浅析上海地区中小河道淤积成因、周期和深度以及防治措施

吴华岗

(上海宏波工程咨询管理有限公司，上海 201707)

1 上海地区中小河道现状

近年来工业化和城镇化快速发展，河口缩窄，水面积减少，致使区域河网生态系统遭到破坏。上海地区大部分中小河道有规模小、分布广散、水系沟通不畅的特点。土质松软地区，部分河道岸坡坍塌，导致河道淤积；农村地区，部分居民为方便通行以及养殖，自行筑坝修路、拦网养鱼，导致水系不通，造成河道断头浜情况严重。此外，有污水排放的河道，水生植物滋生加速，水质污染明显，加之垃圾倾倒入河等原因都导致了河道淤积，使河道防洪标准、调蓄能力大大降低，遇暴雨时农田、村庄出现内涝，不仅威胁防汛安全，还严重威胁人民群众的生命和财产安全。

2 河道淤积成因分析

河道淤积情况受地质、气候、水流以及周围环境、河道形式、植被类型等影响。引起河道淤积的影响因素很多，如河道土体流失、泥沙入河，外河引水带入泥沙的沉淀，生产生活垃圾和建筑垃圾倾入河道，水生植物枯萎沉积，河道养殖和禽畜养殖产生的粪便入河，基础建设排泥入河等，不同的河道受这些因素的影响程度不同，具体成因分析如下。

2.1 河道土体流失导致的淤积

河道自身的土体流失情况可大致分为3种：河水冲蚀岸线、地下水渗流侵蚀边坡、地表径流冲刷堤顶。

a.河水冲蚀岸线是河道土体流失的最主要原因，在河道护岸及配套设施缺失的河段，河道岸线长期受水流或水位变动时波浪的冲刷、冲蚀，造成岸坡淘空、坍塌入河。

b.地下水渗流同样主要发生在河道护岸及配套设施缺失的河段，以木桩护岸为例，木桩护岸背部通常铺设土工布，其主要目的就是防止桩后土体流失，避免坍塌。由于施工质量差或者土工布自身质量差等原因，会造成土工布断裂、腐烂，在地下水渗流作用下，桩后土体颗粒流入河道，久而久之造成边坡失稳，坍塌入河。

c.地表径流冲刷主要发生在暴雨期间，雨水汇入河道产生径流，冲刷河道堤顶或两侧土地，尤其在农村地区，河道两侧以农田为主，表层土壤松软，农田在排水过程中携带大量的泥沙进入河道，而村级河道河水流速低，泥沙大量沉积造成河底淤积，河床抬高。

2.2 引水带入泥沙导致的淤积

上海地区河道大部分引自长江、黄浦江，而长江与黄浦江的来水都含有一定量的泥沙，在进行调度或洪水期间太湖流域洪水下泄时，泥沙也随之进入河网。河水流速变缓，泥沙逐渐沉淀，造成淤积。青浦区在现状调度控制方式下，青松片平均引水量为244.25万m3/d,黄浦江上游多年平均含沙量约为0.263kg/m3，经初略计算，青浦区每年通过黄浦江上游引水带入的泥沙量约为23万t，造成每年十几万平方米的泥沙沉淀、淤积。

2.3 垃圾倾入河道导致的淤积

垃圾倾入河道的方式主要有两种：ⓐ人们在生产生活过程中，将垃圾直接倾入河道；ⓑ将垃圾堆放在河道两岸，然后由雨水带入河道。如在农村地区，现代农业飞速发展，而农民环保意识滞后，大量秸秆、地膜、化肥袋、农药罐等农业垃圾被直接投入附近河道，造成河道淤积甚至堵塞。相关资料显示：受护岸缺失和人为因素的影响，在河道护岸及配套设施缺失的河道，垃圾造成的河道淤积相对较大；而河道护岸及配套设施完整的河道，垃圾造成的河道淤积相对较小，河道护岸完整性及配套设施齐全性在一定程度上影响了垃圾造成的河道淤积。

