城市“旱河”综合整治措施研究

徐洪霞，赵心畅，张晓利

(中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014)

20世纪70年代我国有些河道治理方式是将河道某段改道，造成改道段河道被封闭形成一条断头河，人们俗称其为“旱河”。长期以来，此类河段在人为和自然因素影响下，丧失输水及行洪功能，岸坡裸露，水土流失严重，河道淤积越来越严重，水体黑臭，河床及河岸边乱开乱垦现象突出，建筑废弃土石方等随意倾倒堆放，对当地经济发展和生态环境都造成了严重影响，成为了城市的“牛皮癣”。针对此类河段存在的上述问题，结合当地城市规划及人文历史情况，通过采取一系列综合整治技术，将其打造成一条集水土流失治理、生态修复、科普宣教、休闲娱乐于一体的城市生态清洁小流域，已成为城市市民的迫切呼声。本文以南方某城区的“旱河”综合整治工程为例进行探讨研究，以期为其他城市“旱河”的生态整治工程提供借鉴和参考。

1 项目区概况

项目位于某市城区，河道长约2km，净宽30～55m不等，河床比降为2‰，工程占地约10.20hm2。沿河两岸多为平坦的一级阶地，无大构造断裂发育，边坡稳定性较好，相应地震基本烈度为Ⅳ度，区域构造稳定。

工程区属于亚热带湿润气候，温和湿润，雨量充沛。多年平均降水量1400～1480mm、平均气温15.9℃、无霜期237～328d、平均相对湿度79%。本项目上游段有水库联合调度，有效错开城区洪峰，并且该河道的改道段已满足城市防洪要求。河段区间集雨面积0.78km2，根据城市防洪标准为20年一遇，控制断面P=5%设计洪水按区间1h暴雨强度洪峰流量推求。经计算，本次设计取治理河段控制断面P=5%洪峰流量Q=9.98m3/s作为设计标准。

2 存在的问题分析

(1)河道淤积严重，形成内源污染

根据前期勘察，河道淤积十分严重，平均淤积深度为2m，致使河道失去过流能力，也失去了蓄洪、行洪等功能。但本河段位于城区，河道两侧分布有高校、居民区，周边无大型场地条件用于大量淤泥的集中堆放和处置，而长距离清运又将造成二次环境污染和新的生态环境破坏问题，因此，河道淤泥的清运、处置是本工程的主要问题及技术难点之一。

(2)河道干涸，水质恶化

河道淤积严重导致几乎干涸，加上河床及河岸边乱开乱垦、建筑废弃土石方随意倾倒，以及周边的点源污水截污不彻底，导致河道内水、陆生态系统破坏殆尽。加之无外来水源补给，河道水体已失去自净能力，水体黑臭，水质为劣V类。因此，如何改变河道干涸现状，使河段水系连通，实现生态补水和蓄水能力，恢复河段生命力和自净能力，实现水体良性循环是本工程主要问题及设计难点之一。

(3)生态系统严重破坏，生物多样性降低

河道内基本不具备水生生物的生存环境，水生态系统基本被破坏。现存水塘水污染严重，其中主要以耐污物种如细菌、蓝藻等为主；河道内主要以陆域生态为主，河岸植物多为人工植物，种类单一，植物主要为野草、农田、果树和菜地。由于失去了湿地等栖息地和食物来源，少有水生动物和陆生动物出现。如何恢复河道的生命力，实现生态系统良性循环是本工程主要问题及设计难点之一。

(4)河段景观质量差，与周边环境不协调

沿河道两岸多为绿地与公建，沿河现存在一些潜在开敞区域，是城区重要的线性可亲水公共空间资源。河道内垃圾成堆，水塘黑臭，蚊虫滋生，杂草丛生，整体环境质量较差，现有驳岸为硬直驳岸并且有些已损毁，亲水性较差，且驳岸、护栏和铺装形式单一。该河道与周边环境格格不入，严重影响河道两岸居民的生活质量，导致该区块的开发利用困难，土地价值无法提升。让“旱河”焕发新的生命力，回到真正健康、可呼吸的河流，在生态综合治理的同时，与城市周边的环境融为一体，使生态效益、经济效益和社会效益相统一，亦是本工程主要问题及设计的难点之一。河道现状如图1所示。

图1 旱河河道现状图

3 项目定位

城市内河是城市的血管[1]，在规划设计中，坚持“生态优先、最少干预、注重文化、以人为本、可持续发展”的基本原则[2]，体现“以水为体、以河为脉、以绿为美、以文为魂”的理念，以“保护优先、恢复先行，建立河道与城市之间良性、有序的发展，保护河道风貌，构建一个人与自然和谐发展的城市生态清洁小流域”为设计定位，以“旱河重生-恢复旱河的生命力”为主题。

Northeast wind is blowing strongly, rain or snow is coming immediately.

