工程措施與生態措施結合的河道治理案例探析

常錦輝

（遼寧省盤山縣農業水利事務服務中心，遼寧 盤山 124100）

0 引言

充分利用河道水體和空間，工程措施與生態措施結合，既保證河道水利功能，也兼顧其社會適應性和服務性功能，既要施加必要的人工改造，也要盡可能維護河道自然生態的系統平衡。本文結合案例，對工程措施與生態措施結合的河道治理典型實踐開展梳理介紹和分析。

1 概述

由于氣候影響，遼河流域內洪水頻繁，平均每隔7年～8年發生一次較大的洪水，一般的洪水，平均2年～3年即發生一次。遼河流域是中國水資源貧乏地區之一，特別是中下游地區，水資源短缺更為嚴重。由于大量人為因素，遼河已成為中國江河中污染最重的河流之一，遼河水無法存活生物，無法用于灌溉，更無法供人畜飲用，該河道一度環境狀態很不理想。

為改變這種情況，地區河道管理部門會同河道治理工程設計部門進行流域勘測后，確定該河道的生態治理目標：由10年一遇的行流防洪標準，提高至50年一遇標準；采取生態與工程措施相結合的方式，充分利于流域水體和空間，適當增加水體和綠地面積，改善河道水質，提升流域環境美感，為居民和游人提供觀光休閑娛樂場地。河道環境融合設計效果見圖1。

圖1 河道環境融合設計效果圖

河道治理工程規劃要點：

（1）截流流域污水

找出流入遼河水域的污染水源，并采取截流處理，建設科學、統一的市政污水管網，對城鎮生活廢水進行集中處理。工業廢水嚴禁亂排亂放，由市政污水處理廠統一處理。

（2）河床護底

利用石塊對河底進行襯砌處理，對于河道上層，使用開山料進行回填，并且確保回填高度在0.4 m以上，然后在利用開山石渣進行再次回填，而河道表層則利用厚毛石進行護底，厚度控制在0.3 m左右。對于支流河道而言，由于其地基承載力的要求較低，所以只需把河床淤泥質土鋪設其中即可，確保河道水質的潔凈度。其中河道換填深度為1 m左右，分別用毛石、開山石渣進行回填，二者的回填比例為3∶7[1]。

（3）地下截滲墻

通過對地址勘查資料數據進行剖析發現，海口處地質結構比較特殊，即具有良好的易透水性，為了避免海水侵流至上游河道之中，必須要在海口位置建設堅實、穩固的截水工程，進而保護上游河道水質。參照地質勘探建議、結合施工要求，決定在橡膠壩、海口的結合位置建設截滲墻，同時利用高壓噴射灌漿的方式增強截滲強的防滲能力，以此避免遼河淡水的水質。其中地下截滲墻的設計高度為2.8 m。

（4）河道護岸

對于河堤護岸，利用復式斷面形式進行處理。而復式斷面實質上就是把斜坡式護岸、直立式護岸進行有機結合。對于正常高水位以下部分，利用直立式護岸；而正常高水位以上，則利用緩坡來進一步增加堤頂高度，當處于洪水高發期時，也可以用作行洪斷面，進而起到防洪、御洪的目的。直立式護岸在建設的過程中，一般設計成石籠結構，將大量的碎石塊加入至網籠之中，以此力增強護岸的強度；而斜坡式護岸則是在腐殖土上鋪設石塊，形成一個個由石塊構成的網格，然后在腐殖土上栽種樹木、草皮等綠植。對于河道局部位置，主要采取臺階式護岸處理，并根據河岸高度，建設親水平臺。在親水平臺的斜坡上鋪設草皮，可以防止水土流失、保護河堤，同時還可以綠化河道、提高河岸觀賞性。另外，為了最大程度上減小洪水對河底沖刷帶來的危害，河道底部應當建設石籠擋墻基礎，進而保護河底。

（5）河岸帶

按照周邊建筑布局與功能，遼河北岸可以細化為五個區域，即酒店區、商業區、休閑區、公園區、景觀區。而遼河南岸主要提供休閑、娛樂服務，并栽種了大量的綠化樹木，自然景觀十分優美，可以結合景觀布局，設置一些木椅及涼亭，以供附近居民游玩。

