大沙河河道生态治理实践与探索

□周光华□叶伟□郭二旺□王文婷

（1.新蔡县水利局班台闸管理所；2.焦作市水利勘测设计院；3.焦作市抗旱防汛通讯站）

大沙河河道生态治理实践与探索

□周光华1□叶伟1□郭二旺2□王文婷3

（1.新蔡县水利局班台闸管理所；2.焦作市水利勘测设计院；3.焦作市抗旱防汛通讯站）

大沙河属海河流域卫河水系，在博爱县闫庄出山口由北向南横穿焦作市西部工业集聚区，至陆村大沙河南水北调中线渠倒虹进入焦作市城乡一体化示范区，穿越段河道长9.80 km，现状河道淤积及水污染情况比较严重。水功能区内水质达标率仅为15.40%。与焦作市西部工业集聚区发展极不适应，实施该河道生态治理刻不容缓。治理工程于2013年10月开工，2015年12月竣工，历时2a，工程总投资7 800万元，有效地改善了大沙河水生态环境。

大沙河；水环境；生态；景观；实践

1 治理背景及河道水环境现状

1.1 出山口坡面植被破坏严重

大沙河出山口为太行山石质山区，多年来由于擅自盲目过度采石，造成左、右两岸山体受到严重破坏，残破山体裸露现象随处可见，同时由于在大沙河主河槽内采集砂石料，废渣随意堆放，形成数个深3～10 m不等的残坑或废弃凹地，山坡坡脚残岩断壁现象随处可见，致使坡面植被生态破坏，水源涵养能力降低，一遇大雨，洪水携带大量泥沙及废渣淤积中下游河床，淤积深度在1.50～2.50 m。导致当地生态环境脆弱。

1.2 河道防洪标准低，防洪能力差

一是由于河道多年未经治理，左岸有堤，右岸有断续低坎，现有左岸部分护岸砌石挡墙老化失修，防洪能力不足，加之河道缺乏维护和治理，受人类活动影响和自然侵蚀，使河道大量淤积，上游河道行洪能力普遍偏低，不足10a一遇；中下游河道堤防老化失修，右岸为断续低坎，河道窄浅，排泄不畅，致使下游常造成洪涝灾害。

由于管理不善，两岸大量建筑及生活垃圾倾倒河中，填堵河道，加之修建违章建、构筑物，导致河道行洪断面缩窄，行洪功能萎缩，高水位难以迅速下泄，形成局部短时壅高内涝，此种情况在大沙河上游出山口及左岸最为突出严重，上游出山口800 m河道内有近6家无证企业在主槽内非法乱采滥挖砂石，加剧了部分河段崎形河势的恶化，造成河道坑堆增多，河流紊乱，甚至局部岸坡淘空，护岸根石外露；左岸部分企业围墙伸入河岸2～3 m，长800 m。上述情况直接威胁河道的防洪除涝能力和两岸群众生命财产安全。

1.3 河道水体污染严重，水环境不断恶化

随着西部工业集聚区的迅速发展，大沙河无序地接受沿河居民及单位生产生活污水未经处理或处理不达标直排入河，造成多数河段水体污秽不堪，气味难闻，两岸及河滩植物枯萎。从焦作市水资源普查公报及实地踏勘来看，河道水质绝大多数属于V类，部分河道甚至为劣V类，水污染严重。

2 综合治理对策与措施

2.1 出山口水土流失治理措施

针对大沙河出山口坡面植被破坏严重现象，加强大沙河出山口水土流失治理，关停采石场，对于面积大、边坡较陡，但能够采取工程措施加以修复的土石质边坡，采用阶梯形式（5m一层）分层砌坡，回填土壤，在边坡四周及各层台阶上种植造型美观、枝叶茂密的速生林或果树，在边坡边缘或者台阶边缘和底部种植下垂或攀爬类植物，同时实行退耕与封禁、治理相结合，目前已实施了博爱县及中站区2014-2015年度大沙河小流域治理，治理水土流失面积26.80 hm2，主要措施为：场地平整12.90 hm2；营造经果林（核桃）7 890株；种植水保林5.80 hm2，建设边坡砌石挡土墙1.80 km。