4 治理措施设计

4.1 环保疏浚清淤及处置设计

河道两岸分布有高校、居民区等，场地十分有限，通过多方案比选，选择占地少、利于环境的环保疏浚技术。设计结合旱河段河道淤积特点，提出了技术要求：①水体仅清除污染底泥，尽量减少非污染底泥的超挖，以避免破坏河流底部的自然河泥层；②选用性能先进的环保绞吸设备和挖掘机，保证污染物有效清除，避免对周围环境的二次污染；③选择地下水位低、土层吸附性能好的地带作为堆场场址。

污染流泥经淤泥传输管道输送到堆场的土工管袋进行脱水干化，干化后的底泥和其它挖掘出来的污泥一起就地塑造地形和用作恢复植被覆土，减少植被恢复措施的取土量和淤泥处置占地，多余的可利用土石方用于周边城市建设，实现资源化利用。

4.2 水系连通及蓄水设计

本河段防洪标准为20年一遇，工程等别为IV等，主要建筑物为4级。本河段无对上游河道进行分洪的功能，只考虑治理需要设计流量。经现场调查和文献资料查询，本河段上游河道枯水期95%保证率流量为1.5m3/s。经计算，本河段治理生态补水设计流量为0.7m3/s，管道直径1m，设计流速1m3/s，满足河道综合治理要求。经比选，设计选取占地面积小、土石方量小、输水损耗小、后期容易维护的管道输水方案。

设计从上游主河道引水进行本河段水量的补充，为保证水系连通后河道具有稳定的水面线，经计算，确定从入口水面高程至出口水面高程为控制高程，通过新建9座生态毛石混凝土滚水坝作为拦水堰，以抬高上游水位，实现河道稳定的水面。在引水起点布设1#拦水堰，堰前设钢筋混凝土引水前池1座；池后连接引水玻璃钢管，引水管道出口设钢筋混凝土阀门井1座。

4.3 生态修复设计

为把本河段打造成适应于城市发展的生态景观清洁小流域，更好地发挥其综合生态效益，改善城市的生态环境[3]，设计采取了生态护岸及植被缓冲带、人工生态浮床、湿地恢复等综合生态修复技术。

护坡护岸突出“安全实用、便于维护、生态亲水”的原则[4]，对河岸线采取生态护坡代替硬质护坡，利用植被进行生态护岸，将乔灌木混合种植，提升生物多样性[5]。由于河道无过洪要求，岸坡坡度最大程度放缓，既利于植被建植，又利于减少水土流失。岸坡区域采用三层植物缓冲带，分别为水生植物带、滨岸灌草带、河岸乔木带，以小乔木结合灌木、地被、湿地植物配置，自然而又充满野趣[6]。

为净化河道水质，为鱼类及鸟类提供生境，恢复水体的生物多样性，消浪护岸，改善景观，重建河道水生态环境平衡性，在河道两侧、景观节点及雨水汇合口共设计布设10处人工生态浮床和5处人工湿地。其中，2处自由表面流湿地、1处涡状串级塘、1处自由表面流和潜流结合型湿地、1处平流湿地。引种具有一定净化性能与观赏价值的水生植物[7]，选择水生美人蕉、旱伞草、风车草等本地植物作为生态浮床植物。

4.4 景观营造

图2 河道治理措施实施后效果图

(1)旱河序曲段：是旱河和上游河道的交汇地带，设计从上游河道引水流量0.7m3/s，满足旱河景观营造的水文条件需求，是人们进入旱河滨水绿带的起点位置。在该区段设计了丰富的出入口、穿行道、滨水广场、栈道等，丰富的岸线形式美化了城市景观。

(2)都匀之夜段：为满足周边居民生态休闲活动需求，利用当地建筑风格，确保所建服务设施与周围环境保持协调性[8]，设计了茶吧、迷你餐厅等休闲商业。考虑集散时间相对稳定，妥善进行交通组织[9]，使城市经济与旱河生态系统有机融合。

(3)朗朗书声段：毗邻学校，设计中通过布设滨水广场、栈道等建筑景观，为周边学校及居民营造幽静、舒适的学习、交流、漫步环境。

(4)湿地科普段：与学校和居住用地相邻，设计以湿地恢复为主，通过重建生态湿地，布设生态小径、观鸟廊、湿地科普展示屋、科普小广场等设施，为人们提供普及湿地生态知识的课堂，以营造良好的城市生态湿地公园教育氛围[10]。

(5)柳浪听涛段：位于旱河河道末端，结合城市经济发展需求，沿江面西岸布置风情商业街，为市民提供亲水漫步、购物、娱乐的空间，在购物的同时领略“旱河”治理后的生态魅力。

5 结语

通过以上治理实施，河道黑臭水体消除，水质明显改善，总体达到地表水Ⅲ类标准；丰富了生物多样性，生态系统得到良性循环；为居民提供了亲水空间和生活、休闲、学习场所，改善了周边居民的生活环境；提高了城市品质，并带动周边土地价值提升。本河道治理的成功案例为其他城市“旱河”综合整治提供了范例，具有较好的生态、社会和经济效益。