生態(tài)環(huán)保技術在湖渠整治工程中的應用

生態(tài)環(huán)保技術在湖渠整治工程中的應用

湖泊擁有豐富的自然資源，可提供水源、凈化水質、儲存和防止洪水、灌溉和生態(tài)多樣性等功能。城市公園分布于高樓大廈林立的都市,是人們休閑、游憩、鍛煉、學習、放松身心的場所,同時還兼具防災避險、改善區(qū)域環(huán)境的功能。近年來,我國經濟社會快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化進程日新月異,郊野湖泊往往演變成為城市中心,其養(yǎng)殖功能消失,生態(tài)功能凸現(xiàn),綜合整治使之成為濱湖公園是較合理的保護和利用方案。在項目建設的同時優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和協(xié)調性,減小對環(huán)境的再破壞是建設者需要面對并給予解決的問題。筆者以楊春湖綜合整治工程為例,分享幾項生態(tài)環(huán)保型技術措施在市政建設中的應用。1公園建設背景楊春湖位于武漢市洪山區(qū)。在20世紀,楊春湖的功能為調蓄和水產養(yǎng)殖,湖域被分割,水深多不足1m,淤積嚴重,水質劣化至V類,化學需氧量超標。進入21世紀后,楊春湖所在區(qū)域定位調整為城市副中心,于2009年啟動、2016年竣工的湖渠整治和公園建設主要工作為清淤還湖、岸線整治、生態(tài)修復、景觀建設以及道路排水等相關配套設施建設。楊春湖經綜合整治之后水域面積為60hm2主要環(huán)境保護技術措施2.1新型水泥系土壤石楊春湖綜合整治工程的首要工作為清理湖底淤泥,淤泥總量約38萬m土壤固化劑是指加入土壤中后,通過與土壤的組成成分(礦物質、有機質以及水分等)發(fā)生物理和(或)化學反應,從而改善土壤工程性能或物理性狀的外加劑該工程使用的某型水泥系土壤固化劑對淤泥的改性機理主要為:1)水化產生膠凝作用,同時減少自由水含量;2)反應生成的鈣礬石填充空隙,形成支撐系統(tǒng);3)粉煤灰成分可以改善淤泥的工作性,使其容易攪拌密實。摻6%土壤固化劑拌和后靜置24~48h,淤泥含水率能降至32%左右,可以裝車外運至棄土場。2.2潛流人工濕地工程,濕地系統(tǒng)規(guī)劃2009年通車的高速鐵路將楊春湖分割成東區(qū)和西區(qū)2部分,西區(qū)通過其西北側和西南側的2條港渠與外部動態(tài)水網連通,參與水網聯(lián)合調水,生態(tài)補換水效果較好;東區(qū)孤立于水網調水影響范圍之外,僅通過新建的40m寬、110m長的連通渠與西區(qū)水體連通,水體交換近于停滯。為了強化湖域水體交換,避免東區(qū)水質惡化,該工程采用了潛流人工濕地系統(tǒng)。潛流人工濕地位于湖域東區(qū)東南角,表面分塊種植有香蒲、千屈菜、再力花、水生美人蕉等十幾種多年生親水觀賞植物,總面積約2萬m湖水循環(huán)流向為:西區(qū)泵房→壓力管→東區(qū)濕地配水槽→一級潛流人工濕地→二級潛流人工濕地→濕地集水槽→濕地出水口→景觀疊水→湖域東區(qū)→東西區(qū)連通渠→湖域西區(qū)。潛流人工濕地內水流緩慢,湖水流經依附于填料上的生物膜時,生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物,使水質得到凈化;同時植物根系的輸氧和吸收作用也可以使水質得到凈化。凈化后的湖水經濕地集水槽匯集,成為景觀疊水的水源。潛流人工濕地表面無水,無蚊蠅滋生,衛(wèi)生條件良好,郁郁蔥蔥、昂揚向上的親水性觀賞植物令人賞心悅目。水體是城市景觀營造中最為重要的造景元素2.3公園雨水系統(tǒng)分割楊春湖的高速鐵路路堤寬約70m,路堤頂部高出湖面13m;平行于鐵路線新建有1條寬10m的市政道路,建設標準為城市支路。