同安東溪安全生態水系項目建設的工程措施

李世煌

（東莞市水利勘測設計院有限公司廈門分公司，福建 廈門 361100）

河流作為生態環境中一項重要組成，對人類文明的孕育與發展有著不可取代的關鍵作用。隨著我國社會經濟水平的發展，綜合國力的提高，河流湖泊治理能力的增強，防控洪旱水平的提升，安全生態水系工程建設將為社會生態文明發展作出重大的貢獻。建設生態文明型特區，實現特區水清、岸綠、環保，從而給出安全生態水系建設的工程措施，對于提高環東海域城市化水平，具有十分重要的理論及實踐意義。

1 工程概況

東溪作為同安區重要河流，本項目上游起點為同安與翔安交界處，終點到同安市區五顯二橋。目前東溪主要存在以下五方面問題：

1）水資源開發利用程度較低，流域內防洪排澇基礎設施仍然薄弱。

2）水利開發不夠規范，城市供水水源不足，管網不配套無法滿足社會經濟發展的需求。

3）灌溉設施不夠先進，水量缺損大，流域內洪澇、水土流失等災害時常發生。

4）河道有淤積、沿岸污水排放及垃圾堆放的情況存在。

5）部分護坡坡腳及河灘區域雜草叢生、臟亂差現象突出，嚴重影響了同安城市形象和人民的生活環境質量。

針對目前東溪水系存在的上述問題，以及相關安全生態水系建設上的盲區，著重分析了東溪安全生態水系項目建設的工程措施，對推動環東海域城市化建設的前進卓有成效。

2 生態水利工程措施

2.1 生態護岸工程

1）生態堤岸斷面選取原則。生態堤岸是指適合有生命的（包括動植物）生存的一種自具修復能力和抗干擾的堤岸。生態堤岸應具備以下生態特性：可滲透性、生態修復性、生物種族性、水體自凈性及親水性。生態堤岸的選擇應順應河道自然形態，遵循河道地質條件，兼顧河道及岸坡現狀和規劃情況，不得擠占河灘、濕地等，分段考慮建設區域的經濟水平和城鎮化建設趨勢，本著經濟合理、技術科學的原則進行開發建設。

2）生態堤岸斷面設計。護岸堤型選擇應考慮的幾點因素：①考慮河道水文特性、生態、地形條件等因素；②耐沖刷，在使用年限內不易產生大變形；③基于經濟合理、因地制宜的原則，盡量選擇當地原材料。綜合考量以上幾點因素，本次初步設計斷面型式采用復合式和斜坡式等。復合式斷面將大量植物種植于護岸上，重現大自然對堤岸地形的生態修復，人工自然風景易讓人產生一定的親水沖動。緩坡式斷面是最接近自然狀態下的端面形式，即可順應原地形，又可增強堤岸的抗洪能力，所產生的生態環境也較好。本項目護岸型式主要為干砌條石擋墻+水土保護毯植草為主（護岸型式如圖1 所示），以滿足行洪要求和生態效果。

圖1 護岸型式

3）護岸工程建設效果。本項目K0+000～K0+600段，采用干砌條石擋墻護岸+水土保護毯植草的護岸形式，此護岸型式漿砌石擋墻永久性好，可一勞永逸。本項目K7+841.67～K8+024.66 段，左岸擬采用保留現有擋墻，補種綠化恢復生態，右岸設計擬采用水土保護毯墊植草生態護坡式，在滿足行洪要求及今后左岸修建分洪暗涵的規劃基礎上，恢復溪流生態環境，營造生態休閑的濱水岸線與五顯南片區東溪帶狀公園工程相呼應；此護坡型式可綠化環境，與沿河田園風光相輝映，兼具專業功能和生態保護。圖2 為本項目部分改造模擬效果圖。經改造后，河道內淤積現象得到了明顯改善，恢復溪流生態環境，保留河灘地，形成濕地景觀。

2.2 生態水體凈化修復工程

1）生態修復凈化技術研究。生物-生態技術遵循河流生態系統的自然規律，在治理河流污染的同時增強河流自身凈化能力。生物-生態技術有利于河流水生態系統的自我修復，已成為河流水生態修復的首選技術。

圖2 改造模擬效果圖

目前采用的水體生物-生態修復技術，實質上是按照仿生學的理論對自然界恢復能力與自凈能力的強化。表1 給出了生物-生態修復技術措施及適用范圍。

表1 生物-生態修復技術措施及適用范圍

該技術的核心是將植物種植到水體水面中，利用植物生長從水體中吸收利用大量污染物（主要是氮、磷等營養元素）。該技術所能應用的植物種類比較豐富，當今對各種植物的去污能力和在水中生長的適應性已進行了眾多試驗研究，對單種植物的運用已經取得了比較成熟的經驗，而對于混合植物的效應尚需要進行更加深入的探討。利用2 種混合植物帶對受污染河水進行研究，結果表明，混合植物帶對污染物的降解效果優于無植物空白帶，其中香根草+沉水植物帶效果最好，它在整個運行期間對COD、NH4+和TP 的去除率分別為43.5%、71.1%和69.3%。對出水溶解氧及水溫考察的結果表明：混合植物帶水域中水的溶解氧比無植物帶穩定，且在夏季水溫低于無植物帶水域的水溫。說明在河道修復中植物帶對平衡河岸帶環境條件、改善河流局部小氣候有重要作用。

