生态环境改善视角下河道整治施工要点研究

杨 震

（滕州市河湖长制事务中心 山东滕州 277599）

引言

河道在城市中发挥着非常重要的作用，其防洪排涝、调节气候、景观等功能对于城市的环境、经济等都有着非常重要的影响。尤其是随着城市化进程的不断加快，河道在城市中的生态效益越来越被凸显出来，但近年来城市的工业发展、居民的生活对于河道都造成了一定程度的破坏，使得河道的生态效益被弱化[1]。在此背景之下，进行河道整治使城市的生态水环境得到有效地改善非常必要。而河道整治工程的顺利实施，不仅依赖于科学的工程设计，同时也需要保证施工的质量，因此需要采取更加合理的施工措施，避免河道整治施工活动的开展对生态环境造成二次破坏。

1 城市河道主要生态环境问题分析

1.1 底泥污染问题

在城市中，河道是径流汇聚的主要场所，城市中的径流主要是雨水形成，但由于城市的环境复杂，初期的雨水径流往往携带了大量的污染物，且径流一般又会通过市政雨水管网或散排的方式直接进入到附近的河道之中，因此其所携带的城市地表污染物也会随之进入到河流之中。这些污染物在进入到河道之后会逐渐沉积到河道底部，从而使得河道底部的泥土被污染[2]。同时，许多城市的生活污水也未经过严格的处理就排入到河道之中，其所携带的污染物也会对河道的底泥造成污染。因此，河道生态系统不仅仅包含水体，同时还包含了河道的底泥，而底泥中如果存在大量污染物，也会污染河道水质。

1.2 生态环境恶化问题

除了底泥会导致河道水环境的破坏之外，城市之中还存在着其它污染源也会对河道的生态环境造成影响。如，城市空气中的污染物在溶于河道的水或雨水之后会直接导致水质的变化、城市中气候的变化会导致河道水体加速蒸发、工业废水的排放会污染河道水流等。从而使得河道中原本的水生植物、鱼类等的生存空间被严重破坏，使得河道中的生态系统遭到破坏[3]。而在河道的生态系统遭到污染破坏之后，其又会反作用于城市的环境，如对城市土体造成污染，使其不适宜于植物生长，从而形成恶性循环，使城市的生态环境遭到更大破坏。

1.3 自我净化及防洪能力不足

河水的流动对河道的自我净化能力有着非常重要的影响，但是随着各种建设活动的不断开展，河流断面变化、生态破坏等情况较为普遍，使得河水的流速受到严重影响，而在河水流速降低时，河道的自我净化能力就会受到严重影响。流速的降低直接导致河道水动力不足，从而不能够及时地将污染物转移和净化，使得河道污染情况加剧。同时，由于气候条件的变化以及工程措施的不到位，在大量降雨时，河道的水流速度又会急剧加快，使得河道的消纳能力不足，进而会使得水流速度大大加快，形成洪水，对河道周边的建筑、基础设施造成严重的破坏。

2 生态水环境改善视角下河道整治基本原则

2.1 注重完善河道功能

无论是自然环境中的河道还是城市中的河道，其功能都十分丰富，而河道的污染和破坏使得河道的功能逐渐单一化甚至完全消失，因此在进行河道整治工程施工的过程中，首先必须要注重对河道功能的完善。尤其是在城市之中，河道承载着防洪、景观、水生态环境保护等作用，因而在进行河道整治时，就需要结合城市生态环境的实际需求，对河道的功能加以完善，使河道能够有效地平衡城市水资源的分配，同时通过采取合理的工程措施进行河道整治，有效改善城市的生态水环境。

2.2 尊重自然

生态环境保护的核心就在于尊重自然，由于城市中存在着大量的人工建筑物，许多河道工程也是人工打造的，而无论是天然河道还是人工河道都生态系统的重要组成部分，因此在对其进行整治时，就必须要遵循尊重自然的基本原则。在工程设计和施工的全过程贯彻尊重自然的理念，使河道能够更好地恢复其自然属性，回归自然生态系统[4]。只有充分地尊重自然，才能够通过河道整治维持其原有的生态平衡，使河道能够提升城市的环境品质。同时，在城市河道整治过程中，也需要充分地借鉴天然河流的优势，使城市河道能够发挥同天然河道相近的效果，从而使河道整治效益最大化。

