泰安市山溪性河流生态治理工程设计

李雪娇，鞠洪燕，郑灿堂

（泰安市水利勘测设计研究院，山东 泰安 271000）

1 传统山溪性河流工程治理模式

泰安市山溪性河流传统的治理模式，通常为防洪为主的单一工程治理模式，仅采用河道清淤、防洪护岸、堤防建设等工程措施对河流进行整治。河道清淤工程，是对因山洪冲洪积物、泥石流等造成的河道淤积物，以及其他影响河道行洪能力的违章建筑、社会垃圾等物品，进行清理，恢复或扩大河道行洪断面，以此提高河道宣泄洪水的能力。防洪护岸工程，主要是为了提高河道岸坡的抗冲刷能力、使其在洪水冲刷作用下不产生侵蚀、淘刷以及坍塌等破坏现象而修建的工程，以前基本上都是采用砌石或钢筋混凝土等材料构筑硬质护岸挡墙。堤防工程，是为了防御洪水漫溢泛滥，沿河道边缘修筑的保护河流两岸城镇、农田或其他重要对象的安全的挡水建筑物。

2 传统治理模式存在的主要问题

传统的山溪性河流工程治理模式主要存在以下三个方面的问题：

一是缺乏整体规划，治理方案单一。由于体制制约，部门分割，某些山溪性河流整治，仅对险要河段采取抛石护脚、砌石护坡或钢筋混凝土挡墙等工程措施，重视局部防洪安全处理，项目整体上呈碎片化，缺乏上下游、左右岸系统规划，使得若干工程整治效果不佳，或者失败，甚至引起一些新的问题。

二是思想观念保守，片面追求行洪效果。控制洪水的工程措施主要为裁弯取直、加深河槽、扩大断面，并用硬质材料渠化河道，在增强堤岸稳定提高行洪能力的同时，阻隔了河流与周边介质的水力联系，不利于水中生物和两栖动物的存活，不利于水生态环境的涵养保护，降低了河流的自净能力。

三是在相似的地形地质和水文环境条件下，河道断面单一，建筑物形式雷同，缺乏美感。

综上，传统的山溪性河流工程治理模式已难以满足河道生态综合治理的发展趋势、人类社会和水生态环境的需求，迫切需要将水生态学原理与河流整治工程相结合，恢复、保持或创建山溪性河流的水生态系统，使其在具有足够的行洪能力的同时，兼具维系自然生态系统和降低面源污染等功能，支撑社会经济系统的发展。

3 山溪性河流生态综合治理理念

3.1 基本理念

在河道具有足够行洪能力的同时，通过工程或非工程措施维持或增加河流立体形态的多样性以及空间的异质性，以此来维持或改善河流生态环境的多样性，进而适应河流中不同生物群落生活繁衍的多种多样的自然环境需求。

3.2 岸线设计理念

尽量保留河流的自然形态，宜弯则弯,力避河流形态直线化、规则化以及渠道化等问题，使其蜿蜒曲折的天性得以延续；河流两岸岸坡间距，宜窄则窄，宜宽则宽，宽窄相间为宜，为湿地、洲渚、河湾、急流和浅滩的保留和设置创造客观条件。

3.3 浅滩生境理念

河流浅滩的生境中,光热资源均比较丰富。水陆交会带，宜于形成湿地。积水洼地中，各种水生植物类型丰富、数量繁多，是植食性昆虫、鸟雀、鱼类、软体和两栖动物的食物；前述植食性水生动物又是肉食性鸟雀、鱼类、软体和两栖动物的食物；各种水生动物的排泄物肥沃了土壤，反过来又促进水生植物生长；茂盛的水生植物又丰富了昆虫、鸟雀、鱼类、软体和两栖动物的食物，如此循环，便形成了水生动植物相辅相生相辅相长的食物链。

3.4 湿地生境理念

根据河流的地形和水文条件，在河滨或河心适当的地方设置人工湿地，种植适宜当地环境的水生植物，以模拟自然生境，利用其自然生态系统中物理、化学和生物的三重作用来实现对河流污水的净化，同时恢复并丰富生物种类和数量。

