以保证沁河北岸大堤安全。该滞洪区在102米(黄海)水位以下,淹没面积142.6平方公里,相应库容5.18亿立方米。分洪时临时迁移安置居民,退水时从滞洪区末端方陵破堤泄入黄河。
1958年以前,沁南滞洪区有兼滞黄河部分洪水的任务。当黄河盛涨,郑州黄河铁路桥壅水严重,再遇伊、洛、沁河并涨,严重威胁黄河北堤安全时,于武陟解封破黄河堤分泄部分黄河洪水入沁南滞洪区,以策安全。1958年以后,沁南滞洪区未再安排分泄黄河洪水的任务。
H. 河口的研究历史
河口研究史 早在公元前5世纪,古希腊已有许多有关河口的记载。18世纪末期,出现了关于三角洲的系统论述。20世纪30年代,R.J.拉塞尔的《密西西比三角洲》,是一本重要的著作。50年代初期,И。В.萨莫伊洛夫写出了世界上第一本综合性的有系统理论的河口专著──《河口》。与此同时,H.M.施托梅尔和D.W.普里查德等在河口的盐水和淡水的混合、河口潮汐动力学等方面的研究,取得了显著的进展。1966年,A.T.伊彭主编的《河口海岸动力学》和G.H.劳夫主编的《河口学》,反映了60年代的河口研究水平。K.R.戴尔在1973年著的《河口学物理导论》和C.B.奥菲瑟在1976年著的《河口及毗邻海域的物理海洋学》,反映了70年代河口研究的水平。
中国的入海河口众多,类型复杂。古代有河口记载的文献,尤其是地方志,极其丰富。东汉的王充,早在公元1世纪就已科学地解释过钱塘江涌潮的成因。在护岸防灾方面,中国从开发海岸平原资源以来就已有工程措施,有文学记载的始于公元3世纪。1950年以来,围绕河口的开发和治理,对长江、黄河、珠江、钱塘江等大河的河口,开展了较系统的观测、调查和研究,并进行了不同规模的治理。这不仅解决了河口治理中的一些实际问题,而且对河口的拦门沙、冲刷槽、分汊潮波变形和环流等一些理论问题的研究,也取得了进展。与此同时,研究手段也在不断改进,水工模型和数学模型已被广泛应用,遥感遥测等新技术也已开始应用于河口的研究。
I. 东营黄河入海口的治理现状
本报记者奚宇鸣自山东东营报道经过了近7000公里的跋涉,“万里走黄河”采访考察团于9月5日抵达了山东东营,顺利完成了由黄河源头到入海口为期一个月的自驾采访考察活动。“东营,中国最年轻的一个城市!”从小生长在这片土地上的《广州日报》记者李明波,在抵达东营时,一遍遍情不自禁地给大家讲述着东营的变化,当然也包括黄河入海口的日新月异。通常说的“三十年河东、三十年河西”,指的是黄河的自然改道现象。而在东营,这片土地本来就是黄河的冲积湿地,黄河入海的最末一段,也在东营市中南北摆动不定,大约十年一改道。9月5日采访考察团成员由东营市区往东又驱车大约70多公里后,终于进入黄河口镇黄河三角洲自然保护区,在那里才找到了真正的黄河入海处,并乘船向东约40分钟深入到莱州湾后,亲眼目睹了黄河水与海水交汇时产生的那奇妙的交汇线。而“万里走黄河”采访考察活动的最后一个取水点,也设在了这个黄河入海的分界线处。在所有媒体记者的共同关注下,“万里走黄河”采访考察团执行团长、《汽车自驾游》杂志市场部经理贾瑞芳,从游船上放下了绳索与吊桶采集水样。随后又收集了全体队员的“心愿”,收纳至漂流瓶中投入大海,向未知的远方传递出“万里走黄河”采访考察活动的意义。在自然保护区内,随队专家黄河上中游管理局孙太旻主任说,黄河入海分界线,在适当的季节与气候条件下,会有“青黄分明”的景观。也正因此,更需要引起大家对黄河的保护意识,使我们的母亲河“大河安澜,清澈入海”。黄河三角洲自然保护区的刘静科长介绍,每年10月是保护区风景最漂亮的时候,而11月至次年3月是观鸟的最佳时期。黄河三角洲自然保护区最主要的保护动物中,鸟类占有相当的比例。在黄河入海口处的“望海楼”上,黄河河口管理局李士国工程师告诉我们,在东营,以前人口少,人类的活动也少,因此没有大规模的治理工作;黄河的自然改道虽然大约十年一次,但是自然改道造成的经济损失巨大;近年来,基本采用人工治理河道,达到人为干预、相对固定河道的效果。由于上游的调水调沙等工作,基本达到了黄海入海的各项指标要求。带入海的泥沙量少了,黄河改道的可能性就可以相对减少;加之建设堤防、控导等工程,已经可以人为地将黄河河水引入不同的人工渠道(备用河道等),为人类造福。(
