济南市自然生态型河道设计的几点思考

王伟超，周斌扬，王芙蓉

（1.济南市水利建筑勘测设计研究院有限公司，山东 济南 250101；2.济南市锦绣川水库管理处，山东 济南 250112）

济南市境内河网密布，内有黄河、小清河、徒骇河三大水系。济南市内河道具有以下特点：地形复杂多样，南部群山环绕，北部地势平坦；干流多东西向，支流河道以“单边梳齿状”为主；年均降雨量650mm，山区受泰山影响降雨量偏大，易出现局地短时强降雨；受泉群补给的河流四季有水，其它河道“平时干涸无水，汛期洪水汹涌”等。近年来，自然生态型河道理念成为一种新的需求。济南市境内建设了多条比较成型的自然生态河道，但这些河道建设仍然存在如下问题。

一是受资金或土地制约，至今还没有从根本上解决行洪及生态问题，有的河道存在断面小、水面不足等；二是多数河道被人工化、渠道化，护岸为浆砌块石或钢筋混凝土，切断了水与土壤的联系，削弱了河流的自净能力；三是无常年为Ⅰ、Ⅱ类水质的河道，近70%的河道水质为Ⅴ类，局部还有劣Ⅴ类；四是河道防洪标准不足，水生态环境急需修复。

1 自然生态型河道设计理念

进行自然生态型河道设计，需要很好地观察自然形成的原有河流，研究其结构形态与自然特征，坚持以人为本，因地制宜，宜宽则宽、宜窄则窄，宜直则直、宜弯则弯，窄处适当拓宽，宽处也不缩窄，尽量保持原有河道弯曲的自然特点，避免河道断面同一化，河道形态直线化，设计出既能满足业主各种要求，又能体现自然河流特点的河流生态景观。充分利用现状河道的形态、地形、水文等条件，以自然修复为主，人工修复为辅，力保自然河道原生景观，尊重自然，自成天然之趣，减少人工痕迹；岸坡植物以本土品种为主，建筑材料尽量就地取材，构建具有较强自我维持及稳定的水生态系统。

2 自然生态型河道设计体会

2.1 营造生物软环境，让河道返璞归真

传统河道治理，所用的建筑材料多为水泥、钢筋、石块等硬质材料，很少把河流当作生态系统的一个重要组成部分，忽视树木、杂草、泥土等软质材料。经过治理的河道，其堤岸、护岸、护坡甚至河床多呈硬质化，这不符合人与自然和谐相处，工程建设与生态保护相结合的治水理念。软性护坡沟通了水与外界的联系，可提高河道内、外生物多样性水平，增强河道水体的自净能力，达到调节河道水位的目的[1]。建设自然生态河道，要以树木、杂草、泥土等软质材料为主，在局部岸坡陡、流速大的部位可采用水泥、钢筋、石块等硬质材料，目的是恢复河道本有的结构形态与自然特征，建立水陆复合型生物共生的生态系统，营造生物栖息的软环境，使河道回归本来面目。

2.2 兴建拦水构筑物，增加水面面积

建设自然生态河道，河道内要有一定的水面面积。通过在河道上兴建拦河构筑物，拦蓄上游来水，增加河道水面，既能满足生态用水需求，又可有效补给地下水，改善当地水循环状况，减少洪水的下泄量。但拦河构筑物将对河道防洪功能造成不利影响，容易产生负效应，许多河道的水毁工程与此有关，设计者对此要慎重处理。在济南市境内，既有纯山区河道、纯平原河道，也有山区平原混合型河道。应根据河道流域特点、来水情况、地理特点、对洪水的影响等，在不同河段采用不同形式的拦河构筑物。对于河槽深、比降陡的河段，在不影响行洪的前提下，优先建设固定的硬质拦河堰，有利于节省投资，减少后期运营费用；对于河槽宽浅、比降平缓的河段，可建设节制闸、橡胶坝、翻板闸、钢板闸等活动的拦河工程，适时调控河道水位，实现行洪、蓄水两不误。

2.3 适时给河道补水，维持生态基流

济南市河道雨季水量丰沛，旱季除有泉水补给的河道外，多数河道无水干涸。需适时给河道补水，维持生态基流。补水方案有：

1）利用原有或新建的水质净化厂（污水处理厂）的回用水补水。济南市境内有光大水务一厂、二厂、三厂、四厂，高新区污水处理一厂、唐冶新区污水处理等20多家水质净化厂，其达标的回用水可用于补充河道。

2）利用北部黄河水、长江水丰富的优势，实施北水南调工程。济南市北部的玉清湖水库、鹊山水库、东湖水库、白云水库，有的存储黄河水，有的存储长江水，水量比较丰富。近期实施东湖水库、杜张水库、狼猫山水库、白云水库“四库”连通工程，解决济南东部水资源分布不均问题，补给刘公河、杨家河、土河生态用水，逐步实现多水源互济互补。

