工程措施与生态措施结合的河道治理案例探析

常锦辉

（辽宁省盘山县农业水利事务服务中心，辽宁 盘山 124100）

0 引言

充分利用河道水体和空间，工程措施与生态措施结合，既保证河道水利功能，也兼顾其社会适应性和服务性功能，既要施加必要的人工改造，也要尽可能维护河道自然生态的系统平衡。本文结合案例，对工程措施与生态措施结合的河道治理典型实践开展梳理介绍和分析。

1 概述

由于气候影响，辽河流域内洪水频繁，平均每隔7年～8年发生一次较大的洪水，一般的洪水，平均2年～3年即发生一次。辽河流域是中国水资源贫乏地区之一，特别是中下游地区，水资源短缺更为严重。由于大量人为因素，辽河已成为中国江河中污染最重的河流之一，辽河水无法存活生物，无法用于灌溉，更无法供人畜饮用，该河道一度环境状态很不理想。

为改变这种情况，地区河道管理部门会同河道治理工程设计部门进行流域勘测后，确定该河道的生态治理目标：由10年一遇的行流防洪标准，提高至50年一遇标准；采取生态与工程措施相结合的方式，充分利于流域水体和空间，适当增加水体和绿地面积，改善河道水质，提升流域环境美感，为居民和游人提供观光休闲娱乐场地。河道环境融合设计效果见图1。

图1 河道环境融合设计效果图

河道治理工程规划要点：

（1）截流流域污水

找出流入辽河水域的污染水源，并采取截流处理，建设科学、统一的市政污水管网，对城镇生活废水进行集中处理。工业废水严禁乱排乱放，由市政污水处理厂统一处理。

（2）河床护底

利用石块对河底进行衬砌处理，对于河道上层，使用开山料进行回填，并且确保回填高度在0.4 m以上，然后在利用开山石渣进行再次回填，而河道表层则利用厚毛石进行护底，厚度控制在0.3 m左右。对于支流河道而言，由于其地基承载力的要求较低，所以只需把河床淤泥质土铺设其中即可，确保河道水质的洁净度。其中河道换填深度为1 m左右，分别用毛石、开山石渣进行回填，二者的回填比例为3∶7[1]。

（3）地下截渗墙

通过对地址勘查资料数据进行剖析发现，海口处地质结构比较特殊，即具有良好的易透水性，为了避免海水侵流至上游河道之中，必须要在海口位置建设坚实、稳固的截水工程，进而保护上游河道水质。参照地质勘探建议、结合施工要求，决定在橡胶坝、海口的结合位置建设截渗墙，同时利用高压喷射灌浆的方式增强截渗强的防渗能力，以此避免辽河淡水的水质。其中地下截渗墙的设计高度为2.8 m。

（4）河道护岸

对于河堤护岸，利用复式断面形式进行处理。而复式断面实质上就是把斜坡式护岸、直立式护岸进行有机结合。对于正常高水位以下部分，利用直立式护岸；而正常高水位以上，则利用缓坡来进一步增加堤顶高度，当处于洪水高发期时，也可以用作行洪断面，进而起到防洪、御洪的目的。直立式护岸在建设的过程中，一般设计成石笼结构，将大量的碎石块加入至网笼之中，以此力增强护岸的强度；而斜坡式护岸则是在腐殖土上铺设石块，形成一个个由石块构成的网格，然后在腐殖土上栽种树木、草皮等绿植。对于河道局部位置，主要采取台阶式护岸处理，并根据河岸高度，建设亲水平台。在亲水平台的斜坡上铺设草皮，可以防止水土流失、保护河堤，同时还可以绿化河道、提高河岸观赏性。另外，为了最大程度上减小洪水对河底冲刷带来的危害，河道底部应当建设石笼挡墙基础，进而保护河底。

（5）河岸带

按照周边建筑布局与功能，辽河北岸可以细化为五个区域，即酒店区、商业区、休闲区、公园区、景观区。而辽河南岸主要提供休闲、娱乐服务，并栽种了大量的绿化树木，自然景观十分优美，可以结合景观布局，设置一些木椅及凉亭，以供附近居民游玩。

