水生态修复技术在河道治理中的研究

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河道水环境的破坏既是一个水污染问题，也是一个水生态失衡问题［１］。将河道治污观念由“控制河道”转为“生态融合共处”，运用植物生态修复技术结合工程性改造和景观设计理念构建河道治理理念。坚持人与自然和谐共处的治水原则，一方面尽可能地恢复河道本身的自然净化功能，恢复水体的生物多样性和生物链功能，恢复河流的自净能力；另一方面，将河道治理、河水净化与景观建设结合起来，将生境恢复、生态治理与集航运建设、洪水调蓄、环境美化结合起来，实现河道、堤岸和廊道建设的有机协调，弘扬城市亲水特色和生态文化。

１流域概况

黄沙河为寒溪水左岸一级支流，发源于大岭山，于温塘汇入寒溪水，全长３４．９０ｋｍ，流域总面积１９７．６０ｋｍ２，比降１．４２‰。中游有同沙水库，坝址控制流域面积９８．８０ｋｍ２；同沙水库以上又名龙江河，河道长１３．３８ｋｍ，水库以上龙江河的主要支流有连平河、东支流；同沙水库坝下干流河长约１２．８０ｋｍ，水库以下河道主要支流有军氹河与西南河、横竹河，水库以下河道流经东城街道、寮步镇及茶山镇。水系分布详见图１。

２生态修复工程

２．１生态护岸修复

２．１．１生态护岸

功能生态护岸是模拟自然状态下的护岸，且能够恢复水体的生态系统，并可设置亲水平台，为当地居民提供休闲空间。黄沙河沿线大部分河岸均建设有浆砌石或混凝土堤岸，但仍有部分河段堤岸不完善或缺失，拟对该部分堤岸进行生态护岸整治，改变现有堤岸的“硬质化”和生态阻隔，采用生态护岸模式，不仅能治堤更能增强其生态功能改善水质。

２．１．２技术措施

（１）自嵌式植草护坡砖或植生墙本项目中黄沙河沿岸基本为硬质驳岸，在硬质驳岸外设计自嵌式植草护坡砖、格宾石笼或植生墙，增加河岸水生生物栖息地，并为水生植物生长提供条件。本项目中河涌大多为直立式河岸，因此硬质驳岸改造以自嵌式植草护坡砖、植生墙为主。植物选择以本土根系发达的花草、爬藤植物为主。

（２）生态联锁式护坡生态联锁式护坡是目前在欧洲、美国等国家广泛推广的，适用于中小河流的，控制土壤免受河水侵蚀的，靠人工铺设的，新型联锁式预制混凝土块铺面的一种系统。生态联锁式护坡联锁的设计非常独特，每块联锁砖块与附近的六块砖产生超强连接作用，因此，铺面系统在河水的冲刷下，整体仍然保持着较高的稳定性。并且随着联锁块砖中央孔植物的生长，不仅能够提高护坡的耐久性和稳定性，更能起到保护河道和生态环境的作用。

２．１．３黄沙河堤岸

布设方案拟在黄沙河同沙段，采用斜坡式生态护坡，同时结合砌石、自嵌式挡土墙、三维土工网等多种驳岸材料。拟在黄沙河下游段采用采用生态联锁式护坡及斜坡式生态护岸技术，同时结合石笼、自嵌式挡土墙、生态砌块等多种驳岸材料。典型堤岸断面见图２、图３。

２．２水环境改善

工程中游段现状河面宽阔，两岸有大量芦苇等近水植物，具有一定的水体净化能力。拟在本段采取植物优化种植，强化水体已有自净功能，逐步恢复黄沙河的自然形态。河道内两岸淤积土适当放坡，结合堤岸整治工程，移植原有的芦苇等挺水植物，并种植浮叶及沉水植物，保持水土、净化水质。同时与两岸已建公园、绿地相结合，打造亲水平台与景观栈道。考虑当地的气候环境，结合周边景观，本项目计划选用旱伞草、黄菖蒲、千屈菜、美人蕉、再力花、梭鱼草、香蒲和鸢尾作为主要品种。深水区（０．５～１ｍ深水区）可以种植观赏性好的荷花。在浅水地段种植浮叶植物，对地表径流进行初次拦截，有效减少入湖泥沙量。为能更好地为水生动物提供遮护，为水体环境生物多样性提供条件，构建浮叶植物群落。

