北京市山区河道生态治理措施体系构建

王 晶，于 杰，赵方莹，张灵贵,王劲峰,张 峰

(1.北京市丰台区水文和水土保持工作站，北京 100071； 2.北京圣海林生态环境科技股份有限公司，北京 100083；3.北京市丰台区水务局，北京 100071)

河道治理是通过河底清淤、岸坡防护、两岸绿化等措施，建设生态型河流，实现水清岸绿景美，保障河道的生态安全、水源安全和行洪安全。随着河道治理力度逐年加大，河道生态修复、疏浚清理、截污管线改造等项目也逐渐增多，这些项目施工过程中的土石方开挖、回填及临时防护措施不到位等势必会破坏河道原生地貌和地表植被，并产生弃土弃渣，造成不同部位水土流失现象的发生，因而有必要对河道生态治理措施体系进行系统研究，以引导和强化河道治理过程中的生态措施布设，减少施工过程中的水土流失。

目前，众多学者对输电线路、高速公路、煤矿区等开发建设项目的水土保持或生态治理措施体系进行了大量的研究[1-10]，而对山区河道生态治理项目的措施体系研究甚少。基于此，我们依据不同地形、断面、水文形态河道的水土流失特点，通过实地调查与文献查阅相结合的方法，探索研究了北京市山区河道生态治理措施的体系构建，旨在总结其成功经验和不足之处，为今后山区河道的生态治理提供参考。

1 山区河道水土流失特点及生态防治要点

1.1 山区河道水土流失特点

山区河道人为活动影响较小，水土流失主要由其特殊的地理条件而引发。山区地形起伏较大，地质结构复杂，气候差异悬殊，暴雨集中且强度大，而山区河道坡降大，流域面积小，汇流时间短，汛期洪水位高，水流速度快，洪水携沙能力和冲刷能力强，推移质和悬移质多，河岸抗冲刷能力差，一遇洪水，轻则河岸坍塌、滑坡，淤塞河槽等，重则损毁耕地、摧毁乡镇村庄等。

1.2 山区河道生态防治要点

依据山区河道水土流失特点，要做好其水土保持工作，就必须因地制宜，综合考察上下游、左右岸，以及与整个流域的相互关系，统筹规划，综合治理。其生态防治要点主要有：清理淤泥、疏通河道、加强关键河段的岸坡防护和保护原有植被；加强施工过程中的拦挡、覆盖、排水、沉沙等临时防护措施的应用，在施工结束后，要及时清除残留在河槽内的废弃物，恢复施工临时占地原貌，做好景观绿化与植被恢复工作，保护河道生态环境。

2 山区河道生态治理措施体系

2.1 常水位以上坡面生态治理措施

常水位以上坡面虽不受水流的直接冲刷，但受人为活动、降水和地表径流的影响较大，因此应采取综合防护、排水、消能等措施，以减轻地表径流冲刷，保护边坡稳定，减少泥沙淤积河道。

(1)生态植被毯结合植物护坡。生态植被毯是以稻草、麦秸、麻等植物纤维为原材料，依据特定的生产工艺制成，结构分上网、植物纤维层、种子层、木浆纸层(无纺布层)、下网，同时在网内加入肥料、保水剂等材料，为植物种子出苗、后期生长提供良好的基础条件，减少后期的养护管理工作量。在坡面铺设生态植被毯能够固定土壤，增加地面粗糙度，减少坡面径流量，减缓径流速度，缓解雨水对坡面表土的冲刷，且生态植被毯能够生物降解，无污染，保水保墒，建植简易、快捷，维护管理粗放，养护管理成本低廉。生态植被毯结合植物护坡适用于坡比1∶1.5～1∶1的稳定土质边坡。

(2)乔灌草生态护坡。坡面栽植固土能力强的乔木、灌木和草本等一系列护坡植物，营造错落有致、层次丰富的植物空间结构，构造自然和谐的生态绿化景观。植物优先选用乡土树种，其次选择固土保水效果好、色彩丰富景观美的植物品种。乔灌草生态护坡适用于坡度较缓、坡面较长的土质坡面。

(3)生态缓冲过滤带。在河道缓坡地带种植乔、灌、草，形成稳定的生态缓冲过滤带，当洪水经过缓冲过滤带时，在植被过滤带的阻滞下，流速大为减慢，冲刷力也减弱，进而减少缓坡地的土壤流失。河道生态缓冲过滤带既能保持水土又能固土护坡，能提高岸坡土壤肥力、改善坡地生态环境。生态缓冲过滤带适用于河幅宽阔、坡度较缓、坡面较稳定、侵蚀不严重的自然式或近自然式断面山区河道。