遼河北岸以人工化布景設計為主，預留了大面積的休閑娛樂場地，植物栽種布局十分合理、優美，與附近建筑風格比較融洽。北岸主要細化為五個不同的區域，分別為水花園區、蔬林草地區、密林區、花僑林區、庭蔭樹陣區。其中蔬林草地區是由草坡臺地、樹木、花草構成，該區的植被較多。庭蔭樹陣區以商業休閑為主，栽種了大量的喬木，在下層區域栽種了月季花、綠籬等。花喬林處于核心景觀區，喬木、木槿等名貴樹木隨處可見，屬于河岸景觀最優美的區域。而密林區與住宅、辦公樓相離較近，植被的層次感較強，為工作人員、居民等提供了十分優雅的休閑環境。水花園區包括兩大部分，即水池區、水花園，栽種了香蒲、荷花等大量水生植物，是河道景觀中的亮麗景色。

與北岸的優雅、舒適相比而言，南岸更加注重野趣、自然，并且根據附近環境，栽種了許多楦物。南岸楦物主要包括兩個區域，與北岸核心景觀區呈對稱關系的為彩葉林區，該區域栽種了火炬樹、白蠟等；并且建設了三個水中濕地小島，鳥群、天空、綠植煥然一體，意境十分優雅、別致。剩余部分均屬于自然雜林區，植物種類十分豐富，以柳樹居多，并且種植了許多吸引鳥類的樹木，如枸子等[2]。

2 治理模式的生態性分析

基于生態型護岸以及護底技術，并根據自然景觀，建設河道內環境通路、外環境通路，使河道內外景觀融為一體，但又錯落有致，同時為河道內外物質交換打下了堅實的基礎。

（1）干砌石護底

將石塊鋪設于河床表層，同時將毛石、石渣按照一定的配比高度鋪設在淤泥質軟土之上。其中干砌石護底具備良好的透水性、透氣性，并且底泥、河水能夠從石塊縫隙之中緩慢下滲，水中微生物、植被也可以在石塊夾縫中進行生長，防止出現基底物質、河道表面無法循環以及交換的狀況[3]。

（2）生態型護坡

傳統的河道治理模式中，主要是圍繞排澇、防洪這一目的開展實施，注重護岸的堅固性，所以護坡護岸通常利用混凝土板、石塊進行壘砌，此種形式不但完全阻絕了植被的生存余地，而且使基底微生物的無法與河岸表層進行交換，生態循環系統的平衡狀態也因此遭到破壞，河道的自凈能力大幅度減弱。基于此因，對遼河河道治理方案進行規劃、設計的過程中，不再將防洪排澇作為唯一目的，而是充分考慮護坡的生態價值。

由于斜坡式護岸、直立式護岸的作用以及承載能力存在較大差異，所以在建設過程中二者的結果也有所不同，前者一般采用干砌石結構、后者則利用石籠結構。與混凝土、漿砌石結構相比較而言，石砌結構護岸并不會對河道內外環境產生損壞，并且可以為河岸、河流水體間得到水分交換提供良好的環境，可以促進河岸植被的成長。另外，石塊間的縫隙是水生植物、微生物的最佳生存基地，因而可以進一步增強水質自凈能力，確保水體生態始終處于一種平衡狀態。

按照景觀功能、河道條件可以將河堤駁岸劃分為若干個地段，同時利用科學合理的方式將支流駁岸、硬質駁岸、親水平臺等進行結合，構建功能多樣化的護岸結構。

（3）河岸帶植被

在工程設計過程中，根據堤岸長度、河岸景觀等設置綠化廊道、觀景點，同時在南岸建設了三座風景優美、意境深遠的濕地島嶼。其中綠化廊道被大量的植被所覆蓋，不但為水中微生物提供了良好的生存環境、提高水質，而且可以在抗洪方面起到積極的促進作用。濕地是水域、陸地在長時間作用下而逐漸形成的一個獨立生態系統，具備良好的生物多樣性，并且能夠起到改善生態環境、提高水質等多方面作用。由此可見，構建河流中的濕地是改善生態系統、提高水質環境的重要措施，一般被稱之為土壤生物工程。與此同時，河流中的濕地不但有陸地、而且與水相連，是一個即有水又有地的獨立空間，可以使水生態系統處于一種平衡狀態。此外，濕地具有一定的野趣，與原生態環境十分接近，是一種回歸自然、親近自然的象征[4]。

