生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設計分析

周璽

（蘭州市水電勘測設計院有限責任公司，甘肅蘭州 730030）

0 引言

近年來我國城市化建設規(guī)模不斷提升，各大城市河道不同程度存在不健康或亞健康狀態(tài)，以水污染、河道硬化、季節(jié)性斷流等情況為代表的問題層出不窮，嚴重影響城市景觀以及發(fā)展質(zhì)量。河道作為城市最富魅力的景觀場所之一，可以為民眾親近自然、放松身心提供有利條件支持，同時隨著城市化發(fā)展進程不斷推進，多數(shù)城市將河道兩側(cè)景觀建設納入城市發(fā)展總體規(guī)劃方案之中，“水”也成為城市建設中必不可少的關鍵因素。然而污染問題使得河道環(huán)境逐漸惡劣，不僅削弱其景觀價值，同時也對城市居民身體健康造成嚴重威脅。由此，生態(tài)景觀共同發(fā)展理念成為新時期水利規(guī)劃重要指導思想。

1 生態(tài)景觀河道治理原則

從實際發(fā)展角度分析，“遵循自然”是生態(tài)景觀河道治理過程中必須遵照的首要理念，在此該理念指導下方可達成恢復河道生態(tài)系統(tǒng)目標，并落實河道景觀建設目標。就具體設計工作開展而言，工作人員需要遵守以下幾項原則：

第一，地域性原則。工作人員需要認識到不同河流在地形地貌、水文條件等因素方面具有顯著差異，實際設計與建設過程中需要依照其本身自然特征開展工作[1]。

第二，生態(tài)學原則。恢復河道生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)景觀河道治理核心目標之一，工作人員在具體設計以及建設過程中必須促使河流及河灘之間相互作用功能充分發(fā)揮，進而改善河道兩岸生態(tài)系統(tǒng)以及水域中水系連接性[2]。

第三，順應自然原則。工作人員在實際設計過程中應杜絕傳統(tǒng)控制水流思想，最大限度地避免大規(guī)模工程改造破壞河道及河岸原有自然狀態(tài)[3]。

第四，本土化原則。工作人員在實際開展河道生態(tài)恢復過程中應最大限度地避免外來物種入侵情況，優(yōu)先選用本土物種恢復流域內(nèi)生態(tài)平衡以及物質(zhì)多樣性[4]。

2 案例概述

為深入探究基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設計方式，本文研究中以實際案例為背景進行具體說明。案例工程為某地區(qū)河道治理工程，河道全長達到12.5km，流域面積達成45.0km2左右。當?shù)卣趯嶋H發(fā)展過程中充分認識到河道治理重要性，同時也考慮到生態(tài)原則的重要意義，由此在實際發(fā)展中決定采用生態(tài)補水設計思路對該河道進行治理。為便于說明，本文研究中依照水體流動方向?qū)⑵涿麨橐粎^(qū)、二區(qū)以及三區(qū)。

3 基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設計方式

3.1 垂直流生態(tài)濾床系統(tǒng)設計

案例工程中，設計人員結合區(qū)域?qū)嶋H情況決定設計垂直流生態(tài)濾床系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計處理量以及最大水力荷載分別為480m3·d-1以及800mm·d-1。本系統(tǒng)主要由三格式沉淀池、配水泵和過濾床構成。污水經(jīng)過三種形式沉淀池的初步沉淀后，用專用水泵對水位浮筒進行自動調(diào)節(jié)。將水分批輸送至過濾床，水流經(jīng)過配水泵的提升，均勻地噴灑在過濾床的表面，并通過重力滲入過濾層。通過地下管線將濾池中的污水排放到玫瑰濕地公園一期的景觀水體中，以達到補充水分的目的，地下管線的埋設深度為50cm，管線長度為45m。