2.2 常水位以下坡面生态治理措施

常水位以下坡面是水陆交错区域，常年受水流的直接冲刷，水土流失严重，应采用工程护岸与植物护岸相结合的方式，减缓水流对坡面的冲刷。

(1)石箱笼挡土墙护岸。采用钢丝、铅丝或聚合物编织成网格箱笼，内装填石块或砾石修建成挡土墙。这种护岸方式具有极好的柔性、透水性，耐用性和耐冲刷能力强，多孔和粗糙的表面可为植物和水生动物提供附着生长条件和多样的栖息环境，箱笼上覆土后可种植花草、灌木。石箱笼挡土墙护岸既能营造生态环境的多样性，又能提高坡面的稳定性，是应用比较广泛的生态护岸形式之一，适用于水位较高、冲蚀严重、坡度较缓的山区河道。

(2)浆砌石挡土墙护岸。土质较差时，底层基础可采用混凝土浇筑；土质一般时，可采用大块石做基础；土质较好的坡面可采取铺设级配砂石做基础。无论采用何种基础，其底部承载力应足以支撑上层结构体，以防止底部发生沉陷。墙体浆砌石和干砌石比例应根据环境和地质条件而定，设计高度应和墙体宽度比例合理，墙体迎水面外观应砌筑平整美观。浆砌石挡土墙护岸适用于暴雨、洪水频繁的山区河道。

(3)水生植物护岸。水生护岸植物要根据水深、流速、水质、土壤条件等选择适宜的植物品种，宜选择根系发达、固土能力强且具有观赏性的水生植物。水生植物的抗冲刷和耐淘蚀能力一般，有的寿命较短，因此要多种植物综合运用。水生植物护岸适用于水流较缓慢、坡度平缓的山区河道。

(4)抛石结合植物护岸。将直径5～36 cm的卵石、块石等有层次地堆积或散置于斜坡式岸边，并与坡面植物相结合构成健全的坡面防护体系，在防治水土流失的同时，为水生生物提供繁衍、栖息的场所，构建完善的河道生态系统。抛石结合植物护岸适用于河床坡度较缓、河岸相对广阔的河道。

2.3 河床生态治理措施

(1)河道清理整治。结合河道两侧治理及河道边坡防护等措施的实施，将河道内堆积的垃圾和淤积的泥沙等进行清除，清理出来的土、石等堆积起来，形成截流坝，在上面堆砌天然石，起到积蓄雨水和美化环境的效果。同时在河道蓄水段下游种植适量水生、湿生植物，营造生物通道，提高水体的自净能力，河道两侧点缀些花灌木，增强河道的观赏性。

(2)石笼沉排护底。石笼沉排是一种较薄、较柔软的石笼，块石的间隙较多，其凹凸不平的表面可起到减缓流速和降低水流冲击强度的作用，同时沉排上面可覆土撒播草籽或扦插柳条等耐水淹的植物，过水后一段时间植物可迅速生长，进而达到保护河床的目的。石笼沉排护底适用于河幅宽阔、坡度较缓、水位较低的山区排洪河道。

(3)跌坎。跌坎是构筑于河道中的横向构造物，建筑材料应尽量采用大型天然石块。跌坎应避免全断面阻隔，应留高度适中的流水路，以利于水生动物上下游的迁移；跌坎应嵌入护岸底部，以抗击水流冲击；在河床坡度较陡处可连续设置几道跌坎，形成阶梯式落差，以降低上游流速、增加泥沙沉降，使其具有拦沙及稳定河床的功能；跌坎的高低、宽窄应视河流流速和水深情况而定。跌坎多用于山区水流平缓、水位低的河道。

(4)水质净化措施。依据河道所处区域，以及水质情况和污染物来源等选择植物或工程水质净化措施。应用植物净化水体时要根据水深、水质、水流大小等选择合适的植物种类；应用工程措施拦污时，要注意水质净化措施不能影响河道功能的发挥。水质净化措施适用于风景观赏、郊野村落集中的河道。

2.4 建设期间生态治理措施

项目建设过程往往是产生水土流失或造成生态破坏的主要阶段，应在合理项目布局、优化施工组织和施工工艺、加强土石方平衡利用的同时，遵循“先拦后弃”的原则，做好项目施工过程中的临时防护措施，以减小施工扰动区域，降低施工活动造成的水土流失或生态破坏。

施工生产生活区、施工道路等临时占地区域在施工过程中也会扰动原有地貌，施工结束后应及时做好恢复工作，并根据当地的立地条件进行生态植被恢复。在绿化过程中，应尽可能优先选用当地适生的乡土树草种，采用乔灌草相结合的绿化模式，并与周围的景观协调一致。

3 结 语

北京市大部分山区河道生态治理取得了不小的成绩，但也存在不少的问题，主要表现在对所采用的技术还缺乏生物科学、生态学及可持续发展理论的综合运用，所以还应多吸取国外河道生态建设的有益经验，结合北京市河流生态系统自身的特点，因地制宜地提出一些切实可行的技术方法，以有效缓解硬质护岸给河流生态系统造成的危害，为构建生态和谐型城市河道，促进城市人口资源与环境的协调、有序、可持续发展，提供一定理论依据和技术支持。就目前而言，北京市山区河道生态治理措施体系可概括为图1。

图1 北京市山区河道生态治理措施体系