安远县濂江河系统综合整治方案分析

钟小年

(东莞市水利勘测设计院有限公司，广东 东莞 330200)

0 引 言

近几年来，人们对水环境的要求不断提高，加强各地区的河道综合整治工作势在必行。新时期，河道综合治理工程方案设计时应该从周围环境、运行安全以及运行生态等方面入手，提出切实可行的整治方案，从根本上改善水环境质量。不仅如此，在确定方案中，还需进一步分析，最终达到技术、经济等多方面的可行性。

1 研究对象

1.1 工程概况

河道治理的核心是水环境改善，而从系统角度上出发，制定执行综合性整治方案，才能够真正实现河道和城市的和谐共处。安远县濂江河全长89km，流域面积1649km2，支流众多，支撑了当地3.2万人的日常生活用水，覆盖了2.4万亩耕地。本次综合整治工作的预期整治总长139.84km，清淤总长7.252km，同时增设127座涵管以及174座下河埠头，重建瓦园塅水陂和机耕桥。

1.2 治理思路

在全面落实安远县濂江河系统综合整治方案的过程中，从安全性、水资源工程、生态优化、空间景观等设计理念出发，全面利用周围自然条件、人文资源，让河道恢复自然机理，打造出健康安全的水生态环境格局。在治理过程中需要根据不同河段的实际需求，有针对性的进行设计，确保工程措施和当地需求相适应。比如，可以按照河道通航情况划分为通航河段和非通航河段，或者按照周边交通情况分为镇区段和郊野段。而安远县濂江河在实际治理过程中，根据实际需求进行划分，以进一步提高工程措施的针对性，充分发挥出不同河段的功能作用。河段具体划分为四个区段，分别为农田段、生态基地及种植园段、旅游景区段、村庄段及乡镇段，农田段以岸坡加固的治理措施为主，生态基地及种植园段的工作任务是围绕水景主体建设，打造观光带，而旅游景区段的治理重点在清淤净化、美化岸坡等方面，村庄段及乡镇段则以清除河道淤积物，改善河道内植被结构为主要治理内容。

2 整治方法

2.1 河道治理

此次项目施工建设中，共计划投入资金9700万元，并将周围地区包括兴隆乡镇、高云山乡、车头镇和蔡坊乡在内区域作为第一标段；重石乡作为第二标段；塘村乡和欣山镇作为第三标段，计划沿河新建埠头和涵管，在原地址上拆除并重新构建机耕桥。

河道治理是江河系统综合整治工作中的核心关键，主要涉及断面、护坡、提防、水闸等内容，由上可知，安远县濂江河系统的河道治理任务核心为岸坡加固，在明确护岸形式的基础上，有针对性的落实护坡护岸和整坡措施。需要注意的是，在河道治理的过程中，应尽可能的利用原有材料，在保证结构安全的同时，实现生态化建设，以此强化水体自净能力。以该综合治理工程为例，在对其中一个分支富田尾水河道进行综合整治时，经过多个方案的对比分析后，选择了C20混凝土趾墙结合草皮护岸的加固方式，其中背坡采用人工修坡的方式，在趾墙顶部以上采用草皮护坡，坡比为1∶1.5，见图1。

图1 混凝土趾墙结合草皮护岸的加固示意图

表1为混凝土趾墙结合草皮护岸的加固的具体参数数据。

表1 方案具体参数数据

如表2所示，在方案比较时，同时提出了四个方案措施，除了C20混凝土趾墙+草皮护岸之外，还包括C20混凝土齿槽+预制块护坡、格宾石笼固脚+绿滨垫护坡、格宾石笼趾墙+生态砖护坡。对比分析施工所需材料以及施工成本，综合考虑稳定性、生态效果、造价、占地、施工等方面，最终选择了抗冲性、耐久性较优、占地面积较少、造价相对较低的C20混凝土趾墙+草皮护岸施工方式。需要注意的是，安远县濂江河系统的河道治理任务中涉及的河段较多，因此，需要根据不同河段的实际情况，进行科学的选择。

表2 方案比较

除了护岸加固工程之外，在安远县濂江河系统内还存在部分河道需要进行清淤疏浚设计。新龙乡段作为据濂江河系统整治工程中的一部分，受到风化和水流等方面的作用，河道行洪安全性较低，需要进行清淤疏浚，以促使河道上下游更加顺畅。通过实际调查分析后发现，该河段中的淤积物大部分为沙壤土，砂石，因此在施工过程中，采用降低河床高程、增加行洪断面的方式，达到防洪减灾，提高行洪安全性的问题。在设计清淤疏浚方案时，还需考虑到河道周边建筑物情况，和相关建设单位进行沟通。如果河道周边建筑物较多，可以采用水冲法适当降低工程对周围建筑和居民的影响[1]。

2.2 生态修复

根据有关人员的统计，安远县濂江河系统在综合整治工程中，一共种植水生植物2.52万m2，乔木和灌木2.09万m2。

1)陆生生态修复

在河道系统综合整治工程中，水生态修复工程是非常关键的环节，承担着美化环境、拓展水体观光空间的重要作用，能够从侧面推动城市生态环境改善。在水生态修复过程中主要涉及岸线靓化、水质改良两方面。安远县濂江河下游承担了生活生产用水供给任务，部分河段经过村庄，受到人为因素影响，污水直接入河。水体自净能力无法完全有效的处理污水，导致整体水环境变差。这就需要在水生态修复的过程中，适当引入水生植物，借此提高水体的自净能力。在修复水生态环境的过程中，也要遵循因地制宜的原则，选择适合当地天气和水生态环境的植物，尽可能的延长植物的寿命。在安远县濂江河系统的水生态秀修复环节，以本地特色树种为主，采用自然种植的手法，确保植物可以得到大幅度增长，充分发出树木的生态作用。综合调查后，最终确定了包括香樟、合欢、四季桂在内的常绿乔木、以及小叶栀子、夏鹃等类型的灌木，打造出整体的绿色景观风格和生态自然气息，见图2。