以上交通線路和局部硬化廣場的地表徑流是楊春湖水體非點源污染的主要來源,在降雨初期,入湖徑流通常會攜帶較多懸浮顆粒、有機體、重金屬及油類物質等污染物,對湖水水質有不良影響。為了盡可能減少對湖水水質的不良影響,該工程的排水建設運用了一系列“滲、滯、蓄、凈、排”技術。楊春湖公園內的雨水系統(tǒng)由透水磚、開口緣石、生態(tài)草坡、滯留溝塘、溢流口、集水花管、連接井、排口等主要部分組成。以新建市政道路為例:路面雨水經由開口緣石穿越透水磚步道集中到滯留溝塘,凈化、下滲之后多余的水量由溢流口流入生態(tài)草坡,緩流至下一級滯留溝塘,高差允許處可設置多級滯留溝塘,高差不允許處則于溝底種植土之下設置礫石排水層,排水層中心為外包土工布的集水花管,溢流口與集水花管相連,匯集后由排口入湖。該系統(tǒng)有效減少了暴雨早期徑流量,同時過濾攔截了多數(shù)污染物,對防范鋪裝層積水、徑流對坡面的不良沖刷、徑流攜帶污染物入湖均有較好的效果。另外,由于湖區(qū)水體流動緩慢,無急流沖刷,因此公園內新建橋梁的橋臺臨水面錐坡多設計為生態(tài)草坡,舍棄了常用的石砌工法,美觀而環(huán)保,與公園景觀相適應,柔美和諧。2.4確定便道布置的方案楊春湖公園總面積80hm環(huán)湖一級綠道的結構層為45cm厚碎礫石基層+9.5cm厚瀝青路面,為了既節(jié)省投資又保證環(huán)湖一級綠道的剛度、整體性和穩(wěn)定性,項目建設初期即綜合考慮將淤泥固化、土方棄運的施工便道布設為與環(huán)湖路共線,經過重載車輛的反復碾壓、缺陷后的屢次修補、較長期的自然沉降使得路基趨于穩(wěn)定,承載能力遠超竣工后的功能需求,幾處臨湖較近下臥軟弱夾層的路段在經歷多次拋石擠淤、沉降加壓處理后效果也很理想。環(huán)湖一級綠道碎石基層和修筑便道使用的毛石層透水效果好,為地表雨水下滲入湖提供了良好的通路條件。后期運行結果顯示環(huán)湖一級綠道周邊雨季基本無積水。2.5微地形、緩坡海岸和沉積物海岸長江中下游平原地區(qū)地勢平坦,利用棄置土方堆坡造景、理水塑山是不錯的選擇。楊春湖綜合整治工程在清淤擴湖階段需要外運土方逾100萬m2.6大力推進商服建設,道路增勢楊春湖四周皆臨近城市干道,西接高架快速路,其余三面與規(guī)劃商服地塊隔路相望,不久的將來必將人車熙攘。從長遠考慮,將公園西北角水域藍線外約1hm3城市濕地公園建設楊春湖綜合整治工程建設歷時6年。項目初期定位為湖渠整治,其籌資、審批、監(jiān)管都與傳統(tǒng)水利工程無異,建設重點為疏浚清淤、擴湖治岸。隨著上位規(guī)劃的調整、區(qū)域建設的加快,移交接管被明確為園林部門,建設目標優(yōu)化為打造城市型濕地公園,考量重點傾向于生態(tài)和諧、景觀優(yōu)美、游憩安全、管養(yǎng)便利等方面。受益于建設決策者較強的生態(tài)意識和設計師先進的設計理念,該工程運用了較多生態(tài)環(huán)保技術,但仍然存在缺憾。3.1水系聯(lián)動治理水葫蘆、綠藻較易在靜水中爆發(fā)性繁殖,楊春湖具有防洪調蓄功能,與周邊水體無物理隔離,水葫蘆等有害物種可以長驅直入,若無水系聯(lián)動治理,湖內水生生態(tài)可能受到外侵強勢物種的不良影響,生物多樣性受到挑戰(zhàn),湖水水質有可能重新惡化。3.2改良土原料、東南角燃料國內外均有綜合利用疏浚淤泥的成功案例,通過不同的技術手段,淤泥能變身為改良土原料、新型建材甚至是潔凈燃料。該項目解決了淤泥裝車外運的問題,固化后的淤泥少量作為填筑材料加以利用,其他則當作棄方運至棄土場填埋消納,雖有利于工期,但未能“變廢為寶”,似乎仍存遺憾。4體現(xiàn)了以人為本的建設理念建設是為了改造環(huán)境,使環(huán)境更適宜人類生活。隨著經濟社會的快速發(fā)展和民眾環(huán)保意識的普遍提高,人們反思和