玉兰溪河道水生态恢复与整治措施

游炜旻

（漳州市水利水电勘测设计有限公司，福建 漳州 363000）

1 工程概况

玉兰溪位于福建省华安县南部，属北溪小支流。玉兰溪流域主流发源于华安县光埔山南麓一带，流经路墘村、进入大陂、陂头、芹坂后纳西支流后折向，自北向南穿过鹰厦铁路，再流经玉胜、玉兰等村，穿过厦成高速路，于碧溪村西侧经玉兰水闸汇入北溪，全流域集雨面积28.3 km2，主河道全长11.6 km，河道平均坡降6.75‰。其中，玉兰宫引水渠渠首以上玉兰溪流域集雨面积26.5 km2，主河道全长10.1 km，河道平均坡降8.74‰。

玉兰宫河道综合治理工程河道位于玉兰村附近，现状河道已堵塞淤积，本次设计拟将玉兰溪由寨顶附近分流，穿厦蓉高速与玉兰村后，于碧溪村前重新汇入玉兰溪，工程河段全长约3029.1 m。

本次设计治理重点主要是打通玉兰村内河水体的流动性，改善水质，实现水利与园林、治水与生态、亲水与安全的有机结合，使周边居民的生命财产安全更有保障，而且将极大改善河道及其周边的卫生条件，提高沿河居民的生活质量和健康水平。

2 工程地质

2.1 地层岩性

根据地质测绘、野外钻探所揭露、结合原位测试与室内土工试验成果[1]，在勘探深度范围内，拟建场地内自上而下主要分布素填土、粉质粘土、淤泥质土、粘土、中砂、卵石、残积砂质粘性土。

2.2 主要工程地质问题

（1）沉降变形和抗滑稳定问题

本次拟建渠道渠基及以下土层普遍存在淤泥质土，呈软塑～流塑状，属高压缩性土，土体强度低，且淤泥质土层水平及垂直方向分布不均匀，若渠基土层为粉质粘土且厚度较大时，渠段一般不存在沉降问题；若渠基为粉质粘土且较薄或渠基为淤泥质土时，渠段存在沉降问题。渠基沉降量较大，会引起渠顶欠高、挡墙失稳等险情。建议对存在软弱地层的地段进行沉降稳定验算，以便采取加固补强处理措施。渠道边坡有淤泥质土，易受上部荷载的变化而往河道挤出、滑移。

（2）抗冲刷稳定问题

本工程渠道边坡土层主要为素填土、粉质粘土、淤泥质土，为土质边坡。由于素填土、淤泥质土抗冲能力较差，边坡易受水体淘刷，侧蚀，因此，若渠道边坡存在素填土、淤泥质土，则不利于边坡稳定；本次拟新建渠道渠基、护岸挡墙基础多段位于淤泥质土上，汛期水流湍急时，渠基及挡墙基础受水体冲刷流失，不利挡墙基础稳定及渠道边坡稳定。因此，对于渠道边坡、渠基及挡墙基础存在素填土、淤泥质土的地段需进行抗冲刷处理。

3 洪水分析

3.1 设计洪水

（1）洪水成因及特性

流域所在区域属亚热带海洋性季风气候区，洪水灾害主要由4月～6月的锋面雨和7月～9月的台风暴雨形成。锋面雨是由北方南下的冷空气与来自孟加拉湾北上的暖湿气流交融对峙的准静止锋而形成的，锋面雨的特点是降雨范围广，持续时间长；台风雨则是西太平洋洋面和南海海域生成的台风正面登陆或外围影响而带来的暴雨、大暴雨、甚至特大暴雨，其特点是来势凶猛，降雨历时短、强度大、雨量集中，是造成玉兰溪流域洪水灾害的最主要天气原因。流域中上游地处中低山地，暴雨洪水在中上游集中，而下游位于平坦低洼的平原，洪水过程主要为单峰型，洪水暴涨。

（2）设计暴雨

项目区流域内未设立水文测站，也没有雨量站，邻近流域主要有浦南站，根据浦南站及福建省水文图集统计暴雨系列资料，浦南站暴雨资料按P-Ⅲ线型进行频率曲线适线分析，各暴雨参数成果见表1。

表1 各雨量站不同历时暴雨参数成果表

本次设计暴雨主要参照最邻近浦南站分析成果，结合2002年《福建省暴雨等值线图》，流域中上游地处中低山地，暴雨洪水在中上游集中，因此本项目设计暴雨应略大于浦南站成果，经综合分析采用图集成果作为本次设计暴雨成果，见表2。

