水生態修復技術在河道治理中的研究

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河道水環境的破壞既是一個水污染問題，也是一個水生態失衡問題［１］。將河道治污觀念由“控制河道”轉為“生態融合共處”，運用植物生態修復技術結合工程性改造和景觀設計理念構建河道治理理念。堅持人與自然和諧共處的治水原則，一方面盡可能地恢復河道本身的自然凈化功能，恢復水體的生物多樣性和生物鏈功能，恢復河流的自凈能力；另一方面，將河道治理、河水凈化與景觀建設結合起來，將生境恢復、生態治理與集航運建設、洪水調蓄、環境美化結合起來，實現河道、堤岸和廊道建設的有機協調，弘揚城市親水特色和生態文化。

１流域概況

黃沙河為寒溪水左岸一級支流，發源于大嶺山，于溫塘匯入寒溪水，全長３４．９０ｋｍ，流域總面積１９７．６０ｋｍ２，比降１．４２‰。中游有同沙水庫，壩址控制流域面積９８．８０ｋｍ２；同沙水庫以上又名龍江河，河道長１３．３８ｋｍ，水庫以上龍江河的主要支流有連平河、東支流；同沙水庫壩下干流河長約１２．８０ｋｍ，水庫以下河道主要支流有軍氹河與西南河、橫竹河，水庫以下河道流經東城街道、寮步鎮及茶山鎮。水系分布詳見圖１。

２生態修復工程

２．１生態護岸修復

２．１．１生態護岸

功能生態護岸是模擬自然狀態下的護岸，且能夠恢復水體的生態系統，并可設置親水平臺，為當地居民提供休閑空間。黃沙河沿線大部分河岸均建設有漿砌石或混凝土堤岸，但仍有部分河段堤岸不完善或缺失，擬對該部分堤岸進行生態護岸整治，改變現有堤岸的“硬質化”和生態阻隔，采用生態護岸模式，不僅能治堤更能增強其生態功能改善水質。

２．１．２技術措施

（１）自嵌式植草護坡磚或植生墻本項目中黃沙河沿岸基本為硬質駁岸，在硬質駁岸外設計自嵌式植草護坡磚、格賓石籠或植生墻，增加河岸水生生物棲息地，并為水生植物生長提供條件。本項目中河涌大多為直立式河岸，因此硬質駁岸改造以自嵌式植草護坡磚、植生墻為主。植物選擇以本土根系發達的花草、爬藤植物為主。

（２）生態聯鎖式護坡生態聯鎖式護坡是目前在歐洲、美國等國家廣泛推廣的，適用于中小河流的，控制土壤免受河水侵蝕的，靠人工鋪設的，新型聯鎖式預制混凝土塊鋪面的一種系統。生態聯鎖式護坡聯鎖的設計非常獨特，每塊聯鎖磚塊與附近的六塊磚產生超強連接作用，因此，鋪面系統在河水的沖刷下，整體仍然保持著較高的穩定性。并且隨著聯鎖塊磚中央孔植物的生長，不僅能夠提高護坡的耐久性和穩定性，更能起到保護河道和生態環境的作用。

２．１．３黃沙河堤岸

布設方案擬在黃沙河同沙段，采用斜坡式生態護坡，同時結合砌石、自嵌式擋土墻、三維土工網等多種駁岸材料。擬在黃沙河下游段采用采用生態聯鎖式護坡及斜坡式生態護岸技術，同時結合石籠、自嵌式擋土墻、生態砌塊等多種駁岸材料。典型堤岸斷面見圖２、圖３。

２．２水環境改善

工程中游段現狀河面寬闊，兩岸有大量蘆葦等近水植物，具有一定的水體凈化能力。擬在本段采取植物優化種植，強化水體已有自凈功能，逐步恢復黃沙河的自然形態。河道內兩岸淤積土適當放坡，結合堤岸整治工程，移植原有的蘆葦等挺水植物，并種植浮葉及沉水植物，保持水土、凈化水質。同時與兩岸已建公園、綠地相結合，打造親水平臺與景觀棧道。考慮當地的氣候環境，結合周邊景觀，本項目計劃選用旱傘草、黃菖蒲、千屈菜、美人蕉、再力花、梭魚草、香蒲和鳶尾作為主要品種。深水區（０．５～１ｍ深水區）可以種植觀賞性好的荷花。在淺水地段種植浮葉植物，對地表徑流進行初次攔截，有效減少入湖泥沙量。為能更好地為水生動物提供遮護，為水體環境生物多樣性提供條件，構建浮葉植物群落。