J. 城市河堤治理内容是什么
1、城市河道治理的水利基本要素
从传统水利角度来讲,河道治理过程重点要关注水位、流速和雨水入河口高程3个因素,这3个因素直接影响河道治理的成败。河道设计水位要依据城市防洪规划和城市总体规划来确定,同时,要使雨水入河口内顶高于设计水位。城市河流流速是河道设计的一个重要参数,一般城市河流流速不宜太快或太慢。河道水位与流速可以通过沿途闸坝进行调度控制。
2、城市河道断面的选择
不同河段的河道功能不同,可选择的河道断面有很多,如矩形断面、梯形断面、复式断面等。由于城市用地紧张,因此河道的空间布局受到多重限制。采用矩形、梯形断面设计可提高滨水地带的土地利用率,但丰水期与枯水期水位波动大,且硬性护砌切断了河流水体与河岸间的物质能量交流,景观和生态效果上表现不佳。城市河道整治过程中的断面选择是区域景观结构选择的过程,构成景观的要素数目、类型、大小、形状和外貌特征对生态客体的运动特征产生直接或间接的影响,进而影响系统的整体功能。
河道断面设计重点考察标准洪水的影响范围,根据土地条件尽可能预留较宽的河道宽度,再根据河道基本的水量水位关系设计河道河槽和滩地分布比例,这样不仅可满足城市河道景观设计的空间需求,而且可在极端天气条件下起到缓冲作用,提高城市河道行洪能力。
3、城市河道景观设计
城市河流是一个线性系统,要根据线性工程的特性和经济可行原则,选择适宜的设计尺度,其景观设计的核心是基于生态原理引导城市河道与周边生态系统良性运行,最大限度地利用自然力促进系统有机更新能力的再生、.设计策略上面,需要尽可能满足多尺度多目标的景观需求,了解区域居住者、办公者、旅行者不同时期(如不同季节、不同天气、不同时间点等)的需求差异。同时,设计者要用发展的角度思考自然系统自身的变化和发展过程,运用适宜的人工干预引导自然系统向着有利的方向发展。例如,河道在自然状态下产生的水生生物群落和水陆两栖生物群落,会逐渐演化成一个复杂的“水生一水陆两栖一陆生”生态系统,考虑到系统发展带来的景观变化,应在设计阶段做出科学合理的解决方案。
对河道滨水空问的规划设计是当前城市景观规划的一个重要内容,同单一的水域治理不同,滨水空间规划以生态理论为指导思想,将影响河道与滨河生态的所有问题(如防洪、堤岸、滩地、植被、水生生物等)加以考虑,制定综合规划,从而达到恢复水域生态稳定性的目的。
4、城市河道生态环境与景观效益
河道生态恢复意味着河道及滨水地带生态功能的恢复,能够支撑河道生态系统的正常运行和衍生。一般来讲,河流廊道的生态功能主要有栖息地功能、通道作用、过滤和屏障作用、源汇作用等、.在河道治理过程中,硬质衬砌形成的堤岸可认为是人工廊道,根据人工廊道的距离一效益分析,随着距离的延长,其经济效益逐渐降低,而自然廊道的环境效益会随着距离的延长而逐渐提高。其中,存在一个平衡点,在这个长度条件下,人工廊道的经济效益和自然廊道的环境效益大致相当。这反映了城市河道通过适度的人工干预,可以扬长避短,也可以解释为适度的局部衬砌可以提高防洪效益,对区域公共与财产安全起到积极作用。
城市河道生态恢复设计时,在河道的重要部位需要通过人工措施进行加固,对保障经济效益并发挥环境综合效益是有积极作用的。景观生态设计需要了解景观元素之间的连通性,避免降低景观多样性与生物多样性,考虑在影响生物群落的重点地段保留生境和廊道。在生态系统设计时,尽可能以本地植物为主,以降低外来物种入侵对生态系统的破坏作用。河床坡降设计应避免大跌水方案,充分考虑鱼类洄游和上下游双向的物质、能量联系。