生态环保技术在湖渠整治工程中的应用

生态环保技术在湖渠整治工程中的应用

湖泊拥有丰富的自然资源，可提供水源、净化水质、储存和防止洪水、灌溉和生态多样性等功能。城市公园分布于高楼大厦林立的都市,是人们休闲、游憩、锻炼、学习、放松身心的场所,同时还兼具防灾避险、改善区域环境的功能。近年来,我国经济社会快速发展,城镇化进程日新月异,郊野湖泊往往演变成为城市中心,其养殖功能消失,生态功能凸现,综合整治使之成为滨湖公园是较合理的保护和利用方案。在项目建设的同时优化生态系统的多样性和协调性,减小对环境的再破坏是建设者需要面对并给予解决的问题。笔者以杨春湖综合整治工程为例,分享几项生态环保型技术措施在市政建设中的应用。1公园建设背景杨春湖位于武汉市洪山区。在20世纪,杨春湖的功能为调蓄和水产养殖,湖域被分割,水深多不足1m,淤积严重,水质劣化至V类,化学需氧量超标。进入21世纪后,杨春湖所在区域定位调整为城市副中心,于2009年启动、2016年竣工的湖渠整治和公园建设主要工作为清淤还湖、岸线整治、生态修复、景观建设以及道路排水等相关配套设施建设。杨春湖经综合整治之后水域面积为60hm2主要环境保护技术措施2.1新型水泥系土壤石杨春湖综合整治工程的首要工作为清理湖底淤泥,淤泥总量约38万m土壤固化剂是指加入土壤中后,通过与土壤的组成成分(矿物质、有机质以及水分等)发生物理和(或)化学反应,从而改善土壤工程性能或物理性状的外加剂该工程使用的某型水泥系土壤固化剂对淤泥的改性机理主要为:1)水化产生胶凝作用,同时减少自由水含量;2)反应生成的钙矾石填充空隙,形成支撑系统;3)粉煤灰成分可以改善淤泥的工作性,使其容易搅拌密实。掺6%土壤固化剂拌和后静置24~48h,淤泥含水率能降至32%左右,可以装车外运至弃土场。2.2潜流人工湿地工程,湿地系统规划2009年通车的高速铁路将杨春湖分割成东区和西区2部分,西区通过其西北侧和西南侧的2条港渠与外部动态水网连通,参与水网联合调水,生态补换水效果较好;东区孤立于水网调水影响范围之外,仅通过新建的40m宽、110m长的连通渠与西区水体连通,水体交换近于停滞。为了强化湖域水体交换,避免东区水质恶化,该工程采用了潜流人工湿地系统。潜流人工湿地位于湖域东区东南角,表面分块种植有香蒲、千屈菜、再力花、水生美人蕉等十几种多年生亲水观赏植物,总面积约2万m湖水循环流向为:西区泵房→压力管→东区湿地配水槽→一级潜流人工湿地→二级潜流人工湿地→湿地集水槽→湿地出水口→景观叠水→湖域东区→东西区连通渠→湖域西区。潜流人工湿地内水流缓慢,湖水流经依附于填料上的生物膜时,生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物,使水质得到净化;同时植物根系的输氧和吸收作用也可以使水质得到净化。净化后的湖水经湿地集水槽汇集,成为景观叠水的水源。潜流人工湿地表面无水,无蚊蝇滋生,卫生条件良好,郁郁葱葱、昂扬向上的亲水性观赏植物令人赏心悦目。水体是城市景观营造中最为重要的造景元素2.3公园雨水系统分割杨春湖的高速铁路路堤宽约70m,路堤顶部高出湖面13m;平行于铁路线新建有1条宽10m的市政道路,建设标准为城市支路。以上交通线路和局部硬化广场的地表径流是杨春湖水体非点源污染的主要来源,在降雨初期,入湖径流通常会携带较多悬浮颗粒、有机体、重金属及油类物质等污染物,对湖水水质有不良影响。