辽河北岸以人工化布景设计为主，预留了大面积的休闲娱乐场地，植物栽种布局十分合理、优美，与附近建筑风格比较融洽。北岸主要细化为五个不同的区域，分别为水花园区、蔬林草地区、密林区、花侨林区、庭荫树阵区。其中蔬林草地区是由草坡台地、树木、花草构成，该区的植被较多。庭荫树阵区以商业休闲为主，栽种了大量的乔木，在下层区域栽种了月季花、绿篱等。花乔林处于核心景观区，乔木、木槿等名贵树木随处可见，属于河岸景观最优美的区域。而密林区与住宅、办公楼相离较近，植被的层次感较强，为工作人员、居民等提供了十分优雅的休闲环境。水花园区包括两大部分，即水池区、水花园，栽种了香蒲、荷花等大量水生植物，是河道景观中的亮丽景色。

与北岸的优雅、舒适相比而言，南岸更加注重野趣、自然，并且根据附近环境，栽种了许多楦物。南岸楦物主要包括两个区域，与北岸核心景观区呈对称关系的为彩叶林区，该区域栽种了火炬树、白蜡等；并且建设了三个水中湿地小岛，鸟群、天空、绿植焕然一体，意境十分优雅、别致。剩余部分均属于自然杂林区，植物种类十分丰富，以柳树居多，并且种植了许多吸引鸟类的树木，如枸子等[2]。

2 治理模式的生态性分析

基于生态型护岸以及护底技术，并根据自然景观，建设河道内环境通路、外环境通路，使河道内外景观融为一体，但又错落有致，同时为河道内外物质交换打下了坚实的基础。

（1）干砌石护底

将石块铺设于河床表层，同时将毛石、石渣按照一定的配比高度铺设在淤泥质软土之上。其中干砌石护底具备良好的透水性、透气性，并且底泥、河水能够从石块缝隙之中缓慢下渗，水中微生物、植被也可以在石块夹缝中进行生长，防止出现基底物质、河道表面无法循环以及交换的状况[3]。

（2）生态型护坡

传统的河道治理模式中，主要是围绕排涝、防洪这一目的开展实施，注重护岸的坚固性，所以护坡护岸通常利用混凝土板、石块进行垒砌，此种形式不但完全阻绝了植被的生存余地，而且使基底微生物的无法与河岸表层进行交换，生态循环系统的平衡状态也因此遭到破坏，河道的自净能力大幅度减弱。基于此因，对辽河河道治理方案进行规划、设计的过程中，不再将防洪排涝作为唯一目的，而是充分考虑护坡的生态价值。

由于斜坡式护岸、直立式护岸的作用以及承载能力存在较大差异，所以在建设过程中二者的结果也有所不同，前者一般采用干砌石结构、后者则利用石笼结构。与混凝土、浆砌石结构相比较而言，石砌结构护岸并不会对河道内外环境产生损坏，并且可以为河岸、河流水体间得到水分交换提供良好的环境，可以促进河岸植被的成长。另外，石块间的缝隙是水生植物、微生物的最佳生存基地，因而可以进一步增强水质自净能力，确保水体生态始终处于一种平衡状态。

按照景观功能、河道条件可以将河堤驳岸划分为若干个地段，同时利用科学合理的方式将支流驳岸、硬质驳岸、亲水平台等进行结合，构建功能多样化的护岸结构。

（3）河岸带植被

在工程设计过程中，根据堤岸长度、河岸景观等设置绿化廊道、观景点，同时在南岸建设了三座风景优美、意境深远的湿地岛屿。其中绿化廊道被大量的植被所覆盖，不但为水中微生物提供了良好的生存环境、提高水质，而且可以在抗洪方面起到积极的促进作用。湿地是水域、陆地在长时间作用下而逐渐形成的一个独立生态系统，具备良好的生物多样性，并且能够起到改善生态环境、提高水质等多方面作用。由此可见，构建河流中的湿地是改善生态系统、提高水质环境的重要措施，一般被称之为土壤生物工程。与此同时，河流中的湿地不但有陆地、而且与水相连，是一个即有水又有地的独立空间，可以使水生态系统处于一种平衡状态。此外，湿地具有一定的野趣，与原生态环境十分接近，是一种回归自然、亲近自然的象征[4]。