2）水體水質凈化工程。根據東溪后田洋、五顯橋和南門橋3 個監測斷面獲取的水質監測簡報，3 個斷面水質類別均為劣V 類，污染因子為氨氮、總磷等。針對以上區域，結合廈門市小流域綜合治理工作方案，本次設計根據地形和水質情況，在排污口采用污水處理生態溝渠和人工濕地等措施進行進一步凈化處理。針對受周邊村鎮生活和養殖污水及農業污染為主的沿線區域，采取涵管口下方設置生態溝進行水體凈化。部分涵管口下方無法設置生態溝區域，可選擇下游設置生態溝進行植物凈化。生態池分散處理方案對比凈化池集中處理方案，具有造價及運營成本低的特點，景觀效果比較突出，水環境受污染的風險小。對于污水口周邊存在大量灘地區域，本次設計遵循因地制宜的原則，就現有灘地改造進行人工濕地植物凈化。

3）水生生物群落修復工程。東溪流域歷史上水生生態系統較為完整，但隨著經濟的發展，養殖污水、生活污水等不斷進入河道，使東溪流域各河道的水質不斷惡化；不合理的捕撈方式破壞了魚類資源，部分水閘及跌水等設施也阻隔了魚的洄游。水生生物群落修復涵蓋水生植物、水生動物、微生物修復。本次設計根據現場調查，對水質污染、水量不足等造成水生生物損失的河段，因自然生物群落損失不大，故采用水生生物群落自然修復的方式進行恢復。在部分地段選擇挺水植物、漂浮植物、沉水植物及水陸兩棲植物進行補充，豐富本河道的生物群落。在流速緩慢、河岸帶緩坡、水深小于1 m 的河段，設計以挺水植被為主、沉水植被為輔，結合少量漂浮植被的。水生植物種類選擇應優先選擇土著種，適當配置景觀物種或歸化種，優先選擇耐污、凈化力強和養護管理簡易的品種。

2.3 灘地保護工程

現有河灘地自然生態良好，基于河床、灘地保護與恢復的原則進行采取工程措施。結合實際補植植物，在遵循土著物種優先、提高生物多樣性等基本原則的基礎上，注重植物的生態習性、空間配置和時間配置，提高陸域植物群落植物的攔截凈化功能，改善河湖生態景觀效果。為了灘地保護改造，將現有貼近直立式擋墻主河槽往河道中間進行偏移，在現有擋墻底部營造河灘綠地，并通過種植一些水生植物及爬藤類植物，對現有擋墻進行軟化，起到對灘地的保護作用，見圖3。

3 生態安全防洪工程措施

1）堤頂道路路面改造。本項目河道堤頂路面現狀較差，雨天道路泥濘無法行車，在防汛交通過程中存在諸多隱患。本項目道路路面改造效果如圖4 所示，本次路面設計采用泥結石路面進行修復，兩側貫通，為防汛、兩側農耕運輸和觀光休閑提供交通便利。在背水坡和迎水坡對現有雜草進行清除，護坡形式以種植草皮為主。對于背水坡種植鳳凰木等，既能起到美化作用，又可讓行人遮陰。

圖3 灘地保護改造模擬效果圖

圖4 道路路面改造效果圖

2）防汛交通橋。充分考慮工程地理環境、周邊區域可持續發展的要求，充分注意河流現狀與規劃建筑物、管線的協調，將施工期間對交通、環境的影響降低到最小，體現以人為本的設計理念，盡量減少管線的搬遷量以及對現有建筑的影響，本次設計垵爐溪支流出口上設計一座長66 m，寬2.5 m 的人行交通橋，進行垵爐溪安全生態防洪。

3）邊坡改造工程。本項目部分河道地段采用混凝土護坡形式，坡面生硬濕滑，安全性不足，嚴重影響河道的生態平衡。本次設計針對河岸護坡的特點，斜坡采用種植槽進行植被恢復，圖5 給出了邊坡經綠化改造后的效果示意圖。對于部分直立擋墻，采取上部設計種植槽及直立擋墻下部設計綠化帶等措施進行立體化綠化恢復。經改善后的邊坡綠意岸然，整體面貌與周邊植被融為一體，體現了安全生態的理念。部分邊坡周邊存在原有生態緩沖帶，緩沖帶上植被良好，在保留原有植被的基礎上，對受損區域進行綠化改造，種植景觀樹木和地被，營造具有生態濱水特色的城市綠廊。

圖5 邊坡改造效果圖

4 生態親水工程

基于對原有生態環境的保護，本次安全生態水系項目建設通過親水性設計、增加臺階便道及親水平臺、實施“河長制”保護制度等手段，恢復溪流生態環境，營造生態休閑的濱水景觀，構建了一條水流順暢、水質清澈、水量充沛的安全生態水系，體現了生態親水工程建設的生態性原則。水邊親水步道、平臺、橋頭、濱水建筑物等的建設，為游人欣賞水面景色提供了區域，多層次親水設施相互穿插設置，給市民及游人提供了多方位的、充足的觀景場所，極大地體現了人性化的原則。渡槽公園的建設，將公園設計與濱水景觀帶連為一體，強調線性濱水空間的連續性與統一性，以及功能與景觀需求的統一，體現了生態親水工程和諧統一的原則。利用原有的植被，以自然方式種植為主，種植地方植物及鄉土珍稀植物物種，巧妙地利用當地的花草、灌木等建設自然過渡、生態健康、美學兼顧的河灘濕地等親水景觀，體現了生態親水工程的地域性原則，彰顯了東溪的山水特色及風情。

5 結 論

隨著我國生態文明建設水平的提高，通過人為措施促進生態水系的自我修復，推動環東海域的城鎮化建設，提高城鎮的宜居度，實現經濟發展與生態環保的有機統一，創造天藍水凈的綠色家園，是水利生態建設的目標。