２．３清淤工程

清淤施工时需要协调场地、交通、运输、环境影响等各方面的因素。因此清淤及运输方式的选择要做重点分析，以保证施工期间对周围道路交通和居民的影响减到最低。目前，国内较为常用的河湖清淤方法主要有三种：干式清淤、半干式清淤和湿式清淤。本次清淤河道是东城的主要排水通道，不能截断或进行干塘施工。经过现场勘察实际情况，本次清淤按照现状河道实际情况选择不同的清淤方式。

２．３．１清淤河段

黄沙河上游同沙段、上埔支流、下埔支流经过现场勘察实际情况，本段河道较窄，底宽约为２５ｍ，水深较浅，因此本阶段拟定本次河道清淤疏浚采取陆地清淤的方式，为了保证施工顺利进行，建议陆地清淤在枯水期实施。黄沙河下游段包括下游干流段及横竹支流段，河道较宽，水深较深，建议河道清淤疏浚采取水下清淤方式，采用绞吸式挖泥船进行清淤，清挖的部分配备全封闭远距离泥浆管道输送，在中途串接压力泵加压，将淤泥输送至堆填场。

２．３．２清淤断面

上游同沙段清淤疏浚长度约为２６６９．１ｍ，上埔支流段清淤长度约为９４５．１９ｍ，下埔支流清淤长度约为４８５．５２ｍ。下游段包括下游干流段（河道长度４２５０ｍ）和横竹支流段（河道长度７３４．１ｍ），清淤疏浚总长度约为４９８４．１ｍ，河道清淤至设计河底高程（约－１．３５～０．６５ｍ）。河道清淤标准断面见图4。

２．４水景观工程

针对现有堤防形式单一、景观效果差、不利于亲水等问题，重新对河涌部分沿岸进行打造。通过设置河岸景观工程与市政工程，使之与城市景观相结合，形成人、水、城和谐的水环境。结合黄沙河景观规划以及河岸实际地形地貌，亲水平台建设只需在已建基础上进行改造，打造水体景观的同时可以减少大量投资。

２．４．１总平面设计

在原有水利堤岸的基础上，增加堤岸的剖面绿量，在原有堤岸的功能上，增加城市慢行系统及绿道系统，在原有的车行道上，增加自行车道及人行步道。通过高低穿插，竖向上的变化，让市民从单一的堤岸变成为城市景观河岸。

２．４．２细部设计

主要设计了步行木栈道，通过剖面台阶的穿插，营造出静动相宜、活泼生动的步行流线。设计自行车道，在竖向上进行一定的高低变化，保持行驶的趣味性。采用木铺装，石砌挡墙，彩色沥青、沥青路面及透水铺装，丰富景观并减小地面的径流系数。植物设计应与周边景观相结合，从层次、品种、季节等方面出发，考虑色彩的变化和空间的不同，最终组合形成多种群落。植物在满足堤岸生态功能的基础上营造出文化、意境、独特的空间情调。

２．４．３景观壅水构筑

物河道壅水的目的在于旱季形成景观水面，保障雨季河道行洪。因壅水堰方案为永久阻水构筑物，雨季增加河道壅高较大，本次不予考虑。因此，景观壅水主要针对气盾坝、橡胶坝、自动翻板闸、液压坝四个方案进行比选，详见表１。黄沙河同沙段河道设置壅水的目的是满足景观壅水需要，在上游同沙段河道形成一定的景观水面。综合考虑运行方式、河道防洪、配套设施、管理难度、使用寿命和工程造价，气盾坝具有结构安全、水位调控方便、耐久性好、对防洪影响小等优点，故推荐采用气盾坝作为壅水构筑物。

２．４．４景观构筑物布置

同沙段河道设计纵坡１‰，景观设计壅水要求在环城南路以下至黄沙河东城寮步镇界段水域内长约１９５０ｍ，河道设计纵坡１‰，河道高差约２ｍ左右。工程设计气盾坝２座，通过气盾坝壅水使河道形成景观水面。

３结语

从传统水利工程的角度来看，城市河道渠道化，可以增强结构的稳定性，提高安全系数，但从生态环境的角度考虑，大规模的河流渠道化能够改变河流的水力学和生物学特征，导致原有的生态平衡被破坏，水域生态系统的结构和功能发生变化，使城市河流的生物多样性减少，本土生物退化，河流自净能力下降，自然河流的生态服务功能下降，河流固有的自然美学价值下降。生态修复工程可以改善河道水生态环境，提升水体自净能力，恢复河道水域生态系统功能，因此，生态修复工程的实施是非常必要的。

参考文献

［１］苗伟波，邹剑，刘国庆，等．多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用［Ｊ］．水电能源科学．２０１６（０７）：１６８－１７０．

作者:谢归 单位:广东东水工程项目管理有限公司