石马河干流河道存在的问题和对策设计

陈 花

(东莞市运河治理中心，广东 东莞 523000)

1 石马河干流现状及存在问题分析

1.1 石马河流域概况

石马河属于东江一级支流，发源于深圳市大脑壳山，自南向北流，流经深圳市之观澜称为观澜河，至东莞塘厦和雁田水汇合始称石马河。石马河主干河(东莞境内)长度约67.5 km，流经凤岗、塘厦、清溪、樟木头、常平、谢岗及桥头等7镇，于东莞市桥头镇与惠州市潼湖水汇合后注入东江；流域面积1249km2(其中东莞境内601km2)。

为满足香港供水，20世纪60年代国家建设了东深供水工程，并通过石马河河道将东江水逆流引入香港。2003年，东深供水工程改造完成后，石马河河道引水功能不再需要，石马河恢复天然流向，成了沿线的排污河。同时，因该河道原有基础设施落后，防洪标准较低，仅达5-10a一遇的防洪标准。

1.2 石马河干流现状及存在问题

1.2.1 河道较窄，堤防薄弱

石马河干流河道堤防薄弱，行洪宽度不够。主要受限于城镇化的快速发展，且城市规划的远早于河道整治规划，城市规划中对于河道行洪宽度预留空间不足。在非城镇中心地带的河道，由于重视程度不高，堤防高程不够，堤身薄弱，当遇五十年或百年洪水时，人民的生命及财产安全受到严重威胁。因此城市规划要充分考虑到河道综合整治规划的落实，同时提高水利工作者和广大人民群众的洪患意识。

1.2.2 河道淤积严重，卡口较多

随着石马河沿线城镇快速发展和人口快速增加，出现人为的倾倒垃圾废物废料、雨水冲刷携带泥土垃圾等，导致河道淤积严重。加上多年没有进行清淤疏浚处理，河道沿线阻水桥梁等卡口较多。近年来在汛期因河道行洪能力不足，经常发生洪涝灾害，严重威胁河道沿线人民生命财产安全。

1.2.3 河道水体污染严重

石马河由于历史原因，由引水功能转换为恢复天然流向，加之沿线城镇人口密集，工业发达，石马河成了沿线的排污河。水体污染严重，甚至出现黑臭水体，造成石马河沿线生态环境破坏，群众投诉较多。主要由于：一是人们保护水环境的意识薄弱。生活垃圾任意倾倒、河道边坡种植蔬菜果木、畜禽养殖污染物沿河排放等；二是法律监管不严，工业污水未经处理或处理不达标排放。三是城镇雨污分流排水系统不健全。雨水和生活污水排水系统没有分开，导致雨水和生活污水混合直排至河道而造成污染。由于以上各种污染物的排放，河道的纳污能力远远超过了水体自净能力，水生态系统遭到毁灭性破坏，影响河道可持续发展战略[1]。

1.3 城镇河道整治的难点

1.3.1 征地拆迁难，妨碍工程实施

如石马河凤岗、塘厦、樟木头镇段部分河段经过镇中心区，河道两岸开发程度较高，楼盘、学校、工厂等建筑物较多。石马河常平、桥头、谢岗段河道两岸超高压、高压电线塔密集，且处于施工高危范围，拆迁需停电时间长，社会影响较大。

1.3.2 弃土渣量大，堆场难以落实

河道整治主要包括堤防建设、河道清淤疏浚等内容，堤防建设时部分河道拓宽、清淤疏浚产生的弃土弃渣量大，而目前城市缺乏专门的弃土堆场，难以完全解决工程弃土弃渣问题。据初步统计，石马河干流(东莞境内)弃土弃渣约1800万m3，属地镇无法提供足够弃土场地，制约着工程实施进度。

1.3.3 投资大，建设周期长

河道整治工程线长面广，投资较大且投资建设周期长。河道整治工程属于民生工程，通常属于政府财政全额承担投资，受财政支出压力限制，工程实施应按照“轻重缓急、先易后难“的原则分步实施。根据石马河流域综合整治规划，未来石马河干流需投资约60亿完成河道综合整治，建设周期长达数年。

2 整治对策设计

2.1 河道断面与堤防护岸设计

2.1.1 河道生态断面设计

工程设计中，斜坡式断面和直墙式断面和直斜复合式断面为较常见的形式[2]。其中斜坡式断面施工简单、自然生态、亲水性好，但占地较多，征地拆迁量大[3]。适宜于在非中心城区段河段采用，如石马河干流清溪、桥头、谢岗段河道[4]；直墙式断面占地面积少，征地拆迁量小，但工程造价高、亲水性差。适宜于在中心建成区河道段采用，如石马河干流樟木头镇境内部分河道。直斜复合式断面优缺点介于斜坡式和直墙式断面之间，既充分体现了以人为本的生态理念，亲水性好，又营造良好的水生态环境。在工程设计中，结合工程现状情况经常采用的三种断面形式交替布设，避免单一、规则的断面形式。

2.1.2 生态堤防及护岸设计

河道堤防设计要满足防洪标准，又要兼顾满足防汛通道要求。作为防汛抢险的通道要求两岸堤防全线通达，堤线的布设应顺从河势，力求平顺，尽量符合洪水主流向，使水流顺畅平稳。堤防工程应保留河道的多样性，不明显占用河道行洪断面，优先河道原有的天然走向，保持河流横纵连续性的良好水循环。

堤防护坡尽量采用生态透水护坡，如：草皮护坡、宾格石笼护坡、植物型生态混凝土护坡、水泥生态种植基护坡、生态袋护坡等。生态护坡不仅达到传统硬质护坡功效，还结合了河道水景观、水文化、水生态等因素，营造和谐的水生态环境，实现人与自然和谐共处[5]。