表2 项目区所在流域设计暴雨成果表

3.2 设计洪水推求

玉兰溪流域面积较小，且流域内没有水文测站，无实测洪水流量资料，设计洪水分别按推理公式法、华东地区特小流域公式法及地区综合法推求设计洪水见表3。

表3 各控制断面设计洪水成果比较表

设计洪水合理性分析：经综合分析，考虑到地区综合法的站点较分散，与玉兰溪流域下垫面因素较不吻合，地区综合法成果仅供参考。推理公式法与华东特小流域公式法同属设计暴雨推求设计洪水法，二者区别在于汇流计算不一，一般而言，推理公式法适用于200 km2以下小流域洪水计算，华东特小流域公式法适用于30 km2以下小流域洪水计算。两种方法均适用，从工程安全角度考虑，本次设计洪水采用福建推理公式法计算成果。

4 河道整治措施

按照《华安县丰山镇总体规划（2010-2030）》要求，通过福建省华安经济开发区九龙工业园水系连通工程建设，应基本实现“河畅、水清、岸绿、安全、生态”的目标[2]。根据本河段的功能定位，确定具体目标。

本工程结合华安县丰山镇现状水系格局，紧紧围绕丰山镇发展战略和城市总体规划，将丰山镇及周边地区范围内河、湖相连，构建九龙江北溪“一溪三带”的生态水系格局，实现供水、生态、景观、防洪等综合利用功能[3]。

本次工程河道总长3029.1 m，拟将玉兰溪由寨顶附近分流，穿厦蓉高速与玉兰村后，于碧溪村前重新汇入玉兰溪，其中新建引水渠长885 m，新建玉兰宫段护岸长885 m；此外，玉兰宫附近有一干涸堵塞的小沟渠，为连通玉兰溪与浦西溪的连通渠，长度约为771.6 m，本次仅进行清障除杂。

现有过路管涵直径仅0.8 m，过流能力约1.24 m3/s，不满足过流要求，拟新建箱涵连通两端的水系。新建箱涵底宽1.9 m，高2 m；箱涵边墙厚300 mm，顶板和底板厚300 mm，下设100 mm厚C15素砼垫层。

5 河水改善方案与措施

5.1 河水改善的理念

从玉兰溪河道水质、水生态调查评价分析中，我们得到了三点理念与原则，进行污染治理。

（1）“病在水里，根在岸上”理念。河水水质差的根本原因在于岸上污水的随意排放，要彻底改善河水，还得从岸上入手。

（2）流域污染防治理念。河水改善应对全流域进行综合考虑规划，对全流域进行改善，避免出现部分河段改善后受到二次污染。

（3）全过程污染防治理念。河水改善应遵循全过程原则，做到源头阻隔、过程控制、末端强化。

5.2 河水改善的方案与措施

本次河道水质改善主要分为水质改善以及水生态环境改观，本文从各方面入手，进行河道水质、水生态治理，从而达到改善河道的目的与效果。

水质改善需结合城建、环保、农业、林业等多部门共同参与。充分发挥各部门职能，从点源、面源上做好截污控源工作，方能保障项目区良好的水生态环境。本方案在下游已有水处理设备的基础上，改造生态塘，设置砾石床、生态透水坝，补植水生植物等，通过生物、物理作用吸收、吸附水体营养物质，减轻下游水处理设备的处理负荷。

（1）生态塘改造

生态浮床由浮体、种植框、种植介质、连接扣和水生植物组成，利用浮岛植物，吸收水中N、P等富营养化物质，防止和控制藻类发生。可种植大多数小型植物和大型植物，多种花卉搭配种植在水上形成美妙的水上景观[4]。

（2）拦污网

通过拦污网拦截水中漂浮物，为下游水生空心菜种植提供干净水体。

（3）水生空心菜

利用空心菜生长过程中吸收水中N、P等富营养化物质，防止和控制藻类发生。

（4）补植水生植物

两侧补植水生鸳鸯美人蕉、旱伞草等水生植物，通过水生植物提升水体的自净能力，改善水体生态环境。

6 结论与建议

本次河道综合治理工程完成后，可有效改善项目区水系的完整性。引水进入玉兰村后，提高了内河水体的流动性，不仅提高了城市水体的水环境承载能力，而且拓展了开发区的发展空间，有利于带动内河沿线乡镇、农村基础设施建设的改善，提供更加均等的水利基本公共服务。因此，本次河道综合治理治理得到了较好的效果。