2.4 水生植物枯萎导致的淤积

由于生活污水以及农田残留化肥流入河道，造成了河水富营养化程度加重，加快了水生植物的生长，经过多年反复生长、枯萎、腐烂、沉积，最终造成河道淤积。水生植物水葫芦，虽然其具有很强的水质净化能力，但其繁殖快，易泛滥，当河面大面积覆盖后，反而造成河道堵塞，水质恶化，影响河道其他动植物的生长。上海属于典型的平原感潮河网地区，与江苏、浙江众多河流相连，使得上海西部地区成为水葫芦等水生植物最易泛滥的区域[1]。

2.5 动物粪便入河导致的淤积

动物粪便的产生主要来源于河道养殖和禽畜养殖，在河道养殖过程中，投放的大量鱼饲料以及鱼类排泄物等大部分沉积于河道；而在禽畜养殖过程中，部分养殖场动物粪便直排河道，不仅造成河道淤积，还会导致水体中氨氮过多，河水污染发臭。上海市2019年末生猪存栏约51.35万头，按照1头猪1年排泄物约2t来计算，即便只有部分散户直排，每年也会有数万吨排泄物排入河道，造成河道淤积。

2.6 基础建设排泥导致的淤积

近年来，上海城市建设步伐迅速，道路、桥梁等工程施工完工后，围堰拆除不彻底，在河底形成坝体，降低了水流速度，加快了泥沙沉淀。加之规划圩区新建大量水闸，导致水体隔断，降低了河水的流动性，同时受河道排水的影响，河道内的淤积物冲向下游导致全河道淤积。其他水利工程施工过程中也会有偷排、漏排泥浆的现象，这也是导致河道淤积的另一原因。

3 河道淤积周期及深度分析

为分析河道的淤积周期和深度，在浦东新区已疏浚的河道中，选取20条典型河道作为研究对象，每年选出 2～3 条河道。从地域角度而言，这些河道所在镇基本从北至南，贯穿整个浦东新区。从导致淤积的影响因素角度而言，这些河道两侧基本涵盖了城区、村庄、工厂、农田、养殖场以及建筑工地等，并且部分河道护岸及配套设施缺失。以上河道选取保证了所选河道的代表性，具体淤积深度统计及分析见表1和图1。

表1 河道淤积深度统计

图1 河道淤积深度分析

由表1和图1可知，选取的20条典型河道前5年淤积深度处于持续淤积阶段，尤其在3～5年淤积速率最快，在第5年淤积深度达到峰值，第6年淤积深度有所下降，第7年淤积深度重新回到峰值，第8年淤积深度又有所下降，由此可知第6年以后淤积深度处于冲淤平衡阶段。根据以上数据，河道的淤积规律可总结为两个阶段：

a.持续淤积阶段：前5年淤积速率相对较快，处于持续淤积阶段，而第5年淤积深度达到峰值。

b.冲淤平衡阶段：第6年以后河道淤积达到一定程度，过水断面面积缩小，水流速度加快，河道水流冲刷能力增强，基本与泥沙沉积速度达到平衡，从而淤积深度不再增加。

根据以上分析总结可知，在自然状态或少量人为因素干扰情况下，河道的淤积周期大致在5～6年，而河道的淤积深度大致为1.5m。

4 河道淤积的防治措施

为提升河道的防洪除涝能力、改善河道水质和水环境面貌，根据对河道淤积成因、周期和深度的分析，可采取水土保持、水系沟通、引清调水、水面保洁、加强管理、截污治污、水生态修复等多项措施，在减缓河道淤积的同时，还可改善河网水环境质量，提升水资源利用价值，修复河湖水生态系统[2]。

4.1 水土保持

造成河道淤积的最主要因素是水土流失，所以水土保持就成为最重要的防治措施。针对河水冲蚀、地下水渗流、地表径流3种作用形式，既存在单一作用，又存在共同作用，所以在采取防治措施时，需全方位进行防治。主要措施可分为两种，即生物措施和工程措施。

4.1.1 生物措施

结合河道自身情况，在一定范围内种植植被。种植区域可大致分为3个类别：堤顶区域、岸坡区域、河底区域。其中堤顶区域一般种植乔、灌、草本类植物；岸坡区域一般种植灌、草和湿生类植物；河底区域一般种植浮水、挺水、沉水植物。3个区域相互结合，植被相互搭配，从堤顶到河底形成天然屏障和完整的植被体系，从而既能满足水土流失防治的需要，又可实现河岸景观的布局。