4 山溪性河流生态综合治理工程设计

4.1 河道纵断面设计

设计山溪性河流纵断面时，在满足河岸冲刷安全以及土地利用要求的前提条件下，需尽量保持河流的自然蜿蜒性,设置壅水建筑物以形成深潭与浅滩相间的类自然状态，尽可能减小水利工程对河流生态系统的胁迫作用，力避河流形态的直线化，河道中急流、缓流和静水并存，创造苇荷萍藻、鱼鳖虾蟹以及蟾蜍青蛙等动植物留存繁衍的环境，这样，在工程美与自然生态美融为一体的同时，还节约了资金。

4.2 河道横断面设计

河道横断面形状主要分为复式断面、梯形断面和矩形断面三类。规则的梯形断面或矩形断面虽然有助于提高过流能力,但却使渠道化现象突出，降低了河道本身的美感，因此，在满足过流能力以及岸坡稳定的条件下，宜采用多种多样性的复合断面型式，人为地增加岸坡凹凸度，以横断面中出现深潭与浅滩交错的布局为好。

4.3 岸坡坡比选择

为了保持河流岸坡生态环境的多样性，应尽可能利用原状自然岸坡。人工岸坡宜采用缓坡,具体坡比的设计，在考虑边坡稳定的前提条件下，也需结合土地利用以及人们的亲水要求等因素来确定。经验表明：土质边坡≤1∶3.5为宜；岩质边坡，须视岩石性质及其风化程度而定，取值范围在1∶1.5～1∶2.0之间较好。当自然坡比大于或等于上述坡比时，可以保持原状。

4.4 岸坡防护设计

岸坡防护设计，在防冲能力要求不高和水流流速不大的河段，须首先考虑采用当地的天然材料,尽量使用有利于植物生长的亲水性较强的多孔透水材料，以使水、土、气之间相互联系,保持河流空间的连通性，有利于水生物生长和维护河道的水生态环境，体现河道本身的美感。

在防冲能力要求较高和水流流速较大的河段，宜选择就近料场的石材，尽量多用干砌条石、块石或堆石，尽量少用或不用浆砌石护岸。堆、砌质量良好的自然石护岸，能够使河道显得清新、自然、古朴，给人以回归自然的感觉。

4.5 滨水生态景观设计

1）为减少占地，横断面为矩形或梯形断面的河段，沿河道或堤防两侧可以设计一定宽度的亲水平台。亲水平台的地面高程宜设置在河道正常水位以上0.10~0.25m之间，平台上可以养花、植草、种树，铺设人行小道，布置桌椅条凳,供人们行走和休闲,提高河道的亲水性。

2）采用复式断面的河段，河滩地即可作为天然的亲水平台。较宽阔的滩地，可开发成运动场所或度假休闲场地；较狭窄的滩地，可修建小型野外活动场所、滨河景观小品或步游道路等。

4.6 滨水步游道设计

根据滨水步游道与河岸的空间关系，可以分为自然缓坡式、台地式与挑出式三种类型，应该根据具体的地形地质和水文条件，水生生物栖息地的完整性以及人们的亲水性等方面的需求进行设计。

4.7 人工湿地设计

山溪性河流生态综合治理工程中的人工湿地，一般设计为表面流人工湿地类型，种植适宜当地环境的水生植物。水生植物配置时，应遵循再现自然物种多样性的原则，尽量体现“陆生—湿生—水生”生态系统的渐变特点，植物生态类型应从“陆生的乔灌草—湿地植物或挺水植物—浮叶沉水植物”等依次设置。陆地与水域间以自然斜坡交接为宜，尽可能地接近当地自然生态环境。

5 结语

泰安市山溪性河流整治以往多是以防洪为主的单一的工程治理模式，缺少综合性的生态治理模式。2012年中国共产党第十八次全国代表大会将生态文明建设列入“五位一体”总体布局之后，河道生态治理逐渐兴起，但因不同的设计单位对于“生态”这一理念的认识不同，对于河流生态综合整治工程规划设计的技术要点的把握差别较大，使得若干工程出现了问题，有的甚至带来了重大安全隐患。山溪性河流生态综合治理是一个复杂的系统问题，调研、归纳、总结、探究与其密切相关的理念认识以及规划设计的技术要点，用于指导今后的工作，非常必要。笔者将近年来工作中的一些认识粗略整理成文，毫无深意，限于学识水平，一定有不少谬误之处，恳请有关专家和读者批评指正。