为了尽可能减少对湖水水质的不良影响,该工程的排水建设运用了一系列“渗、滞、蓄、净、排”技术。杨春湖公园内的雨水系统由透水砖、开口缘石、生态草坡、滞留沟塘、溢流口、集水花管、连接井、排口等主要部分组成。以新建市政道路为例:路面雨水经由开口缘石穿越透水砖步道集中到滞留沟塘,净化、下渗之后多余的水量由溢流口流入生态草坡,缓流至下一级滞留沟塘,高差允许处可设置多级滞留沟塘,高差不允许处则于沟底种植土之下设置砾石排水层,排水层中心为外包土工布的集水花管,溢流口与集水花管相连,汇集后由排口入湖。该系统有效减少了暴雨早期径流量,同时过滤拦截了多数污染物,对防范铺装层积水、径流对坡面的不良冲刷、径流携带污染物入湖均有较好的效果。另外,由于湖区水体流动缓慢,无急流冲刷,因此公园内新建桥梁的桥台临水面锥坡多设计为生态草坡,舍弃了常用的石砌工法,美观而环保,与公园景观相适应,柔美和谐。2.4确定便道布置的方案杨春湖公园总面积80hm环湖一级绿道的结构层为45cm厚碎砾石基层+9.5cm厚沥青路面,为了既节省投资又保证环湖一级绿道的刚度、整体性和稳定性,项目建设初期即综合考虑将淤泥固化、土方弃运的施工便道布设为与环湖路共线,经过重载车辆的反复碾压、缺陷后的屡次修补、较长期的自然沉降使得路基趋于稳定,承载能力远超竣工后的功能需求,几处临湖较近下卧软弱夹层的路段在经历多次抛石挤淤、沉降加压处理后效果也很理想。环湖一级绿道碎石基层和修筑便道使用的毛石层透水效果好,为地表雨水下渗入湖提供了良好的通路条件。后期运行结果显示环湖一级绿道周边雨季基本无积水。2.5微地形、缓坡海岸和沉积物海岸长江中下游平原地区地势平坦,利用弃置土方堆坡造景、理水塑山是不错的选择。杨春湖综合整治工程在清淤扩湖阶段需要外运土方逾100万m2.6大力推进商服建设,道路增势杨春湖四周皆临近城市干道,西接高架快速路,其余三面与规划商服地块隔路相望,不久的将来必将人车熙攘。从长远考虑,将公园西北角水域蓝线外约1hm3城市湿地公园建设杨春湖综合整治工程建设历时6年。项目初期定位为湖渠整治,其筹资、审批、监管都与传统水利工程无异,建设重点为疏浚清淤、扩湖治岸。随着上位规划的调整、区域建设的加快,移交接管被明确为园林部门,建设目标优化为打造城市型湿地公园,考量重点倾向于生态和谐、景观优美、游憩安全、管养便利等方面。受益于建设决策者较强的生态意识和设计师先进的设计理念,该工程运用了较多生态环保技术,但仍然存在缺憾。3.1水系联动治理水葫芦、绿藻较易在静水中爆发性繁殖,杨春湖具有防洪调蓄功能,与周边水体无物理隔离,水葫芦等有害物种可以长驱直入,若无水系联动治理,湖内水生生态可能受到外侵强势物种的不良影响,生物多样性受到挑战,湖水水质有可能重新恶化。3.2改良土原料、东南角燃料国内外均有综合利用疏浚淤泥的成功案例,通过不同的技术手段,淤泥能变身为改良土原料、新型建材甚至是洁净燃料。该项目解决了淤泥装车外运的问题,固化后的淤泥少量作为填筑材料加以利用,其他则当作弃方运至弃土场填埋消纳,虽有利于工期,但未能“变废为宝”,似乎仍存遗憾。4体现了以人为本的建设理念建设是为了改造环境,使环境更适宜人类生活。随着经济社会的快速发展和民众环保意识的普遍提高,人们反思和