城市河道生态治理及修复措施浅析

陈 勇，唐雨语，梁瑶瑶

(1.中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州 510610；2.水利部珠江水利委员会水生态工程中心，广东 广州 510610)

河道是城市基础建设的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的重要基础，关系到城市经济的健康、稳定、持续发展[1]。但随着城市的不断发展，城市河道也面临着一系列环境问题，如水环境质量差、水生态受损严重以及水环境隐患增多等问题日益加剧。传统的水利工程一般通过人工渠化、护岸硬化等措施治理河道，导致河道形态出现单一化，河道生态功能也逐渐降低，无法满足人民对优质水资源、健康水生态、宜居水环境的美好生活向往。新时代治水矛盾发生深刻变化，治水思路需要相应调整转变。

1 影响城市河道水环境水生态的主要因素

纵观我国城市建设实例，为应对城市人口扩张问题以及城市在发展过程中对用地量不断增加的问题，我国各大城市，尤其是沿海城市在发展过程中，为解决土地供需矛盾会通过围海造田、填埋支流河道、截弯取直、侵占河道等方式进行扩建及发展，这种做法会造成城市河道密度不断降低，致使河流、湖泊水面水位不断下降，会减弱城市河流、湖泊的自然滞洪空间、降低其调蓄功能，也会影响城市河流、湖泊的自净能力。工业迅速发展，工业生产规模不断扩大，一方面工业用水明显增加，另一方面工业废水排放量也越来越多，严重影响城市水环境和水生态，甚至导致整体城市河道水系统形成恶性循环[2]。城市河道水环境的持续性污染，导致水体黑臭和滋生大量厌氧菌落，以致水面大量覆盖藻类植物，严重影响水生动植物的正常生长，大量鱼虾类生物因缺氧而死亡，水体生态环境遭受严重破坏，难以进行重组，而且城市河道水资源的持续性污染，也对地下水造成了一定污染和破坏，危害城市水源的安全，对城市居民的饮用水安全造成严重威胁[2]。此外，城市市政污水管网的建设相对与城市化发展进程是比较滞后的，许多城市市政产生的污水都未经处理直接排入河道，造成河道沿线中污染源数量增多问题。城市雨水在流经过程中，会携带道路下垫面的污染物一起进入河道中，对河道水面造成污染。河床底部的泥沙含量会随着时间推进而积存下来，同时河道沿岸的垃圾也会对河道造成污染。河道治理所采用的方法不恰当也加剧了河道污染，目前多数采用河底驳岸硬化施工、规划河道横断面等措施来治理河道，其方法会对河流的自然生态环境产生一定的破坏。

2 项目基本情况及存在问题

2.1 项目基本情况

项目位于广西凭祥市，凭祥河发源于凭祥市友谊镇隘口村，自南向北流经凭祥市城区中心，是穿越凭祥市城区的唯一河道，属典型山区丘陵雨源型河流，因降雨年内分配不均，表现为丰、枯水季节流量相差悬殊，汛期洪水暴涨暴落，易发暴雨洪涝，对两岸居民生命财产安全、社会经济发展造成不良影响。河道枯期因水量过小，河道比降比高，导致部分河段断流无水，影响河道滨水景观环境，也不利于水生动植物繁衍。

2.2 存在问题

(1)水质污染问题

凭祥河干流及支流河道附近的污染源类型以居民生活污染为主，并有少量农田排水。由于目前城镇建成区污水收集管网覆盖率较低，居民生活污水主要就近排放至收集沟渠，并汇入凭祥河干流及支流河道中，对河道水质和水生态环境造成不良影响，部分河段水质为劣Ⅴ类且呈现出黑臭的状态，严重影响城区环境质量。

(2)水域岸线利用不合理

凭祥河枯水季节下游河道河床干涸，农民与水争地、侵占河道现象严重，部分河道被侵占为园地农田，导致河道狭窄、滩涂湿地缩小。随着城市建设和居民人口的不断增长，存在市中心河段大量临河建筑物、围垦、乱丢废弃建筑材料等对岸线乱占滥用、多占少用、占而不用等问题。

(3)河道淤积

部分河段由于周边水土流失或上游来水挟带的泥沙及雨水管网汇入的地表径流带入河的物质，另老城区段居住区临河而建，居民环保意识薄弱，大量生活垃圾、工程弃渣等堆放入河，导致部分河段淤积严重，影响河道行洪与水系连通。