3 治理后的生態評價

3.1 水利功能評價

通過調查分析發現，原有的遼河水道十分狹窄，并且存在較厚的淤泥，堤岸以荒涼、雜草叢生的土堤居多，防洪能力較差，兩岸土地的綠化面積較小，水土流失狀況十分嚴重，并且毫無觀賞性。本次治理工程將會進一步加寬河道、挖除河道淤泥，對河堤進行修筑，并增強防洪能力。

3.2 河道水量評價

遼河主要是長期儲積雨水形成，集雨面積23.93 m2左右，通過查閱近些年遼河所在區域的年均降水量推測得出年均降水量在600 mm左右；通過查閱近些年遼河年均徑流深度推算得出年均流深為150 mm。

按照本工程計劃對遼河進行改造之后，遼河長度將加長至2745.57 m，并且河寬在40 m～70 m范圍之內，河道局部寬度甚至達到100 m。遼河兩條支流河寬為15 m、20 m，總蓄水面積也加擴為20萬m2。從理論層面上而言，根據遼河地區的年均降水量、遼河來水量進行推導，遼河的總蓄水面積完全滿足蓄水要求，不會出現洪澇災害。但是風河流域徑流分布存在年內分布不均、年際差大、時間分布不均等一系列不良現象，這些均會對遼河實際蓄水面積產生影響。當處于汛期期間，河道實體能夠實現流動置換，避免產生洪澇災害；當處于枯水時期時，河道主要起到蓄水的作用，此時應當確保河水潔凈度符合標準要求[5]。

3.3 河水水質評價

3.3.1 監測項目及監測方法

監測方式、監測指標見表1。

表1 水質監測項目及監測方法

3.3.2 監測結果

監測結果見表2。

表2 水質監測結果統計表

3.3.3 結果分析

見表3。通過觀察表中數據可知，遼河河水符合標準要求，遼河生態治理工程發揮了實際作用。

表3 水質監測結果與標準比較表

3.3.4 河道生態評價

渠道化程度：對遼河進行生態治理的過程中，建設了生態型護岸，并且利用干砌石對河道底部進行保護，具有優良的透水性，河道內、外物質可以實現通暢交互。雖然是利用人工治理模式，但是治理方案中充分考慮了生態環境的自然性與協調性，有效避免了渠道化狀況。

彎曲程度：改造之后，遼河的部分河道向南偏移了一定角度，但河道的整體走勢并未變化，其中截彎取直河段長度所占比例在總河長的60%以下，符合標準要求。

護岸類別：主要應用生態型護岸，并且以石籠結構、干砌石結構為主，具備較好的透水性、透氣性，并且護岸兩側植被生長環境較好。

總體而言，基于生態化技術對遼河進行治理，渠道化程度較低，并且河道彎曲程度適宜，護岸綠化面積較大、植被生長茂密，河道水質符合標準。

3.3.5 遼河生態治理工程綜合評價

根據遼河治理前、治理后的基本狀況，對生態治理工程進行綜合性評價，見表4、表5。通過觀察、分析評價結果發現，遼河生態治理工程的評價指標總值為0.72，高于標準規范的一級指標值，由此可見，目前所實施的遼河生態治理工程具有較高的可行性、發揮了重要作用[6]。

4 結語

本文結合案例，對工程措施與生態措施結合的河道治理典型實踐開展梳理介紹和分析，主要收獲是：（1）梳理介紹了案例風河河道的治理設計思想及工程主要實施技術要點；（2）對案例風河河道的治理模式進行了生態性分析；（3）對治理后的河道進行了生態優化性評價。遼河生態治理工程的評價指標總值達0.72，高于標準規范的一級指標值。顯示案例河道在工程措施與生態措施結合的河道治理思路和具體各項工程落實下，河道的水利功能和生態優化性大幅提升。

表4 遼河生態評價二級指標數值匯總

表5 遼河生態治理效果綜合評價表