2.3 注重系统性

河道整治是一个系统性的工程，并不仅仅局限于水体、底泥或是河岸中的某一个方面，而是全面综合的治理，因此对河道的整治不能只关注水体污染、底泥污染、防洪能力不足、岸坡冲刷严重等问题中的某一个方面，而是应该进行系统性的考量，结合河道及其周边的实际环境和存在的问题，通过采取合理的工程措施使得河道所存在的多种问题均能够得到改善。同时，河道的整治也不应局限于某一个点位或某一段河道，而是应该对河道上中下游整体进行全方位的整治，覆盖河道堤岸、水体、水生动植物等各个方面，因此在进行河道整治的过程中必须要注重整治的系统性，并立体地进行河道整治，才能够使河道整治工程取得更好的效果，以及实现更为长远的治理[5]。

3 河道常用生态水环境整治工程措施分析

3.1 完善防洪工程

洪涝是当前城市河道所面临的一个重要问题，不仅会对河道生态环境造成破坏，也会破坏城市的建筑设施，因此在进行河道整治的过程中，必须要采用相应的措施完善河道的防洪工程，并通过完善的防洪工程提升河道抗洪能力，从而实现对河道生态环境的改善。常见的完善防洪工程措施主要有增设滞洪区、新建护岸挡墙、增加堤防高度及河底清淤等，因此可结合河道的实际情况，综合利用相应的工程措施，使河道的防洪能力满足更高的防洪标准，进而改善河道的生态水环境。

3.2 岸坡修复

河道的岸坡也是河道生态系统的一个重要组成部分，岸坡的破坏也会使整个河道的生态环境受到影响，因此在进行河道整治的过程中，也会采取一定的工程措施对岸坡进行修复。在实际的整治施工过程中，由于不同河道的岸坡形式有所不同，因此采取的相应工程措施也有所不同。较为常见的岸坡修复材料主要有石笼、生态袋、土工网以及干砌石等，而对于材料的选用也需要关注河道生态环境的实际需求，使其有助于河道岸坡生态环境的修复。同时，为了改善河道岸坡的生态环境，还可以结合河道及其周边环境的特点辅以绿化种植，并确保植物能够有效存活并发挥改善生态环境的作用。

3.3 雨水截流

由雨水引起的径流排入河道是河道面源污染及底泥污染的一个重要成因，因而要实现对河道生态水环境的改善，还需要对排入河道的径流加以控制。在河道整治工程中，采取雨水截流措施是避免径流直接排入河道的一个重要工程措施。该措施是通过增设截流管、截流井以及限流管等实现对雨水的截流，然后再将截流的雨水引入到调蓄池进行处理，将携带污染物的径流处理达标之后再排入河道，从而使因径流造成的河道污染得到有效控制。此外，对于未实现雨污分流的区域，还应该进一步实施雨污分流工程，将雨水和污废水分开进行处理，实现在提高处理效率的基础上减少资源浪费的目的。

4 河道整治工程施工要点研究

4.1 工程概况

本项目为山东省滕州市小清河治理工程，项目河道为滕州市城区的主要河道之一，承担着生态景观、防洪排涝的功能，但河道不仅整体位于地势低洼地区，而且周边还有密集的人口，因此本次河道整治工程涉及小清河荆河至韩桥段，全长2.8km。由于项目河道周边人口密集，同时位于城区附近，因而河道的整体生态环境遭到了严重破坏，同时底泥存在硬化的情况，水体污染较为严重，且边坡也受到了严重的冲刷，急需进行河道整治。小清河的河道现状如图1 所示。