(4)生态脆弱问题

城区段河流两岸多为居住用地、工业用地和农业用地，人工干扰强度较大。部分河段临河空间较为局促，岸线形式基本为直立挡墙或刚性护坡，河流的横向和纵向结构受到较大影响，导致河道生态廊道受阻，生态功能丧失。

(5)景观功能欠缺

现状河道两岸基本没有布置任何可供停留、遮阳休憩的景观节点，严重缺乏亲水性。这不仅阻隔了人与自然、河流的关系，还使凭祥河丧失了作为母亲河重要的公共游憩空间的基本功能，无法为广大市民、沿河村民、游客提供一个便捷便利的绿色休闲场所。

3 河道生态治理及修复的措施

3.1 清淤疏浚

河道清淤工程的实施一方面可以保障河道的行洪断面，另一方面可以清除受污染底泥造成的内源污染。结合河道水面线和现状河道行洪复核成果，进行相应河段的清淤疏浚工程，清淤工程规模以满足河道正常行洪功能为目标，清淤高程为清至满足河道行洪功能要求的河道设计底高程。对于天然河道段，整体蜿蜒曲折，河面宽窄不一，河道内淤积及被植被侵占严重，结合河段堤防现状，在现有河槽基础上进行清淤疏浚，以保证河道的正常行洪功能；对于边滩淤积河段，因地制宜局部切滩拓宽清淤，以保证过流断面，采用复式断面清淤，结合河道护岸改造同时进行。由于清淤出来的淤泥含水率很高，工程采用自然脱水和机械脱水一体化设备相结合的方式处理淤泥，即可减少淤泥的占地空间，还可再次利用。

3.2 河流形态修复

天然河道的形态结构复杂多样，涵盖浅滩、故道、河漫滩、深潭等多种类型，既可以实现有效泄洪，又能够满足生物种群的繁衍生息需求，促使区域内的生物群落得到丰富[3]。河流形态修复措施主要包含平面形态修复和河道断面多样性修复，一方面平面形态上保持和恢复河流的蜿蜒性，遵循“宜弯则弯”的原则，已人工裁弯取直的河段，在有条件的区域进行蜿蜒性恢复。对于城区段渠化河道，结合河道空间场地，建设丁坝、砾石群、生态堰等设施，改变河道水力条件，促进深潭和浅滩交替地形的形成，同时尽量减少人工阻水设施，确保水体交换，对于人工渠化的河道进行断面多样性修复，增加河岸生态稳定性。另一方面河道断面设计应参考自然河道断面，避免采用规则几何断面，保护现有滩地，结合清淤因地制宜设置河槽、漫滩地及岸边带等多种地貌形态，对于已硬质化的河道结合现状条件及功能定位进行断面多样性修复。

3.3 河道岸坡修护

河道岸坡修护以“低干预、少扰动”为原则，让自然做功，时间做功，岸坡修复的材料应尽量采用土、木、石、植被等自然素材作为护岸造景材料。结合建设河道两岸现状特点，河道岸坡断面形式通常分为直立式挡墙型式、斜坡式、复合式等几大类。鉴于工程河道两岸现状堤防多为土堤或破损浆砌石墙，设计从地形条件、地质条件、占地条件、生态环境等多方面综合分析考虑，因地制宜，因需制宜，此次生态护岸建设，采用多种组合形成的护岸，在河道宽敞段采用斜坡式生态自然护岸，如图1所示。坡度尽量放缓，建设隐形堤岸，形成自然界面；较窄、用地条件有限制的河道采用生态混凝土护坡与斜坡土堤式相结合的复合式堤防型式，如图2所示。对现有硬质化护岸进行生态化改造，在原有护岸工程结构框架基础上，采用植被根系加筋、粗骨料材料填充等生态型技术，充分发挥植被根系固土作用，生态混凝土中的空隙以及添加的植物营养液，可利于植物生长，增强河道的亲水性和生态性；局部岸坡较陡、河道较窄堤段采用混凝土框格梁+连锁预制块，连锁块内的空隙可以满足植物生长需求，既保持护岸美观性，又可保护岸坡稳定。