3 治理后的生态评价

3.1 水利功能评价

通过调查分析发现，原有的辽河水道十分狭窄，并且存在较厚的淤泥，堤岸以荒凉、杂草丛生的土堤居多，防洪能力较差，两岸土地的绿化面积较小，水土流失状况十分严重，并且毫无观赏性。本次治理工程将会进一步加宽河道、挖除河道淤泥，对河堤进行修筑，并增强防洪能力。

3.2 河道水量评价

辽河主要是长期储积雨水形成，集雨面积23.93 m2左右，通过查阅近些年辽河所在区域的年均降水量推测得出年均降水量在600 mm左右；通过查阅近些年辽河年均径流深度推算得出年均流深为150 mm。

按照本工程计划对辽河进行改造之后，辽河长度将加长至2745.57 m，并且河宽在40 m～70 m范围之内，河道局部宽度甚至达到100 m。辽河两条支流河宽为15 m、20 m，总蓄水面积也加扩为20万m2。从理论层面上而言，根据辽河地区的年均降水量、辽河来水量进行推导，辽河的总蓄水面积完全满足蓄水要求，不会出现洪涝灾害。但是风河流域径流分布存在年内分布不均、年际差大、时间分布不均等一系列不良现象，这些均会对辽河实际蓄水面积产生影响。当处于汛期期间，河道实体能够实现流动置换，避免产生洪涝灾害；当处于枯水时期时，河道主要起到蓄水的作用，此时应当确保河水洁净度符合标准要求[5]。

3.3 河水水质评价

3.3.1 监测项目及监测方法

监测方式、监测指标见表1。

表1 水质监测项目及监测方法

3.3.2 监测结果

监测结果见表2。

表2 水质监测结果统计表

3.3.3 结果分析

见表3。通过观察表中数据可知，辽河河水符合标准要求，辽河生态治理工程发挥了实际作用。

表3 水质监测结果与标准比较表

3.3.4 河道生态评价

渠道化程度：对辽河进行生态治理的过程中，建设了生态型护岸，并且利用干砌石对河道底部进行保护，具有优良的透水性，河道内、外物质可以实现通畅交互。虽然是利用人工治理模式，但是治理方案中充分考虑了生态环境的自然性与协调性，有效避免了渠道化状况。

弯曲程度：改造之后，辽河的部分河道向南偏移了一定角度，但河道的整体走势并未变化，其中截弯取直河段长度所占比例在总河长的60%以下，符合标准要求。

护岸类别：主要应用生态型护岸，并且以石笼结构、干砌石结构为主，具备较好的透水性、透气性，并且护岸两侧植被生长环境较好。

总体而言，基于生态化技术对辽河进行治理，渠道化程度较低，并且河道弯曲程度适宜，护岸绿化面积较大、植被生长茂密，河道水质符合标准。

3.3.5 辽河生态治理工程综合评价

根据辽河治理前、治理后的基本状况，对生态治理工程进行综合性评价，见表4、表5。通过观察、分析评价结果发现，辽河生态治理工程的评价指标总值为0.72，高于标准规范的一级指标值，由此可见，目前所实施的辽河生态治理工程具有较高的可行性、发挥了重要作用[6]。

4 结语

本文结合案例，对工程措施与生态措施结合的河道治理典型实践开展梳理介绍和分析，主要收获是：（1）梳理介绍了案例风河河道的治理设计思想及工程主要实施技术要点；（2）对案例风河河道的治理模式进行了生态性分析；（3）对治理后的河道进行了生态优化性评价。辽河生态治理工程的评价指标总值达0.72，高于标准规范的一级指标值。显示案例河道在工程措施与生态措施结合的河道治理思路和具体各项工程落实下，河道的水利功能和生态优化性大幅提升。

表4 辽河生态评价二级指标数值汇总

表5 辽河生态治理效果综合评价表