2.2 工程治理措施

2.2.1 规划布局及定位

对大沙河博闫庄出山口以下由北向南横穿焦作市西部工业集聚区河段，立足于焦作市城市环境与历史文脉，联系城市与郊野的区位特征，创造以自然疏朗的植物景观为主体的，反映河道生态和亲水特征的带状湿地公园，为市民提供健康、舒适、活泼的休闲及运动场所。

2.2.2 设计理念

以人水和谐、生态健康为治河理念，以防洪安全为主、在岸线及建筑物布置、河道纵横断面设计、岸坡防护等方面兼顾河流形态多样性，在发展和保护之间寻求和谐平衡点，建设人与自然相和谐的水边环境。功能：满足20-50 a一遇防洪标准，为下游灵泉湖输送清洁、充足水源；分区：满足水工需求，建筑与重要景观退居河堤之外后，同时考虑水位季节变化，以生态护坡为主通过植物净化水质，将该河段分五区三园；五区：生态体验区、水景观赏区、水天一色区、亲水休闲区；三园：水天一色亲水游园、田园风光游园、荷塘垂钓游园；竖向与节点：兼顾水工与景观需求，适当修整驳岸，营造丰富多变的河岸线，同时河堤与游步道结合，为市民提供休闲娱乐的带状湿地公园。

2.2.3 防洪标准

按照《防洪标准》（GB50201—2014）、《城市防洪工程设计规范》（GB/T50805—2012）和《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）有关规定，结合《焦作市城区防洪规划报告》综合考虑选用治理范围内防洪标准20-50a一遇，其中：焦温高速公路以上到闫庄出山口长8 km，治理标准为20 a一遇，设计流量1 510 m3/s；焦温高速公路以下到陆村大沙河南水北调中线渠倒虹长1.80 km，治理标准为50 a一遇，设计流量2 320 m3/s。

2.2.4 河道断面设计

河底纵向比降和河道横断面设计，首先满足河道防洪要求，综合考虑现状河道河底比降、现状地形地势要求等方面因素，经水力试算和技术比较，大沙河闫庄出山口至陆村南水北调中线渠倒虹段分7段比降，分别为河道桩号0+000-2+400，纵坡1/163；2+400-3+100，纵坡1/257；3+100-4+300，纵坡1/83；4+ 300-5+000，纵坡1/609；5+000-6+750，纵坡1/177；6+750-8+ 800，纵坡1/220；8+800-9+800，纵坡1/360。河道综合糙率：焦温高速公路以上到闫庄出山口0.035，焦温高速公路以下到陆村大沙河南水北调中线渠倒虹段0.030，河道断面设计为梯形及复式断面两种，土质河床，左、右岸为土质堤防，堤防迎水坡坡比1：2：5-1：8、背水坡坡比1：2.50，堤顶宽6 m，设沥青路面。

在河道断面满足防洪、除涝等水位控制基本功能前提下，尽量体现河道生态治理需要，在设计中主要采用以下三种措施。一是在河道桩号5+000-9+800，放缓河道边坡至1：8，满足河道岸坡植物绿化、景观布置和边坡稳定需要，形成微地形，使水岸边空地具有舒适开阔的空间，将两岸与滨水环境融为一体；二是结合河道生态景观蓄水需要，在保持原主河滩的基础上，根据地形变化特点，保留主河槽平面形状，适当疏浚成子槽，疏浚底宽10～40 m，使平面富于变化，形成水流缓急状态。两岸采用河道滩地鹅卵石浆砌低挡墙护岸。在距滩地0.50～1 m位置采用浆砌卵石护坡，厚40 cm，保持原有自然形成的深滩，仅将边坡放缓至1：8～1：10，为形成一定面积水面，最大限度为生态景观需水和动、植物栖息、生长创造自然条件。

