生态修复技术在淄河治理中的应用和探讨

2012-08-15陈战军卢明峰

中国水利 2012年22期

关键词：滩地河段堤防

陈战军，卢明峰，杨艳

（山东省淄博市水利勘测设计院，255020，淄博）

一、基本情况

1.河道概况

淄河位于山东省淄博市中东部，古称淄水，是淄博市境内最大的河流。它发源于莱芜市常庄乡碌顶山东麓，流经莱芜、淄博、潍坊、东营四市，属小清河流域，总流域面积1 590 km2，其中淄博市辖流域面积993.04 km2。

淄河自南向北横跨淄博市博山、淄川和临淄三区，在临淄区白兔丘村北1.5 km处进入东营市广饶县，并于该县汇入小清河，全长178.7 km，市域内全长112.5 km，兼有防洪、排涝、灌溉等多种功能。淄河纵贯淄博市南北，南部是绵延不断的中低山及丘陵，间有小型山间洼地及河谷地形，北部则为向北微倾的山前平原。淄河河床低于两岸地面，上游段位于山区，河道较窄，宽度为 50～300 m；中下游段河道较为开阔，由滩地和主槽组成，宽度一般为 300～800m，深 2～7m，滩地和部分主河槽为农田和沿河厂矿所占领。河床基岩主要为裂隙岩溶发育的灰岩，其上覆盖砂卵砾石，透水性能极强，垂直渗漏严重。河道比降太河水库以上为1/80～1/200，太河水库以下至出境段为1/250～1/800。淄河上游建有太河水库、石马水库。太河水库的兴建对于其下游河道水文特性的影响十分显著。由于干旱少雨、河床渗漏以及上游水库的拦蓄，太河水库以下河段河床内在枯水季节已经断流20余年，仅在太河水库放水时才有短暂的少量地表径流。

2.河道现状和存在问题

淄河上游山高坡短，支流较多，汛期洪水暴涨暴落，极易形成洪涝灾害，沿线主河槽断断续续建有浆砌石防洪墙，但由于年久失修，砂浆脱落，破坏严重，防洪能力明显不足。中游河段多年来沿途村庄、厂矿不断侵占河道，河道滩地内种有庄稼，而且建有多处挖砂场，长期的非法挖砂导致河床满目疮痍，石料、砂料堆积河道，严重影响了正常行洪。淄河下游段河道断面不规则，河床较宽，由于长期无水部分河段的滩地已被沿岸群众种植了果树、庄稼，部分河道被矿渣、垃圾、工矿企业及居民房屋等侵占，部分河段已分不清主河槽、河滩，严重影响了行洪、泄洪。

二、总体构思

根据淄河河道现状和特点，淄河生态修复治理抓住以下关键环节：

①以河道治理为前提。清除河道内（主河槽、滩地）的所有违法建筑、障碍物（包括养殖场、厂房、民用房、建筑砂石料和垃圾等），降低河床糙率，使其满足小频率设计洪水要求；在河道整治过程中保持河势的蜿蜒曲折走向，原有滩、丘、树木及水草，尽量给予保留和保护。

②以河道堤防建设和河道治理为基础。对于经过整治后仍不能满足设计洪水标准的河道，结合现状断面，按设计防洪标准确定河道整治线，因地制宜地进行疏浚、筑堤。对于现状河道内砌筑防洪墙的河段，对防洪墙进行生态处理。

③以修建沿河道路为河道保障。河道内乱采乱挖现象严重，部分河段已无河形，根据实际情况因地制宜地修建沿河道路，确定河道岸线，满足河道防汛抢险要求。

④以建设生态河道为主题。在满足防洪标准的前提下，保持河道的自然形状，宜宽则宽，宜弯则弯，宜深则深，宜浅则浅，采用生态措施，形成自然水景观。

⑤以维护河流健康系统为目标。在满足防洪标准的前提下，兼顾生态环境系统的建设，保障河道上下游平顺、自然衔接，将河道打造成一条健康的、生态的、对地区经济可持续发展有促进力的河道。

三、技术选择

生态修复是一项复杂的系统工程，目的是依靠大自然的自我修复能力，并辅以适当的人工措施，加快被破坏的生态系统恢复功能。目前在国内外使用较多的河道生物生态修复技术措施，主要有以下8项：①恢复缓冲带；②重建植被；③修复马蹄形湿地；④降低边坡；⑤重塑弯曲河谷；⑥修复浅滩和深塘；⑦修复水边湿地；⑧修复河塘等。

1.植物措施

植物措施分为两类：一类是种植树冠较大的树木，两岸逐步形成林带，滩地根据河道位置栽灌木或种草皮。这种措施可以增强生态功能，大树扎在土壤里深而密的根须与灌木、草皮形成一个土壤生物体系，起到过滤地面径流的作用。另一类是构建植物多样性的空间。选择适应本地生长的挺水植物如芦苇、菖蒲、美人蕉等栽在河边的滩地、斜坡上；在河道中已修建的防洪墙内侧种植绿色爬藤植物如爬山虎、迎春花、腊条等。多样化的植物使水流及环境多样化。