图1 斜坡式生态自然护岸

图2 复合式护岸型式

3.4 湿地生态系统构建

湿地生态系统是河岸带地区生物与环境通过物质循环和能量的流动相互作用、相互依存而构成的一个水陆生态交错带。湿地生态系统构建遵循当地自然系统的形状和生物系统的分布格局。主要包括湿地生态多样性打造、湿地净化区建设、现有坑塘生态改造及溪流生态修复和改造。湿地生态多样性改造尽量增加湿地半淹没区面面积，增加水际线长度，并适当营造凹岸、曲流、岛屿、浅滩为各种生物繁衍创造适宜生境。湿地净化区建设通过建造芦苇荡、泥沙沉淀区、浅水域种植区等，建立自由表面净化湿地，净化进入湿地的废水。维护湿地内的优势种，其他的伴生物种选择耐水淹和吸收N、P能力强的的湿生植物种类。坑塘生态改造主要是将原有废弃鱼塘农田进行微地形改造，利用现有自然形成的浅滩，建造适合浅滩植物生存的连续而又变化的生境基底，在这个基底上进行浅滩湿地植物恢复工程。溪流生态恢复与改造包括适度开挖溪流，清除淤泥，疏通河道。从坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物(乔、灌、草)等一系列护岸植物，形成多层次生态防护，兼顾生态功能和景观功能，形成清溪密林的景观。

3.5 水陆生态系统构建

水陆生态系统的构建是建设健康河道和湿地生态环境的重要环节，流域内的水生生态系统和陆生生态系统之间的相互影响和相互作用是构建健康生态系统重要环节。构建水陆生态系统的重点就是使其在自然的作用下重新建立健康的良性平衡，尽可能营造系统中生产者、消费者及分解者之间的平衡关系，补充生物链中的缺失或不足的部分，主要措施有建设健康的河岸植被带和恢复水生植被等。工程河岸植被带构建乔、灌、草结合的多样化河岸植被空间，确保植被带所需要的宽度，充分体现河流“生物廊道”的功能；水生植被主要由生长在浅水区和岸边滩地上的挺水植物群落、沉水植物群落、湿生植物群落、浮叶植物群落及漂浮植物群落构成，结合现状已有植被情况，营造的缓坡入水的过渡带，补植水生美人蕉、灯芯草、香蒲、苦草、狐尾藻、睡莲等兼顾观赏性的水生湿生植物，恢复与湿地景观，另适当补种垂柳、海南蒲桃、火焰木、小叶榕等蜜源食源植物，给鸟类提供食物和落脚点，营造丰富的栖息地生境，建立良性的生态演替和自我修复能力，提升河流自然景观美学价值。

3.6 生态景观营造

为不断满足人民日益增长的美好生活需要，助力幸福河湖建设，依托凭祥河生态治理与河道修复，重塑凭祥市中心城区蓝绿基底，打造融防洪安全、生态活水、游憩休闲等多元合一城市河道生态绿廊。以水为脉，提取场地中的滨水资源进行设计，通过分析与发掘周边景观资源，并对其进行分类与评价，合理的选择或修饰及改造，在经济合理时间和空间范围内为游客提供特色的景观，并融入当地边关风情及岭南文化，共筑有幸福感、归属感的新山水家园，沿两岸绿带建立一个步行和骑行系统，充分利用自然高差打造多层次、多维度的生态景观廊道，与城镇慢行交通网络有机结合，向沿途社区完全开放，同时通过场地中原有树木都保留，从而形成众多树岛，让亲水栈道、散步小径穿越其间，打造丰富的生态休闲慢行系统，营造出一派人与自然和谐相处的新时代城镇景象。

4 结语

由于城市规模的急剧扩大，城市建设不断加快及各种历史原因导致城市河道污染、淤积、堵塞、侵占、硬化严重，已严重影响人民的生活环境，不能满足人民对美好生活的向往需求。随着生态文明作为国家战略推进，我国城市河流治理也由之前的单一目标转向系统治理，本文结合凭祥河水环境水生态治理工程介绍了以坚持“人水和谐共生”为理念的河道生态治理措施，工程通过清淤疏浚、河流形态修复、河道岸坡修护、湿地生态系统构建、水陆生态系统构建以及生态景观营造等六个方面的生态措施，实现河流近自然化系统治理目标，重塑幸福母亲河，激发城市活力，促进城市的发展。