2.2.5 拦蓄水建筑物设计

大沙河属季节性河流，非汛期河流基本断流，天然河道来水量较少，主要为上游左岸纳佰利联等厂矿经处理达标排放的中水，排放量0.10～0.16 m3/s。河道来水尤其珍贵，因此，结合高差地形变化，在子槽内设置溢流堰，以便于拦蓄上游来水。堰顶高程以下做为生态景观水体。溢流堰设计注重与西部工业集聚区总体规划相结合，沿河段溢流堰共设14座，溢流堰设计堰高0.50～1.50 m不等，堰顶溢流高程根据堰址处子槽宽度，不低于河道滩地高程0.20～0.80 m，确保河道常水位过流不漫滩地，堰面分别布置成莲花汀步、砌石拱桥等，左右两端座砌景石，上下游结合铺盖和消能设施铺设天然鹅卵石和五彩石，使水、堰、岸、天自然融为一体。达到一堰一景的景观效果。

2.3 水体生物生态修复措施

由于大沙河两岸来自居民生活污水及单位生产废水未经处理或处理不达标污水乱排乱放，造成河道水体污染严重，本次治理与环保及市政部门合作，采取雨污分离措施，在大沙河左右两岸外侧设排污管网，将不达标的工矿企业工业废水排入下游污水处理厂，已达标的纳佰利联排放口保留，作为上游大沙河生态用水，下游人民路以南利用博爱县丹东灌区上秦河进行补充水源。设计引用丹东灌区退水0.50 m3/s。为保证水体不会形成二次污染，在纳佰利联排水口向北新修鹅卵石渠道1 km，渠道采用鹅卵石梯形断面，充分利用自然落差，建多级跌水，将水引至大沙河出山口自然形成的深塘浅坑，坑塘边坡修成1：8～1：10.，边坡护岸及底部采用大量自然卵石和天然石，采用接触氧化法进一步净化水体，然后再利用大沙河河滩繁茂的野生芦苇和红柳、蒲草等植物。通过生物氧化法对水体起到净化作用。

工程实施后，河水清澈见底，水质明显提高，通过接触氧化、生物氧化两级处理及上秦河水源，大沙河水体净化效果十分显著，经检测水体达到Ⅳ类，一定程度上缓解了大沙河的水环境压力。也为大沙河两岸居民提供一个与自然相融合的休闲环境。

2.4 生态堤防绿化建设

本次生态堤防绿化工程建设绿化带总长9.80 km，绿化带单侧宽50 m，总绿化面积98万m2，主要措施：一是设计两条道路贯穿其中，一条是两岸堤顶道路，紧邻岸坡，均为沥青路面，宽6 m，便于人们休憩停留，亲水观景；另一条是在绿化带两侧50 m宽范围内建休闲步道，材质以透水砖为主，宽4 m，供休闲步行为主，满足人们踏青、健身、户外运动等需求。二是与主要城市道路相交处，设置生态停车场，方便节假日人们驾车出游观光。在焦克路、人民路、丰收路三条城市主干道的两侧设置了6处生态停车场，每处面积2 000 m2，可供60辆车停留。三是绿化上以乡土树种为主，采取小苗密植种植方式，绿道外侧种植高大乔木林，由北向南选取了皂荚、国槐、速生法桐、红叶杨、速生白蜡、枫杨6种树木；绿道内侧成片种植花灌木和常绿树种作为景观林，主要树种根据季节选定，春天观花以樱花、榆叶梅、海棠等为主，夏天观花以花石榴、木槿、百日红等为主，秋天观花以红叶李、五角枫等为主，冬天观花以腊梅等为主，常绿树以大叶女贞、雪松等为主。形成三季有花、四季常绿的绿化效果。沿堤顶道路两侧种植两排垂柳，给人“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝绦”的意境。

3 结语

大沙河生态治理工程于2013年10月开工，2015年12月竣工，历时2 a，治理河道长9.80 km，主槽清淤疏浚9.80 km，生态护坡5.58 km，左岸新筑堤防2.13 km，堤防加固3.20 km；右岸新筑堤防3.96 km，堤防加固1.32 km。绿化景观工程总面积98万m2。工程总投资7 800万元。从已治理的河段来看，大沙河水生态环境正在逐步恢复，带状湿地公园已见雏形，水生态治理效果显著。通过河道生态治理实践，探索焦作市城市水生态文明建设新思路。

编辑：刘长垠 韦诗佳

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