3）利用南部“五库”连通工程“广蓄水、储客水、保泉水”，进行生态补源。包括卧虎山、锦绣川两座水库的地表水以及黄河水、长江水客水资源，用已建成的泵站及供水管路，向南郊和分水岭2座水厂，兴隆、浆水泉、孟家3座水库和兴济河、全福河、洪山溪、大辛河4条河流补干净水。

2.4 扩大河岸绿地，提升人居环境

在城市规划区的河道两侧，多规划有一定宽度的绿化带，可扩大河岸绿地区域，不仅能保护生态系统，而且还可缓解酷暑的炎热与严冬的寒冷程度，降低风速，净化大气，使人居环境变得更加舒适。沿河绿地对水工程有一定的保护作用。一是可以有效地缓冲水浪对河岸堤岸的侵蚀，防止水土流失，延长堤岸的使用年限，降低河道的养护费用；二是可以提供抗洪抢险应急木材，做到快速应对；三是不仅具有生态效益，还具有可观的经济效益。树木成材后，可以取得一定的经济收入[2]。

2.5 工程及林草设计，彰显地方特色

河道设计要体现地方特色，河道形态尽量接近自然河流。植物配置要适地适树、适地适草，建筑材料尽量就地选取，杜绝长距离运输，既可节约成本、缩短工期，又可提高经济效益。

在河岸及绿化带造林或种草时，应选择在生物学、生态学特性方面与立地条件相适应的树木或草种，以充分发挥土地及植物的生产潜力，有利于植物健康成长，减少后期养护成本。

2.6 河道景观设计，体现地方文化

自然形成的河流是最简洁朴实的，其形态最丰富，景观也最优美。地域条件的不同，会产生不一样的地域文化，包括物质文化、非物质文化，应在景观设计中体现出来。设计者应根据河流的特点，融入相契合的地方文化元素，使每条河都变成一条景观带，有自己的特色，其景物能随着人们脚步的移动而变化，每到一处，都别有一番韵味。

如大辛河旅游路以南段位于济南市龙洞片区中央，为沿河两岸居住和商业区域的雨水排放承接河道，建有以凤凰湖为核心的生态绿廊。2018—2019年，通过河道治理、生态补水、景观绿化、照明亮化、路网建设等，修复了原有的水系生态，将河道打造成一条清水流淌、景色怡人的绿色廊道，为市民提供了休闲游憩的场所，极大改善了区域生态环境。

2.7 破解治理瓶颈，加大建设力度

土地是建设自然生态型河道的重要制约因素。自然生态型河道的河岸以斜坡式为主，占地面积较大，因此，在河道的两侧应有一定的土地资源。在城市，河道两侧往往高楼林立，若增加河道宽度，征迁工作难度大，所需资金数量多，需要结合城区改造和开发，按自然生态型河道要求进行改造；在农村，河道两侧往往有基本农田，需按占补平衡政策进行补划，并开展征迁补偿工作。历城区北部平原有7条南北向的河道，因受土地制约，多年来河道断面狭窄，防洪标准偏低，但最近也开始进行有序治理。随着经济社会的发展，各级政府日益重视自然生态型河道的建设，土地制约因素将逐渐被解决。

河道比降是建设自然生态型河道的重要制约因素。不同的河床界面，具有不同抗冲刷的能力。建设自然生态型河道，因在岸坡上栽种植物，水流速度的控制显得十分重要，过大的流速会使两岸植物的配置变得困难[3]。历城区刘公河、土河、杨家河的中上游段为山丘区，下游段为平原，河道比降陡、流速大。为了减小流速，沿途布设了多个一级或二级跌水，可以减慢河水流速，蓄洪涵水，削弱洪水的破坏力，有利于打造生态河道。

清淤与清污是自然生态型河道管护工作的重要难题。河道淤积与上游水土流失、洪水流速与流量等有关。为了避免全河道清淤，减少河道清淤次数和清淤数量，可以在河道易淤段布设沉沙池，当池内淤积量足够多时，采取机械集中清淤。河道位于地势低洼带，受水流冲击作用，许多柴草、树木、垃圾被冲入河道，清污工作显得很繁重。合理布设拦污栅、拦污桥，并配备清污机，适时进行机械清淤，可减少人工操作，保持河水清洁、卫生。

3 结语

建设自然生态型河道，需要规划、水务、市政、建筑、交通、景观、环保等多部门、多专业配合。通过破解自然生态型河道治理和管理的瓶颈，营造河岸生物栖息软环境，增加河道内水体面积，扩大河岸绿地面积，进行河道生态补水，彰显地方特色，打造简朴景观等措施，尽量恢复河道的本来面貌，促进河道水生态系统良性循环，实现人与自然和谐相处，真正做到“水绿相依，以水美绿，以绿净水”，将河道建设成融防洪、补源、景观、生态等多功能为一体的靓丽风景带。