三格式沉降槽的有效容量是80m3。各沉降槽的進、出水口是交錯的，流道為S 形，并設有上流導流裝置，以阻止水流的沖擊及固體的漂移。泵站入口設置一個擋板和一個三角形圍堰，以使泵房內(nèi)的流量均勻地分配。三格式沉降槽可以有效地降低污水的進水量，從而極大地降低了后續(xù)的生態(tài)過濾床的堵塞幾率。過濾床設計面積為100m2，其中種植根系發(fā)達、去污力強、適應性強的直水型植物。依照每平方米4-9柱植物種植蘆葦，可以在滿足過濾要求的同時，達成較好生態(tài)景觀效果。在過濾床的表面鋪上DN（公稱直徑，diame-ter nominal）150 mm 主管道和DN80mm分支管道，每隔2m，在管壁上均勻地開8mm的孔。過濾層由下至上依次為防滲層、排水層、過渡層1、過渡層2 和表面層。防滲層設計使用厚度為0.5mm 厚的PE 薄膜，可有效防止污水對地下水的污染；排水層設計厚度為10～35 cm，采用8～16 mm 的卵石鋪砌；過渡層1 設計厚度為10cm，使用顆粒直徑為5-10mm 的砂礫過濾材料，過濾層2 設計厚度為50cm，采用泥沙過濾材料，過濾顆粒直徑為0.2-6mm；表面采用8～16 mm 的砂礫，按噴水距離來鋪設，厚度通常為5cm。

3.2 景觀水體生態(tài)修復區(qū)設計

為進一步改善實例區(qū)域景觀水體的保水性，工作人員在進行設計時根據(jù)不同區(qū)域的水體特征，分別建立不同類型的水草植被恢復區(qū)。一、二區(qū)主要種植荷花，睡蓮，王蓮等各種水生花卉，植被覆蓋率達到50%-70%。3 種植物的栽植比例為：荷花：睡蓮：王蓮=1:1:1，依照1.5～2.0m2l 株的密度進行栽植，王蓮和睡蓮生長水深要求分別為1.0～1.2 米和1.2 米之間，蓮花生長水深要求在1.2～1.6 米之間。三區(qū)水域深度在1.2～3.0米之間，是該項目中的核心單元，主要栽種鳳眼蓮、芭樂等植物，植被覆蓋率在40%-60%之間。以1:3 的比例栽培美人蕉和鳳眼蓮，依照0.5～0.7m21株的密度進行栽種之間，美人蕉生長水深要求在1.2～1.5 米之間，鳳眼蓮的生長深度在1.5～1.3.0m之間。

4 工程成效

4.1 景觀水體修復的環(huán)境效應

2019 年1 月以及11 月至12 月期間，一區(qū)有輕微的富營養(yǎng)化現(xiàn)象，2—3月份為中等程度的富營養(yǎng)化。另外，一區(qū)域的糞便大腸桿菌數(shù)量很難達到國家標準規(guī)定的池塘游憩水體中糞便結球菌總數(shù)500 個/L，因此一區(qū)域只適宜用作不與人直接接觸的觀賞類景觀水體。二區(qū)沒有發(fā)生富營養(yǎng)化現(xiàn)象，僅在2019 年2 月見出現(xiàn)中營養(yǎng)值惡化情況，其他幾個月均達到GB 12941-91 A 級水質(zhì)標準，也就是與人類身體接觸的景觀和娛樂水體水質(zhì)標準。一區(qū)二區(qū)是生態(tài)環(huán)境恢復的關鍵，為確保水質(zhì)的持續(xù)改善，必須以一年四季生長的直立和漂浮的水生植被為主。三個區(qū)域的景觀水為貧富性景觀，透明度為1.5 米，水質(zhì)清澈，有機質(zhì)含量低，一年四季都能達到景觀和娛樂環(huán)境的要求。

4.2 景觀水體修復的經(jīng)濟效益

傳統(tǒng)的河流凈化技術，每噸水的處理成本為0.4-0.5 元，而垂直式生態(tài)過濾器的運行成本為0.10元/噸；在不考慮管道建設成本的情況下，使用自來水補水的方法，其供水成本一般在2.0 元以上，因而具有很好的經(jīng)濟效益，可作為今后城市濕地公園的最佳供水方案。

5 總結

綜上所述，基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展理念的水利規(guī)劃已經(jīng)成為我國水利事業(yè)發(fā)展必然趨向，技術人員在實際工作中應繼續(xù)加強對相關理念研究力度，確保生態(tài)保護以及城市發(fā)展目標得以和諧共處。