贾鲁河综合治理工程水土保持措施设计

刘明欣 刘 杰

（1郑州市水利建筑勘测设计院；2郑州市水利局）

1 引言

随着中国城市化进程的迅速发展及人口的剧增，大部分城区河流出现了水土资源流失严重、生态功能退化，水质污染严重、水体生态功能退化，防洪设施不完善、排涝功能降低，滨河生态环境单调等等一系列问题，远远不能满足人民群众对美好生态环境的向往，城区河道综合治理也越来越受到社会各界的重视。自20世纪80年代初欧洲国家提出“亲自然河溪治理”的概念以来，国内外在满足河道行洪排涝功能的同时，如何发挥和恢复城区河流的生态功能成为河道治理方案的重点。文章从水土保持的角度出发，以郑州市贾鲁河综合治理工程为例，探讨了城区河道治理工程中水土保持措施设计，为城区河道综合治理工程中水土保持方案编制提供参考和借鉴。

2 工程及项目区概况

作为郑州市境内最大的一条生态河道治理工程，贾鲁河综合治理工程规模为大（1）型，主要建设内容包括河道疏挖、堤防加固、恢复湖泊、生态驳岸、两岸绿化廊道微地形塑造等一系列工程，总占地面积2 301.09 hm2，总挖填方量3 102.61 万m3，总弃方2 469.83万m3，工程实施后贾鲁河城区段防洪标准提高到100 a一遇，城郊段防洪标准提高到50 a一遇。

工程上游段地貌类型为黄土丘陵，中、下游段地貌类型为黄河冲积平原，部分地区因黄河决口等历史原因造成沙丘、沙地岗垄起伏和平洼相间的地形地貌，有大小不同的洼地分布，多为背河洼地。

工程区属暖温带大陆性季风型气候，年平均气温为14.40℃，年降水量为635.60 mm，降水多集中在汛期7、8、9 三个月，降水量占全年降水量的60%左右。土壤类型主要为潮土，植被类型主要为暖温带落叶阔叶林，区域内林草覆盖率达到18.90%以上。平均土壤侵蚀模数在200 t/（km2·a）以下，属于微度水力侵蚀。

3 选址及推荐方案评价

经对照国家法律、法规及相关产业政策，主体工程选址除不可避免的占用一般耕地外无其他限制性规定要求，其占用耕地属于无法避免的建设行为，需通过占补平衡的补救措施解决。

工程在二七区、中原区境内属伏牛山中条山省级水土流失重点治理区，在金水区、惠济区境内属黄泛平原风沙省级水土流失重点预防区，在郑东新区、中牟县境内属黄泛平原风沙国家级水土流失重点预防区范围内；工程建设沿现状河道布置，工程永久占地全部在河道蓝线范围内；推荐方案考虑了表土剥离并集中堆放，后期全部作为绿化或复垦用土；推荐方案中弃方仅来源于河道疏挖、湖泊湿地开挖，弃方首先考虑微地形断面形式的堤防加固策略，然后考虑填筑绿线范围内的生态廊道微地形再塑进行综合利用，最后才考虑填筑改道后老河槽作为农业用地利用。

经过分析认为：工程推荐方案中土方首先考虑内部消化及综合利用，最大程度减少了因弃土产生的临时占地，减少了土方调运过程中产生的水土流失，符合水土保持要求。

4 水土保持措施设计

4.1 措施布设原则

按照相关技术规范，主体设计及其他相关文件和资料，通过分析项目特点、占地类型、防治措施等内容，本着“因地制宜，因害设防”、“适地适树”、“点、线、面相结合”、加强临时防护措施、坚持最大限度保护“表土”资源、坚持防治措施布设与主体工程密切结合等原则，充分分析了主体工程具有水保功能的措施布局，避免了新增措施的重复布设。在尽最大可能发挥水土保持作用的前提下，做到既能防治水土流失，又不影响主体工程施工。

工程水土流失防治分区可分为：河道疏挖工程防治区、河岸生态护砌工程防治区、堤防及防汛路工程防治区、滨水景观工程防治区、配套建筑物工程防治区、湖泊湿地工程防治区、弃土区防治区、施工道路防治区、施工营地防治区等9 个防治分区。

4.2 措施设计

4.2.1 工程措施

表土剥离：剥离表土后按不同利用方式分别临时堆放于绿线范围内、蓝线范围内、微地形再塑范围内、堤防外侧及施工营地等处，并做好临时防护措施。经计算，共需剥离表土295.11万m3。

排水沟：堤防向堤内单侧排水，坡比2%，堤防内边坡坡顶设排水沟，排水沟为现浇C20混凝土水槽，尺寸0.40 m×0.40 m×0.30 m（宽×高×壁厚）。共修建堤防排水沟99.34 km，共需混凝土53 643.60 m3。

