生态景观河道共同发展的水利规划设计分析

周玺

（兰州市水电勘测设计院有限责任公司，甘肃兰州 730030）

0 引言

近年来我国城市化建设规模不断提升，各大城市河道不同程度存在不健康或亚健康状态，以水污染、河道硬化、季节性断流等情况为代表的问题层出不穷，严重影响城市景观以及发展质量。河道作为城市最富魅力的景观场所之一，可以为民众亲近自然、放松身心提供有利条件支持，同时随着城市化发展进程不断推进，多数城市将河道两侧景观建设纳入城市发展总体规划方案之中，“水”也成为城市建设中必不可少的关键因素。然而污染问题使得河道环境逐渐恶劣，不仅削弱其景观价值，同时也对城市居民身体健康造成严重威胁。由此，生态景观共同发展理念成为新时期水利规划重要指导思想。

1 生态景观河道治理原则

从实际发展角度分析，“遵循自然”是生态景观河道治理过程中必须遵照的首要理念，在此该理念指导下方可达成恢复河道生态系统目标，并落实河道景观建设目标。就具体设计工作开展而言，工作人员需要遵守以下几项原则：

第一，地域性原则。工作人员需要认识到不同河流在地形地貌、水文条件等因素方面具有显著差异，实际设计与建设过程中需要依照其本身自然特征开展工作[1]。

第二，生态学原则。恢复河道生态系统是生态景观河道治理核心目标之一，工作人员在具体设计以及建设过程中必须促使河流及河滩之间相互作用功能充分发挥，进而改善河道两岸生态系统以及水域中水系连接性[2]。

第三，顺应自然原则。工作人员在实际设计过程中应杜绝传统控制水流思想，最大限度地避免大规模工程改造破坏河道及河岸原有自然状态[3]。

第四，本土化原则。工作人员在实际开展河道生态恢复过程中应最大限度地避免外来物种入侵情况，优先选用本土物种恢复流域内生态平衡以及物质多样性[4]。

2 案例概述

为深入探究基于生态景观河道共同发展的水利规划设计方式，本文研究中以实际案例为背景进行具体说明。案例工程为某地区河道治理工程，河道全长达到12.5km，流域面积达成45.0km2左右。当地政府在实际发展过程中充分认识到河道治理重要性，同时也考虑到生态原则的重要意义，由此在实际发展中决定采用生态补水设计思路对该河道进行治理。为便于说明，本文研究中依照水体流动方向将其命名为一区、二区以及三区。

3 基于生态景观河道共同发展的水利规划设计方式

3.1 垂直流生态滤床系统设计

案例工程中，设计人员结合区域实际情况决定设计垂直流生态滤床系统，该系统设计处理量以及最大水力荷载分别为480m3·d-1以及800mm·d-1。本系统主要由三格式沉淀池、配水泵和过滤床构成。污水经过三种形式沉淀池的初步沉淀后，用专用水泵对水位浮筒进行自动调节。将水分批输送至过滤床，水流经过配水泵的提升，均匀地喷洒在过滤床的表面，并通过重力渗入过滤层。通过地下管线将滤池中的污水排放到玫瑰湿地公园一期的景观水体中，以达到补充水分的目的，地下管线的埋设深度为50cm，管线长度为45m。

三格式沉降槽的有效容量是80m3。各沉降槽的进、出水口是交错的，流道为S 形，并设有上流导流装置，以阻止水流的冲击及固体的漂移。泵站入口设置一个挡板和一个三角形围堰，以使泵房内的流量均匀地分配。三格式沉降槽可以有效地降低污水的进水量，从而极大地降低了后续的生态过滤床的堵塞几率。过滤床设计面积为100m2，其中种植根系发达、去污力强、适应性强的直水型植物。依照每平方米4-9柱植物种植芦苇，可以在满足过滤要求的同时，达成较好生态景观效果。在过滤床的表面铺上DN（公称直径，diame-ter nominal）150 mm 主管道和DN80mm分支管道，每隔2m，在管壁上均匀地开8mm的孔。过滤层由下至上依次为防渗层、排水层、过渡层1、过渡层2 和表面层。防渗层设计使用厚度为0.5mm 厚的PE 薄膜，可有效防止污水对地下水的污染；排水层设计厚度为10～35 cm，采用8～16 mm 的卵石铺砌；过渡层1 设计厚度为10cm，使用颗粒直径为5-10mm 的砂砾过滤材料，过滤层2 设计厚度为50cm，采用泥沙过滤材料，过滤颗粒直径为0.2-6mm；表面采用8～16 mm 的砂砾，按喷水距离来铺设，厚度通常为5cm。

3.2 景观水体生态修复区设计

为进一步改善实例区域景观水体的保水性，工作人员在进行设计时根据不同区域的水体特征，分别建立不同类型的水草植被恢复区。一、二区主要种植荷花，睡莲，王莲等各种水生花卉，植被覆盖率达到50%-70%。3 种植物的栽植比例为：荷花：睡莲：王莲=1:1:1，依照1.5～2.0m2l 株的密度进行栽植，王莲和睡莲生长水深要求分别为1.0～1.2 米和1.2 米之间，莲花生长水深要求在1.2～1.6 米之间。三区水域深度在1.2～3.0米之间，是该项目中的核心单元，主要栽种凤眼莲、芭乐等植物，植被覆盖率在40%-60%之间。以1:3 的比例栽培美人蕉和凤眼莲，依照0.5～0.7m21株的密度进行栽种之间，美人蕉生长水深要求在1.2～1.5 米之间，凤眼莲的生长深度在1.5～1.3.0m之间。

4 工程成效

4.1 景观水体修复的环境效应

2019 年1 月以及11 月至12 月期间，一区有轻微的富营养化现象，2—3月份为中等程度的富营养化。另外，一区域的粪便大肠杆菌数量很难达到国家标准规定的池塘游憩水体中粪便结球菌总数500 个/L，因此一区域只适宜用作不与人直接接触的观赏类景观水体。二区没有发生富营养化现象，仅在2019 年2 月见出现中营养值恶化情况，其他几个月均达到GB 12941-91 A 级水质标准，也就是与人类身体接触的景观和娱乐水体水质标准。一区二区是生态环境恢复的关键，为确保水质的持续改善，必须以一年四季生长的直立和漂浮的水生植被为主。三个区域的景观水为贫富性景观，透明度为1.5 米，水质清澈，有机质含量低，一年四季都能达到景观和娱乐环境的要求。

4.2 景观水体修复的经济效益

传统的河流净化技术，每吨水的处理成本为0.4-0.5 元，而垂直式生态过滤器的运行成本为0.10元/吨；在不考虑管道建设成本的情况下，使用自来水补水的方法，其供水成本一般在2.0 元以上，因而具有很好的经济效益，可作为今后城市湿地公园的最佳供水方案。

5 总结

综上所述，基于生态景观河道共同发展理念的水利规划已经成为我国水利事业发展必然趋向，技术人员在实际工作中应继续加强对相关理念研究力度，确保生态保护以及城市发展目标得以和谐共处。