中小型生态水利工程河道规划设计

盛思远，谢 靖，张博洋，李丽娜

(1.连云港市水利局，江苏 连云港 222000；2.鞍山市国土资源勘测设计院，辽宁 鞍山 114001)

为贯彻落实乡村振兴战略，加快推进农村生态河道建设，全面提升农村水利基础保障能力，按照畅通水系、恢复引排功能、改善环境、修复生态等要求，开展农村生态河道建设。

连云港市地处沂沭泗水系的最下游，西、北部低山区库塘闸坝星罗棋布，中、东、南部平原区河渠沟洫纵横交织、河网稠密，全市现状水域面积率约6.4%。2条流域性行洪河道新沂河、新沭河从境内穿过，沂、沭、泗诸水主要通过新沂河、新沭河入海，是著名的“洪水走廊”。承泄上游约7.8万km2集水范围的来水，多年平均过境水量达60.5亿m3，全市防洪压力大。全市共有82条河道列入江苏省骨干河道名录，其中流域性河道4条，区域性骨干河道18条，其它重要河道60条，有近20条河流直接入海。新沂河、新沭河、蔷薇河将全市水系划分为沂南片、沂北片、沭南片和沭北片4大分片。

连云港市现有县乡河道870条4 730.30 km，其中县级河道134条1493.74 km，乡级河道736条3 236.56 km。共建成生态河道42条，建设生态河道总长度116.63 km[1]，见表1。

表1 连云港市已建成生态河道情况汇总

1 生态水利工程面临主要问题

2003年以来开展的县乡农村河道轮浚工程在改善农业生产条件，促进农民增收，建设美好家园，保持社会稳定及建设和谐新农村等方面起到了重要作用。但目前仍存在一定问题：

(1)河道淤积侵占现象时有发生，河道功能退化。受河道自然淤积及人类生产、生活的影响，一些河道沟塘淤积严重，淤积深度甚至占原有深度的一半以上，导致河道萎缩，灌排功能衰减甚至丧失[2]。

(2)部分河道堤防标准不达标，防洪保障能力不足。由于现有灌排水系建成时间较早，部分农村堤防标准达到或超过20年一遇洪水，但仍有不少堤防标准由于当初建设标准低或人为破坏，防洪标准不足5年一遇，部分河段甚至有河无堤、有堤无防。

(3)部分河段存在冲刷，缺少配套建筑物。县乡河道间水系互通，水源调蓄缺乏工程支撑，原因是过去注重疏浚投入，基本没考虑边坡防护，部分转弯河段冲刷较为严重；河道建筑物配套不齐，水量调蓄与节制缺乏必要的工程措施。

(4)河道生态功能弱化，水污染问题依然存在。目前农村河道淤积被侵占问题仍然严重，河流的萎缩致使原有的生物多样性和河道景观被破坏甚至消失。自然河道具有良好的自净功能，但目前大多河道污染较严重，水体大多处于缺氧或厌氧状态，河道自净功能严重受损，水环境污染问题仍然存在，生态系统功能弱化[3]。

2 生态河道规划设计

2.1 清淤疏浚

农村河道疏浚根据具体情况确定工程标准，河道断面原则按原设计标准进行疏浚，部分河道按照实际需要进行拓浚，县乡河道疏浚尽量维持河流的自然形态，避免裁弯取直、侵占河道。对崩岸、塌岸、迎流顶冲、淘刷严重河段堤岸采取护坡措施；对不符合河道断面排洪灌溉等要求的断面，采取整坡措施并进行清障；为加强水系沟通，本次对工程范围内的部分建设年代久远、损坏严重的建筑物进行更新改造。河道中心线尽量按原中心布置，河底高程满足设计灌排要求[4]。

本次河道疏浚设计选择乡干河作为典型设计。乡干河上起宁海街道，下至板浦镇，主要功能为灌溉、排涝。乡干河全长15.75 km，河底平均宽度12 m，底标高-1.00～-1.50 m，现状河坡坡比1∶2。按照其设计排涝标准，为10年一遇设计，根据水文分析排涝模数为1.02 m3/s·km-2。根据大型河道的平均流速不小于0.5 m/s，小型河道的平均流速不小于0.3～0.4 m/s。沟渠过水断面的平均流速均在不冲不淤流速范围内，满足要求，计算得出乡干河疏浚土方23万m3。

2.2 水系连通

连云港市目前尚有大量农村河道多年未治理、引排水不畅，已经远远不能满足河道两岸经济社会发展的需要。

本次水系连通设计选取大兴沟进行典型设计。大兴沟总长7.3 km，由于多年未疏浚，该河道目前整体存在不同程度的淤积现象，其中有1.5 km长的河道已经淤塞不通，15座生产桥坍塌损坏，亟需对其进行疏通并配套拆建生产桥15座。生产桥总长11.0 m，桥面尺寸为净宽4.5 m，生产桥总长同所在大沟的河口断面为11.0 m。设计1跨，桥板采用C30现浇混凝土板结构，板厚45 cm；桥面上部浇筑8～10 cm的C30混凝土铺装层；桥面两侧设置C25钢筋混凝土防撞墙；两边桥台采用C25抛石混凝土挡墙结构，台帽采用C25钢筋混凝土结构，桥台高2.54 m。