2.生态护岸

生态护坡是用植物或植物与土工材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀,营造植物覆盖型的稳定坡面。从恢复水生态系统出发，有条件的河坡都要采用植草、生态型砖块、透水石笼、生态驳石等措施护岸，给人们以绿色、柔和、多彩的享受（图1）。

3.水流多样化

充分利用现状地形，营造河道的生态多形态、水流多样性，满足不同生物在不同阶段对水流的需要，也满足现代社会人们对水景观的新要求。

4.人工湿地

河流中的湿地是修复水生态系统的一项重要手段，它既有陆地、坡地的功能，又有水边、水下的功能，还有水中、水底的功能，是水生态系统中最具有代表性及功能作用最强、最完整的区域，集中了自然生态系统中物理、化学、生物的三重作用。

四、修复实践

1.规划设计

（1）河段划分

根据干流河段位置、地形和功能要求划分为自然河段、景观河段、湿地河段和多自然型生态河段。

①湿地河段。注重保留河道原有弯道，在博山区北博山镇谢家店村附近河道修建人工湿地一处，主要净化稳定上游南博山支流的水质。湿地的设计作为水景观中重要一笔，充满野趣、野味和自然气息，是人们回归自然的一种象征。

②多自然型生态河道示范段。根据河道特点，选择在济青高速上下游河段建设多自然型生态河道示范段。利用自然河流的天然形态，保持河道岸线顺其自然，主河槽采用植石或埋石护底，水边栽植物，河槽内的深潭、高地精心配置，使河道成为多种水生植物的展示地，也为人们提供游乐、休闲的亲水场所。

③景观河段。结合河道流经乡镇的经济发展状况和地域文化特色，对沿途穿越乡镇的河段注重河岸带的建设，依托现状河势，河道蜿蜒曲折穿越城镇公园、绿地、街坊，断面以梯形断面和梯形复式断面为主，利用空地设置绿色小品，河水、边坡、亲水平台、绿化小景经过有机组合形成各具风格的景观，形成适应生物多样性的城镇生态河道。

④自然河段。是指除上述三种河段以外的其他河段。河道基本保持现状断面，不满足防洪标准的河段自然疏浚扶堤，滩地自然生长的草皮、庄稼、垂柳、杨树等形成绿化带，险工段采用石笼、抛石等护坡，营造适应生物多样性的生态河道。

（2）断面形式设计

①对于现状有开阔滩地的河段，采用复式断面，在枯水期流量小时使水流归槽于主河道。根据河段的不同位置和河滩的宽度、地形、地势，结合当地实际，开发不同的利用功能：如河道穿越城镇段可利用滩地修建小型野外活动场所、河滨公园等；河道穿越乡村段，保持河道宽窄不一、深浅不同的现状。洪水期流量大，允许洪水漫滩。

②对于河道的险工段和河道两岸有重要防洪保护对象的河段，采用生态驳石、抛石、石笼、三维植被网等生态措施护坡，有防渗要求的河段采用钢筋混凝土或浆砌石护坡，并辅以爬山虎等爬藤植物绿化；其余河段根据需要采用柳树、杨树等植物措施护坡。

③现状有堤防的河段，河道保护范围至堤防外脚以外5 m，堤防内红线为重点保护范围；现状没有堤防的河段，河道保护范围由设计洪水位加安全超高确定。河道两岸保护（或管理）范围用地尽可能征用，不能征用的采用借田租用等方式设置保护带，发展果树、花木等经济林带或绿化植树，便于河道管理，确保堤防安全。

④对于现状有防洪墙的河段，保留河道内的防洪墙。根据河段位置，在防洪墙外种植爬山虎、迎春花、腊条等爬藤植物；对于防洪墙破坏严重的河段，清理河道内建筑垃圾，整治成自然土坡种植草皮或采用土工网垫固土种草，并确保河道与上下游自然衔接。

⑤修建堤防的河段，根据不同的地形、地势，及河岸景观，采用不同形式和造型的堤防，突出水景设计，掩盖堤防特征，使人走在堤边而又无堤之感觉，突出亲水和生态。根据防汛交通要求，确定自然河段堤防宽为3m，有景观要求的河段，堤防宽度确定为5.0 m，内外边坡不小于 1∶2.5，堤顶和堤坡覆盖厚度不小于0.5 m的腐殖土，便于草皮和树木的生长。

⑥对于自然河段，在河道内不均匀种植芦苇等挺水植物和荷花、浮萍等浮水植物，沿河口种植垂柳，形成河道的天然屏障。滩地内以自然生长的野草为主，短期内人工加以干预。