２．３清淤工程

清淤施工時需要協調場地、交通、運輸、環境影響等各方面的因素。因此清淤及運輸方式的選擇要做重點分析，以保證施工期間對周圍道路交通和居民的影響減到最低。目前，國內較為常用的河湖清淤方法主要有三種：干式清淤、半干式清淤和濕式清淤。本次清淤河道是東城的主要排水通道，不能截斷或進行干塘施工。經過現場勘察實際情況，本次清淤按照現狀河道實際情況選擇不同的清淤方式。

２．３．１清淤河段

黃沙河上游同沙段、上埔支流、下埔支流經過現場勘察實際情況，本段河道較窄，底寬約為２５ｍ，水深較淺，因此本階段擬定本次河道清淤疏浚采取陸地清淤的方式，為了保證施工順利進行，建議陸地清淤在枯水期實施。黃沙河下游段包括下游干流段及橫竹支流段，河道較寬，水深較深，建議河道清淤疏浚采取水下清淤方式，采用絞吸式挖泥船進行清淤，清挖的部分配備全封閉遠距離泥漿管道輸送，在中途串接壓力泵加壓，將淤泥輸送至堆填場。

２．３．２清淤斷面

上游同沙段清淤疏浚長度約為２６６９．１ｍ，上埔支流段清淤長度約為９４５．１９ｍ，下埔支流清淤長度約為４８５．５２ｍ。下游段包括下游干流段（河道長度４２５０ｍ）和橫竹支流段（河道長度７３４．１ｍ），清淤疏浚總長度約為４９８４．１ｍ，河道清淤至設計河底高程（約－１．３５～０．６５ｍ）。河道清淤標準斷面見圖4。

２．４水景觀工程

針對現有堤防形式單一、景觀效果差、不利于親水等問題，重新對河涌部分沿岸進行打造。通過設置河岸景觀工程與市政工程，使之與城市景觀相結合，形成人、水、城和諧的水環境。結合黃沙河景觀規劃以及河岸實際地形地貌，親水平臺建設只需在已建基礎上進行改造，打造水體景觀的同時可以減少大量投資。

２．４．１總平面設計

在原有水利堤岸的基礎上，增加堤岸的剖面綠量，在原有堤岸的功能上，增加城市慢行系統及綠道系統，在原有的車行道上，增加自行車道及人行步道。通過高低穿插，豎向上的變化，讓市民從單一的堤岸變成為城市景觀河岸。

２．４．２細部設計

主要設計了步行木棧道，通過剖面臺階的穿插，營造出靜動相宜、活潑生動的步行流線。設計自行車道，在豎向上進行一定的高低變化，保持行駛的趣味性。采用木鋪裝，石砌擋墻，彩色瀝青、瀝青路面及透水鋪裝，豐富景觀并減小地面的徑流系數。植物設計應與周邊景觀相結合，從層次、品種、季節等方面出發，考慮色彩的變化和空間的不同，最終組合形成多種群落。植物在滿足堤岸生態功能的基礎上營造出文化、意境、獨特的空間情調。

２．４．３景觀壅水構筑

物河道壅水的目的在于旱季形成景觀水面，保障雨季河道行洪。因壅水堰方案為永久阻水構筑物，雨季增加河道壅高較大，本次不予考慮。因此，景觀壅水主要針對氣盾壩、橡膠壩、自動翻板閘、液壓壩四個方案進行比選，詳見表１。黃沙河同沙段河道設置壅水的目的是滿足景觀壅水需要，在上游同沙段河道形成一定的景觀水面。綜合考慮運行方式、河道防洪、配套設施、管理難度、使用壽命和工程造價，氣盾壩具有結構安全、水位調控方便、耐久性好、對防洪影響小等優點，故推薦采用氣盾壩作為壅水構筑物。

２．４．４景觀構筑物布置

同沙段河道設計縱坡１‰，景觀設計壅水要求在環城南路以下至黃沙河東城寮步鎮界段水域內長約１９５０ｍ，河道設計縱坡１‰，河道高差約２ｍ左右。工程設計氣盾壩２座，通過氣盾壩壅水使河道形成景觀水面。

３結語

從傳統水利工程的角度來看，城市河道渠道化，可以增強結構的穩定性，提高安全系數，但從生態環境的角度考慮，大規模的河流渠道化能夠改變河流的水力學和生物學特征，導致原有的生態平衡被破壞，水域生態系統的結構和功能發生變化，使城市河流的生物多樣性減少，本土生物退化，河流自凈能力下降，自然河流的生態服務功能下降，河流固有的自然美學價值下降。生態修復工程可以改善河道水生態環境，提升水體自凈能力，恢復河道水域生態系統功能，因此，生態修復工程的實施是非常必要的。

參考文獻

［１］苗偉波，鄒劍，劉國慶，等．多方位生態修復技術在河道水環境治理工程中的應用［Ｊ］．水電能源科學．２０１６（０７）：１６８－１７０．

作者:謝歸 單位:廣東東水工程項目管理有限公司