4.1.2 工程措施

通过改变地形地貌、修建河道护岸等工程措施可以起到明显的防治水土流失的效果。其中河道护岸的选型尤为重要，既要考虑抗冲性、安全性，又要兼顾生态性、景观性。目前河道护岸结构型式众多，针对上海地区河道特性主要推荐生态性较好的生态石笼、生态袋、绿化混凝土、混凝土连锁块等护岸型式，另外为了防止护岸底部土体被淘刷，可设一定厚度的护脚。在施工过程中，应加强薄弱环节的控制，以土工布材料为例，应从源头加强控制，采购符合设计要求的产品。工程措施效果明显，但投资巨大，且容易破坏河道的原有生态系统，所以建议在河水流速大、土质松软的河道上修建护岸，可以更好地防止水土流失。

4.2 水系沟通、引清调水

拆坝建桥，打通断头浜等措施，不仅可以连通水体，贯通河网，还可以有效提高河道的自净能力。水系畅通后充分利用现有的泵、闸等设施，加快水体交换和循环，充分发挥区域内水资源、水动力优势，引入相对优良的水资源，调活水体、改善水质，增加河道冲淤能力。

4.3 水面保洁

上海地区河网密布，夏季水葫芦等水生植物生长迅速，河道两侧农田的残留农药、化肥流入河道，更加快了水生植物的生长、蔓延，因此必须及时打捞水葫芦等水生植物，加强水面保洁工作，避免冬季水生植物的枯枝败叶以及人为丢入河道中的垃圾造成的河道淤积和污染。

4.4 加强管理

4.4.1 垃圾入河管理

2019年7月1日起实施的《上海市生活垃圾管理条例》，不仅改善了人民的生活环境，减少了垃圾对环境的污染，增强了人们对垃圾分类的意识，还大大降低了生活垃圾入河的数量，一定程度上减缓了河道淤积的速度。但生产和建筑垃圾依然存在入河的情况，建议制定生产和建筑类垃圾的相关管理条例，从源头上避免垃圾入河。

4.4.2 粪便入河管理

建议农业部门加强控制畜禽养殖和水产养殖的规模，加大对畜禽养殖粪便的综合利用以及无害化处理；同时加强宣传环境保护意识，从而形成结构合理、良性循环的农业生产体系。

4.4.3 基础建设管理

基础建设项目在实施过程中，水务部门不仅要加强开工备案和施工许可制度的管理，还应加强监督检查以及对相关单位的指导工作。例如在施工过程中关于泥浆排放、项目完工后围堰的拆除等，水务部门应全程指导，避免泥浆漏排和围堰清除不净造成河道淤积。

4.5 截污治污

改善水质仅靠水系沟通、引调水以及水生植物合理种植等措施远远不够，截污治污才是根本。一方面加强污水收集，统一处理，尾水达标后方可排入河道，尤其是农村地区，居民分布零散，更应合理制定污水收集方案。另一方面加强对沿河排水口的检查，对无排污许可的进行封堵，同时加强水质监测，对进入河道的各种污染源进行严格控制。杜绝区域内的污水直排河道，截污治污是河道水环境整治的根本所在[3]。

4.6 生态修复

河道是一种开放、流动、连续性的生态系统，在河道治理过程中，应结合护岸工程、绿化工程等措施对河道进行水生态修复。而在物种种类的选择上，应具有自然性和物种多样性，对已退化的河道水生态系统进行重建，因地制宜地选择物种种类,遵循以本土物种为主的原则，防止生物入侵，保障生态安全。

5 结 语

通过分析造成上海地区中小型河道淤积的6种因素，同时结合选取的典型河道作为研究对象，基本确定河道的淤积周期大致为5～6年，河道的淤积深度大致为1.5m，对河道疏浚周期和计划的制定具有一定的帮助。在河道淤积的防治过程中，不仅要针对淤积成因方面制定措施，同时还要从截污治污、提升水质、生态修复等方面进行治理，最终使河道达到“安全、亲水、景观、生态”的效果。