图2 水生态植被系统

在设计水生态修复方案的过程中，除了要考虑到植物本身的生态修复作用，还要考虑到颜色搭配问题，以此突出植物在造景上的特色，为不同的河段打造出不同的氛围环境。乔木和灌木、常绿和阔叶树之间的组合方式，已经具有充足的层次性和变化特点，配合水生植物和花坛，能够进一步丰富景观效果。

2)水生态修复

在水中加入水蛭，也能提高净化功能，配合岸上植物，建立形成一个循环的生态系统，切实提高水资源的自净能力。以安远县濂江河系统中的黄屋河河道为例，为了打造缓坡景观，综合考虑周边地形后，设计形成生态堤岸，将碎石、植物组合在一起，借助常绿和阔叶树形态上的特色，构建出多个主景，形成疏密有致的水景空间。不仅对河岸的生态景观进行改造，还选择了菖蒲、睡莲等水生植物，全面优化黄屋河河道的自然景观[2]。从生物性能上来看，上述植被具有良好的净化环境的效果，以菖蒲为例，菖蒲对TN的的去除了达到了(27.49±3.187)%、对COD的去除率达到了(34.44±3.040)%，对NH4+的去除率达到了(98.75±1.112)%等，对水质的净化效果显著。

3)净化设施

在整治过程中，根据沿线各地的实际情况，分析造成河道污染的主要原因，有针对性的建设相应净化设施。比如，民房较多的地区，配建化粪池，利用化粪池对生活污水进行处理，降低对河道的污染。除此之外，在村镇地区，对畜牧业、种植业用水情况进行统一管理额规划，确保生产污水排入附近的污水管网。比如，黄屋河河道针对附近乡镇地区的生活情况，根据乡镇生活排水规划，并结合地形、地势，统计当地排水沟渠建设数量，沿河岸额外增设排水涵管，实现全方位的水净化处理。

2.3 周围景观建设

周围景观环境的设计是河道综合整治过程中必不可少的一点，水环境本身就具有一定的景观作用，不仅可以点缀城市，也在一定程度上展现出一个城市的文明程度。在不同的河段河道上，选择的方式也要存在一定的区别，在贴合地区文化的同时，还要满足当地人们的精神需求。以安远县濂江河系统在综合整治工程为例，在不同濂江河河段，采用的景观建设各不相同，主要包括生态砖护岸、干砌堆石护岸两种。需要注意的是，在建设周围景观的过程中，很多细节内容都要提高重视，包括石料的选择、摆放的位置等内容，如果使用的是一些额特殊材质的砖块，还需要对其中的内容进行综合性分析。一般情况下，不能选择圆形或易发生滚动形状的石块，确保形状稳定性，还要具备的较高的抗水性、抗冻性和耐水性。

2.4 其他内容设计

除了上述几个方面之外，在不同的河道系统综合整治工程中，需要进行一些较为特殊的修复任务。比如，护岸工程设计、拦水陂坝设计等内容，通过详细的计算得到具体的结果参数，进一步提高整治效果。以安远县濂江河系统护岸工程设计为例，需要计算冲刷深度、护坡、护脚、趾墙结构稳定等内容。根据国家的有关设计规范，可以按照下列公式，完成冲刷深度测算。主要利用hs=H0[(Ucp/Uc)n-1]和Ucp=2Uη/(1+η)，前者为局部冲刷深度计算公式，后者为近岸垂线平均流速计算公式，H0表示冲刷处水深，n为常数固定值，具体取值和防护岸坡在平面上的形状有关，本次计算取n=1/4，U、Uc、η分别代表行近流速、泥沙起动流速以及水流流速不均匀系数，参数的确定要根据地质勘察报告以及有关设计规范进行确定。根据各河段护坡、护脚计算结果，就可以推断得出具体的冲刷深度，并且进一步确定护坡厚度等参数[3]。

表3 各河段护坡、护脚计算表

从表2中的数据可以看出该河段的流速较大，冲刷深度0.41-0.77m左右。通过对工程实际情况的分析，最终确定了基础埋深深度，为1.0m。

此外，运用信息技术，对当地多处可能出现危险点的项目进行建设，并绘制了河水系统综合图，强化水域变化监测。运用遥感跟踪技术，每日进行卫星影响监测和解释，编制河段遥感监测。使用无人机遥感技术与监测小组，跟踪监测大流量经过下游河段时的河势，并将信息在第一时间传输会控制中心，为强化管理提供支持。

3 结果分析

从2019年10月正式启动安远县濂江河系统整治项目之后，当地水环境和生态系统的规划已经取得初步成果，对沿岸生态环境实现了系统性修复。项目工期约4年，在今后的整治管理工作中，将在现有基础上，进一步加强淤泥清除、护岸加固等建设，结合成像规划与沿岸实际情况，融入水景观元素，提高建设品味，提升居民生活质量。

4 总 结

综上所述，通过对安远县濂江河系统综合整治方案分析来看，在对河道水环境进行综合整治的过程中，必须要从总体角度进行考虑，实现专业协调发展，减少重复性工作，提高经济效益，同时加强后期管理工作，打造出可持续发展的、宜居性较强的城市空间。