南通市濠河泥沙沉积的成因与对策研究.docVIP

南通市濠河泥沙沉积的成因与对策研究 　　摘 要：濠河风景区是国家5A级风景区，濠河同时也是我国仅有的四条护城河之一，是南通市一张亮丽的城市名片。然而濠河的管理维护，特别是河道长期泥沙沉积，淤塞严重，致使水体环境恶化，河床抬高，最终导致护城河消失。因而探索合理科学的清淤方案，对濠河长效保护就显得尤为重要与迫切。通过中学生科普环境小组暑期实践活动，积极参与对濠河的专题调研：考察分析濠河泥沙沉积的成因；核算濠河泥沙沉积的速度；估算清淤运输的土方量；探讨合理科学的清淤及方案等，对学生保护濠河、保护环境并为之积极进言献策有一定的积极意义。 　　关键词：南通市 濠河 泥沙沉积 清淤 对策 　　一、 概述 　　濠河——原是古代南通的护城河，它不同于自然河流，它是古代人工因绕城开挖的河道，大多呈环形状，加之历史战乱、历史变迁，使得濠河杂草丛生、河道断流、泥沙沉积、淤塞严重。夏时水多成灾，冬时水少发黑，水环境恶化，水生态遭严重破坏。解放后，人民政府对河道几经整治，特别是改革开放后，依托“濠河水环境专项整治”将“濠河”打造成5A级风景名胜区，投入资金近百亿，最终使濠河风景区成为南通市的“钻石项链”的城市名片。但近年来，作为濠河的补给水源长江，泥沙携带量逐年增加，濠河的泥沙沉积问题愈加严重，已变得不可忽视的重大问题。 　　二、濠河泥沙沉积来源的分析 　　2013年夏天，组织调研的同学们通过实地考察和资料查阅，了解到沉积物的主要类型是泥沙冲积、活性淤泥和生物沉积。其中，生物沉积指的是生物体残骸的直接沉积，需要较大的水压，所以大都出现在海底。濠河地处冲积平原，本身就难以出现生物残骸遗留，加之水深不足，源水长年持续流动，不具备形成生物沉积的条件。 　　活性淤泥是富有有机物的水体在曝气后，水中的好氧菌等微生物作用下生产的絮状物污泥。这种污泥本身生成的量就较小，而且近年来濠河风景区采取了污水收集的措施，富含有机物的废水不再直接排入濠河，所以活性污泥的形成量相对微小，在估算中可以忽略不计。 　　泥沙冲积是绝大部分河流的主要沉积物来源。上游速度快的流水携带着颗粒状的泥沙在流向下游过程中减速，泥沙颗粒也因此沉积到河底，这就是泥沙冲积的过程。濠河的水由与长江相连的通吕运河通过提升泵站引入，河水较为浑浊，加之下雨时浑浊的雨水直接落入濠河或者通过雨水收集系统流入濠河时泥沙也会进入濠河，使得泥沙冲积成为濠河中沉积物的最主要来源。 　　三、濠河泥沙沉积量的估算 　　估算泥沙沉积量是比较简单的，只需要用泥沙进入量减去泥沙输出量就可以得到粗略的沉积量。泥沙的进入量主要又分成引水进入的泥沙、降水带入河中的泥沙和水土流失以及河道侵蚀产生的泥沙的综合。 　　濠河属于5A级风景区，河道周围都建有河堤和大理石护栏，雨水溅蚀和河道侵蚀造成的泥沙量微乎其微，因此在估算中忽略，所以估算时只需要考虑引水携带的泥沙量和降雨造成的泥沙沉积量。 　　对于引水带入的泥沙，我们从通吕运河的引水河道中取样并通过测其浊度而获得样品中的泥沙量，之后再结合每日的引水量推算泥沙的进入量。南通中学的学生从濠河的引水河道的北濠东村段取得了河水样品，值得一提的是，在取样过程中，杨馨平同学设计了一种能够取得各深度河水的装置。如下图 　　杨同学在最初的装置上根据实地试验的情况做出了很多改进，使得取样结果更为准确可信。最终测得起浊度约为115NTU，也就是说在一升的河水中含有115毫克的泥沙悬浮物。 　　对于降雨造成的泥沙汇入并没有可以精确测得的方法。我市的护城河面积本身较大，大量雨水并未携带地表泥沙就直接降入濠河，地表的积水有的也流入了蓄水池，加之每年的降水量大有不同，例如今年南通夏天的干旱天气，久旱 　　雨使得流入濠河的泥沙量很难计算，所以在这里不列入每年泥沙沉积的估算。 　　对于泥沙输出量，用与处理入水泥沙相同的方法即可。根据在文峰公园实地测得的数据，浊度为25NTU，即为25毫克每升。 　　濠河引水处的水泵流量约为4立方米每秒，所以一年的泥沙进入量可通过以下算式计算出： 　　四、濠河的清淤问题 　　目前濠河的清淤方法采用传统的挖泥船开挖，至于清淤位置的确定，同学们进行了细致的观测和研究。 　　经过细致观察发现，濠河的泥沙并不是均匀沉积的，在引水进入濠河的入口位置，水流速快，水体浑浊，进入濠河后基本看不出水的流动，水体也逐渐清澈，由此推断引水进入濠河的入口位置周围是泥沙沉积的主要位置，另外宽阔河段的泥沙沉积也较由窄处略多。根据我们平时在濠河周边的观察，在北濠桥东侧引水的入口处的濠北路涵洞出口处有一艘挖泥船部署，便于挖掘，验证了我们的推断。 　　根据同学们对濠河管理办公室的咨询了解，南通市在2003、2004和2005年连续对濠河进行了疏浚，清理出淤泥20000立方米，使得濠河在近