关于城市河流生态防洪综合整治的思考

2015-08-15于京要谢子书何为民董功强

河北水利电力学院学报 2015年2期

于京要，谢子书，何为民，董功强

（1.河北省水利水电勘测设计研究院，天津河北区金钟河大街238号 300250；2.河北省子牙河河务管理处，河北省衡水市新华西路319号 053000）

伴随着城市经济建设与发展，城市规模不断扩大，对城市河流的功能要求也不断变化，城市河流的治理思路也经历了以纯粹发挥防洪除涝功能为主导逐步向以加强污染控制为主导、以服务城市生活为主导以及以实现人水和谐的生态修复为主导演变的4个阶段。

进入21世纪以来，随着经济建设的快速发展和财政实力增强，城市河流生态修复逐步得到重视。为进一步满足日益增长的宜居环境要求，在加强水安全建设的同时，城市河流治理已经从以注重水环境、水安全、水景观进入到重视水生态的历史新阶段［1］，以满足民众对不断提高生活质量的需求。

1 河流生态防洪综合治理

1.1 生态护岸

生态护岸指的是利用植物或植物与土木工程相结合，对河流岸坡进行防护的一种新型护岸型式。生态护岸集满足防洪、生态、景观和自净功能于一体，作为护岸技术的发展方向之一，越来越引起人们的热切关注［3］。

生态护岸有其优点，但也存在不足。植被可以作为控制河岸侵蚀从而稳定河岸的补给物，但不能防止地下水渗流引起的河岸崩退，同时植被生长受当地气候、土壤、盐分等因素影响，特别是在河势变化剧烈的河段，以及在对水下岸坡的防护有要求的河段，生态型护坡的应用会受到一定限制，需要多种生态型护岸措施联合应用。

生态型护岸的应用主要有以下几点：

（1）为避免混凝土或浆砌石护坡发硬、呆板及限制自净能力等缺陷，根据土质状态，可采用混凝土镂空、格构梁、格宾石笼、植被网等多种护坡型式，使水体充分与土体相接触。

（2）岸坡防护有强度、抗冲蚀、安全性、耐久性、生态性等多方面的要求，采用生态型护岸有时较常规的混凝土、浆砌石结构投资稍高，但通常施工工期短，质量能得到较好的控制。

（3）在土质好、岸坡稳固的情况下，可采用以格构梁、砌块为主的结构型式；在土质差的情况下，采用柔性网结构较为适宜。

1.2 河流生态治理规划

1.2.1 传统的河流规划忽略了环境联系

传统的河流治理往往只从河流对人类的作用考虑，如行洪、排涝、灌溉、通航、供水等，而忽略了河流自身的生物群落组成及其与周边环境的有机关联，因此，在河流的规划设计中往往追求水力最佳断面，从而使河流断面越来越单一，河势越来越顺直，河流丧失了天然的特性。

1.2.2 河流治理与生态景观规划相结合

在河流治理中，只有运用治河的新理念，河流的功能才能进行扩展。在满足河流泄洪排涝的前提下，把河流治理与生态景观设计相结合，将人类雕琢的痕迹融入到河流自然生态环境中，从而改善水环境，为城市居民提供一个良好的绿化生态空间，体现以人为本，回归自然。

1.3 护岸的生态效应及景观效应

在我国由于绝大多数的护岸依然采用传统的硬护砌方法，很难兼顾生态与景观效应。生态护岸技术提供了工程与植被相结合以及结构外观多变的特点，其生态与景观效应可随需要和与周边环境的协调要求进行多方位调整。

2 生态防洪综合整治工程设计理念

2.1 做好总体规划

河流的治理要与周围环境和谐统一，与当地社会经济发展相适应。保证治理河流能长期、稳定地发挥设计功能。依据河流自身的特点，创造出有当地特色的河流环境，开发出秀美的岸线景观或湿地公园。

2.2 体现河流的多样性

由于河流的长期演变，自然河流大都是蜿蜒曲折，已基本趋于稳定，因此，在治河当中应尽量维持河流的现状，避免过多地改变流势。

2.3 河流断面多样化

河流治理应当呈现宽窄、深浅、滩槽的多样性变化。在河流凹岸可结合深水区，降低河流流速；主槽过水标准不宜过高，可充分发挥台地、滩地的综合利用功能，在滩地上设置阻水影响小的景观设施，以亲近自然。

2.4 护坡多样化

目前可适用于岸坡防护的新型材料较多，为保持自然特点，可选择生态型的材料，也可使护岸隐藏在土体之中，通过土体的分化使堤防同周围景色融为一体。

2.5 河流设计以自然和谐为主题

在河流设计中，针对不同部位，应采取不同的护坡型式，与周围环境相协调。在河流疏浚过程中，在满足防洪要求的前提下，为满足人与自然和谐共处的需求，不宜过多改变已有的河曲形态，应保持河流的自然弯曲。在工程设计中，宜采用生态、自然的手段，因地制宜地布置人与自然融为一体的自然景观，创造亲水平台，让河流为人服务，体现出以人为本，人与自然和谐的设计理念。