2.3 岸坡整治

生产区岸坡：遵循“按故道治河”的治理原则，保持河道弯曲、平顺、生态的自然形态，以河岸整坡为主，种草植树护岸，对于河道冲刷严重，局部滩地坍塌，危及堤防安全的重点部位采取砌石防护，做到河坡、沟头稳定；生活区岸坡：以护岸修整、生态修复为主，采用生态混凝土或砌筑笼石挡土墙护砌，局部考虑亲水设施[5]。

图1 1 m×4 m小沟生产桥纵剖面图(单位：水位：m)

护岸采用木桩护坡，杉木桩紧密排列，木桩长2.5 m，梢径≥150 mm，端部高于常水位0.3 m，桩身水上防腐(碳烤)，边坡采用1∶2坡比，自水深0.5 m处设置木桩，在木桩与岸坡之间0.4 m平台处沿水流方向种植花叶香蒲，常水位以上岸坡撒播狗牙根草籽。木桩护坡典型断面见图2。

图2 木桩护坡典型断面图(单位：cm)

护坡具体型式为常水位以下0.3 m至河底采用预制混凝土矩形板护坡，下设碎石垫层7 cm、粗砂垫层8 cm，预制板厚度为6 cm，单块尺寸为0.5 m×0.6 m；常水位以下0.3 m至常水位以上0.7 m采用八字形植草砖护坡，植草砖厚度8 cm，内部撒草籽。常水位以上0.7 m至河口外1.0 m宽范围内撒狗牙根草籽防护。格埂采用C25素混凝土，断面尺寸0.3 m×0.3 m。混凝土生态设计断面见图3。

图3 混凝土生态设计断面

2.4 绿化植被

河道的绿化植物措施应结合岸坡稳定、生态修复和自然景观要求，构建河岸带缓冲区，宜林地段应结合堤岸建设沿岸防护林，城镇段、村庄风光段优先选择具有净化水体作用的水生植物、低杆植物，不同河段宜营造不同的植物景观风貌[6]，见图4。

图4 渠西河绿化植被典型设计

河道绿化植被均以水生植物和地被为主，再适当辅以灌木或者小乔木，并沿河植树造林，具体绿化植被树种为：水生植物有睡莲、再力花、黄花菖蒲、红花美人蕉、鸢尾等；灌木有雪松、广玉兰、无患子、栾树、水杉等；小乔木有紫薇、红枫、鸡爪槭等；防护林树种有刺槐、法国梧桐等。

3 措施建议

本次在全面摸清连云港市各县、区范围内县乡级河道现状的基础上，针对河道的不同功能，重点从以下几个方面选择县乡级河道进行生态建设[7]。(1)多规融合水岸综合治理。强化与乡村振兴规划、空间规划、农村水系综合整治等各类规划的衔接，确保保护性空间、开发边界等重要空间参数一致，统筹谋划水、滩、坡、岸综合治理。(2)清淤疏浚确保水系连通。对现状淤塞严重的河道进行清淤疏浚，恢复河道引排功能，对现状水系不畅的断头河、断头浜进行沟通连接，增加供水保障能力，增强水体流动性，改善农村水环境。(3)科学处理安全生态关系。维持河流原有形态，必要的堤防、护岸结构突破传统河岸硬化、白化，采用硬质工程隐蔽化，上部结构生态化。堤岸修复尽量采用微创式处理，采取天然石块防护、木桩防护、水生植物、根系发达维护成本低的本土植物固坡，形成自然鱼类栖息地，恢复河岸的野趣与生机。(4)移步换景构建绿色长廊。在保障河道原有灌溉、排涝、供水、航运等功能的基础上，因地制宜对河道进行特色化改造，形成一河一景，增添亲水戏水、改善水质、休闲旅游、两岸交通等功能，构建乡村与城市无缝对接的绿色长廊。

4 结 语

生态河道整治工程实施会彻底改善人民居住的生态环境，一是提高了河道灌排标准，较好地解决了全市的农田灌排问题，给农村发展、农民增收、农业增效提供了基础保障；二是促进了经济发展。通过近年来县乡河道的轮浚整治，河道的灌溉、排水和滞蓄水能力得到了恢复和提高，同时对疏浚河道沿线配套建筑物逐步进行更新改造，充分发挥了各类工程应有的效益，改善了全市的农业生产条件，提高全市防洪保安、灌溉引水和排涝抗灾能力，安定群众生产生活，有力地推动了全市工农业生产和国民经济的快速发展；三是改善了城乡水环境和生态环境。县乡河道岸边通过植树绿化，美化了村民的生产生活环境，结合相关工程的实施，构建了“河畅、水清、岸绿、景美”的环境，治理成效明显，群众高度满意，收到了良好的社会效果。