图1 河道沿线原貌

4.2 河道疏浚施工要点

由于本项目河道底泥污染情况较为严重，且已经出现了硬化的情况，同时底泥的堆积也减小了河道的过流断面，影响行洪能力。因此，在进行河道整治的过程中需要对河道进行疏浚。在进行河道疏浚施工的过程中，对于河道较宽，且河底碎石较多的河段，采用抓斗式挖泥船对河底碎石、杂物加以挖除；对于河道较窄且已建桥梁底标高较低的河段，采用挖机开挖。而在进行河道整治的整个工程施工时，为避免疏浚产生的土方对环境造成二次破坏，疏浚土方均用挖泥船运至排泥场附近，用吹泥船吹填至排泥场内，且排泥场尾水排放满足环保要求，因此在尾水排放至附近河道之前，还设有余水沉淀池进行处理。余水沉淀池紧贴排泥场设置，排泥场与沉淀池之间设退水口，排泥场内泥浆含量较高的污水，由退水口进入沉淀池，经沉淀达标后，由沉淀池退水口排入附近河道。

4.3 拦水坝施工要点

为满足小清河防洪排涝的功能需求，在进行项目河道整治的过程中，新建了一座拦水坝。在进行拦水坝施工的过程中，先根据施工图纸进行了测量放样，确保施工准确。在完成放样之后，虽然将拦水坝的施工安排在了枯水期进行，但由于是在河道中进行施工，因此仍需要进行施工导流。本项目采用围堰进行导流，仅在河流上游设一道围堰，下游不设围堰，即可满足施工导流的需求，围堰采用土袋围堰，图2 为围堰断面示意图。完成了围堰施工之后再进行土方开挖，开挖完成之后再进行坝体混凝土的浇筑。本项目拦水坝为混凝土拦水坝，主要包括坝基混凝土、坝体混凝土，但在对拦水坝混凝土浇筑过程中主要需要注意控制模板施工和浇筑的方式。对于模板施工，本项目拦水坝主体采用固定尺寸钢模，对于边角部位，采用零星木模板进行拼补，同时为对模板进行固定，在模板的外侧使用木围栏进行固定，然后再利用拉筋与预埋的埋筋焊接，从而实现对模板的固定。在浇筑过程中，虽然整个拦水坝的混凝土方量不大，但仍需要采用分层的方式进行浇筑，将每一层的浇筑厚度控制在0.4m，从而保证拦水坝混凝土的施工质量。

图2 围堰断面示意图

4.4 生态系统施工要点

为对河道进行立体的生态修复，在河道整治的过程中，本项目还进行了立体生态系统的打造。首先，为实现对水体的修复，选用了沉水植物。而在进行沉水植物种植时，主要选择四季常绿，并且耐低温、耐盐、耐高温、耐弱光，同时净化效果好以及对氮、磷等污染物有较高的净化率的品种，在充分考虑水下空间、层次后，实现水下沉水植物景观化。其次，除了沉水植物之外，本项目还采用了生态浮岛，以进一步提升河道的景观观赏性和水体自净能力。在浮岛施工时，浮盆采用直径 30～33cm PE 材质中空浮盆，并在浮盆种植水生鸢尾、旱伞草等挺水植被。浮岛小块由钢管固定，植物各种类相间交错，对称分布。浮岛下部悬挂新型吸附材料，配合多功能复合菌剂，强化有机物、氮素及悬浮物的去除。生态浮岛的最终效果如图3 所示。

图3 生态浮岛效果

结语

本文主要对河道整治工程施工的相关问题进行了研究。首先，分析了当前城市河道所存在的主要生态环境问题，明确了当前城市河道主要存在底泥污染、生态环境恶化、自我净化及防洪能力不足3 个方面的问题。其次，在此基础上，探讨了生态水环境改善视角下河道整治的基本原则，主要包括注重完善河道功能、尊重自然和注重系统性。然后，分析了河道整治中较为常用的生态水环境整治工程措施，主要包括完善防洪工程、岸坡修复和雨水截流。最后，结合山东省滕州市小清河治理工程实例，分析了在进行河道整治工程施工过程中需要关注的施工技术要点，以期能够为河道整治工程施工质量的提升提供参考。