2.2 河道清淤疏浚

为避免工程重复建设，在工程建设中应先完成河道沿线截污工作后再进行清淤疏浚。河道清淤疏浚是按照设计河底高程对河底的淤泥及障碍物进行清理，以提高河道过流能力，同时减少淤泥中污染物以改善水质的作用。工程通过挖泥船进行清淤疏浚，将挖除的淤泥通过管道运输至岸上淤泥固化场进行固化，后再进行无害化处理，可作为建筑回填土运送至工地或专门的堆场，或者作为砖厂原材料加以利用。

2.3 景观设计

城市河道堤防既要承担防洪功能，又是城市景观的重要组成部分。需要以生态理念和先进的设计构筑景观型堤防，打造亲水滨河公园，建设景观型堤防，将防洪功能与景观价值相统一[6]。石马河干流根据周边用地条件是景观开发重要依据，同时是确定景观节点选址，确定节点级别的重要条件。如商业、居住密集堤段，可布设重要景观节点，而工业用地农业地等考虑布设次要景观节点。防洪型景观工程，如滨水风光带、湿地公园；治污型景观工程，如河口湿地、尾水湿地等。文化特色型景观工程如：走廊、水文化博物馆、岭南文化等。充分挖掘石马河范围内文化内涵，依托水系沿线自然人文景观资源，促进人、水、绿、城紧密相融。如石马河桥头、谢岗、清溪、塘厦段河滩地较多，可考虑设计湿地公园等；樟木头段河道经过城市建成区，可考虑设计滨河风光带等。

2.4 水生态环境修复

水生态修复的前提是控制污染源的排放和截污。首先应完成黑臭水体的治理后，再进行的生态系统的恢复。主要是水质、水域生态链的恢复和改善，生物种群多样性的恢复。主要是从下面几个方面着手：一是通过湿地改善修复，通过不同类型湿地，有效减少污染物的排入，实现水环境的提升，保障水质，并构建水生生物群落多样性。二是通过河道缓冲带修复，结合打造沿河生态景观及沿河面源污染的控制和削减。根据石马河环境现状河治理需求，可采取以下水生态修复措施。

2.4.1 曝气增氧技术

曝气增氧技术是一种快速、高效、简便易行的污染水体治理技术，主要通过提高水体中溶解氧含量，增加水体自净能力，促进水体生态系统的恢复。通过实施水轮、喷泉、瀑布等措施可以快速的修复水体环境，切实提升水体的自净能力和水质状况。该方法对于水质较差的黑臭水体效果不明显。

2.4.2 生态景观浮床

生态浮床是遵循生态学原理，采用环保型材料在水体中搭建水生植物种植和生长的平台，结合无土栽培技术，把高等水生植物或陆生植物种植到受污染的水体中。主要功能为净化水体，保护水域岸线，为鸟类鱼类提供栖息场所，美化水域景观环境。常见的形式主要有塑料浮床、橡胶浮床、纤维浮床等。现已逐渐成为生态环境循环和城镇河流净化的主流。其中，美人蕉、香蒲、凤眼莲等为生态景观浮岛建设的常用植物。生态浮床的后期维护较难，成本较高。

2.4.3 底质改良

底质改良一般通过清淤和使用改良剂来实现，改良河道水质底泥，既可为降低水体中影响水生生物生长繁殖的有害物质(如氨氮、亚硝酸盐、硫化物等)水生动植物创造良好生态环境。促进水生生物的生长、提高生态环境质量，增加河道生态景观效益。

2.4.4 滨水河道缓冲带

河道缓冲带是指河道陆域侧岸坡边线以外由树木及植被组成的水、陆生态系统的过渡带。既能丰富生物多样性，又能作为植物隔离带的水生态修复手段。同时河道缓冲带也是河道中物质和能量的来源，具有防止地表径流、废水排放，营养盐、有机质、杀虫剂等污染物进入河道的作用，影响整个河道水质及流域生态景观价值。

2.4.5 人工生态湿地

人工生态湿地是介于陆地和水生环境之间的过渡带，是一种多功能、具有使用价值的生态系统。它一个可人为监控的集物理、化学、生物反应于一体的废水处理系统，是一种优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能的系统。人工湿地需要占用一定的陆地空间，适合于存在自然河滩部分区域地作为湿地场所，是一种常见的水生态修复手段。

河道防洪为河道生态修复工程的基本要求，在此基础上考虑生态系统的健康和可持续发展等内容，为保证整治工程的安全性、耐久性和稳定性，必须以工程力学、水文学作为生态修复整治的基本依据，以经济、可靠、安全为前提条件，通过一系列的整治措施逐步形成自我净化与修复、多样化物种和谐共生、自然水体鲜活流动、陆域草木丰茂、水质改善的河道系统。石马河生态河道整治中根据河道现状及实际需求，选择合适的一种或多种生态修复手段相结合的方式，对河道水体进行生态修复。

3 结 论

随着人类生活水平的提升，经济社会的快速发展，对于城镇河道整治工程人们提出了越来越多的要求，其中以恢复河道防洪功能、疏浚河道为最基本的要求。城市河道综合整治是一个长期而艰巨的工程。河道综合整不仅是水利工程，更是城市建设的人水和谐的民生工程。为更好的满足河道景观、滨河生态和水自然环境修复要求，将河流水环境修复和河道防洪功能相结合的综合治理技术得到越来越多的应用，对于促进水系统良性循环和美化河道自然景观等发挥着显著成效。在城市河道整治过程中要在满足防洪排涝标准的基础上，注重生态建设，营造人与生态和谐共处的良好环境，从而实现水清、河畅、岸绿、景美河道综合治理目标。