3 河流修复理念

伴随着城市规模的不断扩张，我国城市水系的治理思路也几经变迁。在城市水系的治理中，由于受地方经济实力和思想认识的影响，城市河流水系治理标准和生态效果参差不齐，已与经济社会发展要求不相适应。基于此，积极开展城市河流生态水系修复技术，不仅是城市总体发展中的重要工作，也是新时期水利发展的重要研究领域。

长期以来，由于水利建设投入不足和城市水务多头管理，在水安全未得到根本解决的同时，水环境和水生态问题又逐渐显现，因此，河流修复不仅需要充足的资金，关键还是扩大研究视野，扩展治水思路，更新规划理念。

（1）以河流防洪体系建设带动生态修复以促进河流综合治理［4］。

（2）在加快防洪排涝减灾体系建设的同时，着力解决河流形态渠化、硬化、白化问题，努力解决河流功能单一、水体流动不足、亲水考虑不周、生态效果单一等问题。

（3）把握水系生态基本特征［5］，体现人水和谐：以工程手段控制水位变幅；补充水源维持河流流动；以茂密的水草湿地为动物提供栖息空间；尽可能利用天然土、石、草、木、林，刻意减少人工整治修复的痕迹；制定有关政策加以约束与引导。

4 石家庄市滹沱河综合整治

现以位于子牙河水系的河北省石家庄市为例，针对河流生态修复中普遍存在的问题，对河流水生态综合整治模式进行探讨。

4.1 基本情况

子牙河水系位于海河流域中南部，为海河流域第二大水系，河北省石家庄市区位于其主要支流滹沱河两岸，城市的生态河流整治具有代表意义。

石家庄市为河北省的省会所在地，是该省的政治、经济、科技、金融、文化和信息中心，2010年市区面积455.8 k m2，人口286.2万人。受滹沱河防洪标准低的影响，城市发展一直远离滹沱河，使得这条独具自然特色的河流未给城市建设带来任何效益，反而成为城市发展的制约条件。

滹沱河上游建有岗南、黄壁庄两座大（Ⅰ）型水库，总库容29.1亿m3，对流域洪水具有较强的调控能力，也给河流防洪综合整治创造了有利条件。在编制石家庄市城市总体规划中，意识到滹沱河给城市发展带来的机遇，提出了建设滹沱河北岸正定新区的宏观布局，将正定城区也划归石家庄市区的组成部分，并将石家庄市行政中心移至正定新区。对正定新区的规划重点体现国家历史文化名城、可持续发展先进示范区和石家庄都市区副中心的地位。

按照石家庄市城市总体规划，主城区和正定新区都将向滹沱河沿岸发展，滹沱河也将成为石家庄市的城中河，因此对滹沱河石家庄市城区段综合整治的迫切性更为突出，效益、作用更为显著［6］。

4.2 生态综合整治方案

4.2.1 总体布局

滹沱河为宽浅式河道，为满足城市防洪标准高的要求，河道行洪流量量级也高，因此规划中采取了划定低标准河槽、滩地休闲综合利用、堤防生态防护兼顾交通功能的方案。

对于河槽部分，通过采取生态防渗、防冲措施，以及少量种植水草，实现日常蓄水等功能。

对于滩地在，在满足不影响行洪的原则下，种植少量灌木和稀疏的树木，充分利用主槽岸线，开发亲水平台，使河流为居民的休闲发挥作用，同时，开发供休闲游憩的道路。在种植灌木、树木时禁止连片成林。

对于堤防，在通常情况下采用缓坡防护方式，在满足行洪期间防冲的要求下，力求生态性。

4.2.2 生态治理措施

滹沱河为沙质河床，特别是长期采砂形成的部分砂坑深达30 m，通过整理河床、疏浚河槽、填压砂坑，形成了可基本满足十年一遇低标准洪水行洪的通道。为使主河槽内形成分片的水面，需对河槽采取一定防渗措施。设计中比较了多种型式，最终主要采用了以南水北调工程建设中的弃土结合纳基膨润土防水毯的防渗措施。该防渗型式具有生态性，不隔绝防渗体上、下的水力联系。为了满足防冲需要，采用邻近河流槐河河床内的卵石进行防护，十分接近于天然状态。

河岸防护分别采取了格宾石笼覆土植草与镂空混凝土预制板铺砌植草等型式，生态效果良好。滩地树种采取了景观观赏树，以低矮型为主，采用稀植方式避免阻碍行洪。