透水砖铺设：根据主体设计，除陇海铁路桥至大王庄弯道段外，其余部分均考虑为了满足市民亲水、赏水，对河槽两侧修建亲水平台总宽5.00～20.00 m，其中步道宽3.50 m，采用透水砖铺装，厚60.00 mm，下铺20.00 mm厚粗砂、200.00 mm厚碎石，采用斜铺型式。共铺设步道99.34 km，铺装透水砖347 690.00 m2。

土地整治：施工结束后，堤防及防汛路工程区、滨水景观工程区、弃土区、施工道路区和施工营地区需进行绿化美化前土壤肥力的恢复和杂物清理的土地整治。工程土地整治共1 272.39 hm2。其中，陇海铁路桥至大王庄弯道段利用老河槽弃土的区域在土地整理完毕后可交由农民复耕，新增可耕地面积约87.45 hm2。

4.2.2 植物措施

植物措施分为主体设计的园林景观绿化，以及水保方案新增绿化三部分。

栽植垂柳：位于河岸生态护砌工程区尖岗水库至南水北调段步道两侧和科学大道至象湖段、农科所桥至陇海铁路桥段观景平台背水侧。分别设置1.50 m×1.50 m的树池，间距5.00 m，栽植垂柳19 868株，绿化面积79.47 hm2。

景观绿化：分为景观绿化和湿地绿化，其中景观绿化位于堤防及防汛路区域内的绿化及滨水景观工程的建设，总绿化面积为409.68 hm2。湿地绿化位于湖泊湿地区域，总绿化面积15.03 hm2。

水保方案新增绿化：在施工道路、施工营地等临时占地及部分老河槽土地整治完成后，栽植刺槐和撒播草籽，总共栽植刺槐10 876株，撒播草籽755.94 hm2。

4.2.3 临时措施

临时堆土：工程中对于临时堆存的剥离表土采用装土草袋设置高1.00 m，宽0.50 m的拦挡，同时采用抑尘网进行覆盖；在剥离表土堆存的四周及施工开挖产生的边坡坡顶开挖上口宽0.50 m，边坡1:0.50，深0.30 m，土质沟道，沟底设梯形断面临时排水沟，并在排水沟出口处设池长4.00 m、宽3.00 m、深1.20 m、边坡1:1，单个开挖土方工程量20.20 m3的梯形断面临时沉沙池。

临时泥浆池：在桥涵施工过程中，设置池长14.00 m、宽10.00 m、深2.00 m、边坡1:1，单个开挖土方工程量240.00 m3的梯形断面临时泥浆池。经计算，共设置临时装土草袋共63 470.00 m3；抑尘网覆盖168.62 万m3；排水沟46.70 km，开挖土方6 286.00 m3；设置临时沉沙池404个，临时泥浆池36个。

土地整治及植被恢复：施工结束后对临时占地及时进行土地整治及植被恢复工作。

5 结论与建议

从郑州市贾鲁河综合治理工程中可以看出，此工程利用两岸生态廊道区空间形态再塑、微地形堤防填筑和废弃老河槽填筑的方式，不仅消化了全部弃方，还增加了景观绿化层次和农业用地。土方首先考虑内部消化及综合利用，不仅最大程度减少了土方调运过程中产生的水土流失，而且后期土地整治后进行植被恢复又增强了整个河道的景观和生态功能。这种弃方利用的方式值得其他城区河流综合治理工程借鉴。

郑州市贾鲁河综合治理工程建成后，将形成“一带、六山、六湖、六岛、九岭、十二园”的丰富景观，整个贾鲁河湖光山色、河岛相间、岭水相依、公园点缀，不仅会形成灵动旖旎的景观，美化沿河两岸的生态环境，满足人民群众对美好生态环境的需求，也必然会增加城区河流两岸的土地升值潜力。这种城区河道治理与土地资源整合相结合的方式，极大激发了政府部门参与城区河道综合治理的热情，直接带动了土地开发者对两岸投资的热度。

通过贾鲁河综合治理工程中水土保持措施设计分析，可以看出，对于城区河流综合治理而言，在保证防洪排涝等河道功能的基础上，结合景观、生态的河流综合治理是必然的发展方向，城区河流综合治理工程的水土保持措施设计中也应该最大程度的发挥水土保持美化自然、美化家园、美化生活的功能，结合景观改造，以园林绿化的方式进一步加强水土保持方案中植物措施设计，营造鱼跃莺飞的自然群落，构建水、滩、堤、林高度衔接连续的自然生态格局。

另外，在城区河流综合治理中，水土保持工作除了要满足保土保水的功能以外，为了满足人民日益增长的美好生活需求，并结合新时期水土保持的发展方向，如何在景观改造后使植物良好的生长，进而提高整个景观质量也应该受到重视。因此，为提高后期土地园林绿化的土壤肥力，在水土保持方案措施设计时，可探讨施入生物菌肥或采取植物措施增强土壤的熟化和土壤肥力，在满足城区河道工程功能的同时进一步发挥水土保持中的保肥功能，走出一条城市水土保持的新路子，实现城区河道综合治理与景观生态的可持续发展。