珠江三角洲河道整治與修復(fù)方法初探

梁海濤 陳國(guó)軒 黃兆瑋 朱婷

（廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣東廣州 510635）

1 概要

山無(wú)水不秀，城無(wú)水不美。水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。河道眾多是珠江三角洲地區(qū)的一個(gè)重要特色，也為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展提供了優(yōu)越的自然條件。但珠江三角洲經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，也造成了河道水質(zhì)不同程度的污染，人口急劇增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)擴(kuò)張、工廠林立等形成土地緊張，河道被侵占或填埋，水系結(jié)構(gòu)遭受破壞。珠江三角洲河道集水范圍基本都是城市發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)。當(dāng)前河道水污染、水生態(tài)環(huán)境破壞等問(wèn)題嚴(yán)重影響兩岸居民的生活質(zhì)量和生態(tài)、景觀環(huán)境質(zhì)量，制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，“還水于民、還綠于民”的呼聲越來(lái)越高。進(jìn)行河道整治與修復(fù)，有利于實(shí)現(xiàn)城市傳統(tǒng)水利與環(huán)境水利、生態(tài)水利的有機(jī)結(jié)合，引水入城，引綠入城，改善水環(huán)境，創(chuàng)造碧水長(zhǎng)清的水生態(tài)，全面構(gòu)筑人與自然和諧的優(yōu)美環(huán)境，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，提高人居環(huán)境質(zhì)量。

2 整治與修復(fù)思路

2.1 問(wèn)題分析

珠江三角洲河道存在的主要問(wèn)題是水環(huán)境、水景觀與該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不協(xié)調(diào)，制約沿岸居民居住和生活環(huán)境質(zhì)量的提高。造成這一現(xiàn)象的原因是多方面的、綜合性的，但根本原因是三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，單純追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和規(guī)模，降低治污準(zhǔn)入門(mén)檻換來(lái)GDP的快速增長(zhǎng)，從而犧牲了環(huán)境生態(tài)效益；其次是對(duì)河道水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境管理缺失，既不規(guī)劃也不保護(hù)，惡性循環(huán)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間積累，問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。

2.2 整治與修復(fù)思路1

城市河流因其位置和功能上的特殊性，在具體的治理技術(shù)上需要考慮多方面的需求，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)宜分別從防洪、蓄水工程、景觀綠化、生態(tài)護(hù)岸、污水治理和濱水區(qū)開(kāi)發(fā)等6個(gè)方面，對(duì)城市河流水環(huán)境進(jìn)行綜合治理。整治與修復(fù)基本思路是：從泄洪整治、截污治污入手，從根本上切斷內(nèi)源、外源污染，再輔以生態(tài)、植物、補(bǔ)水等修復(fù)措施，建設(shè)人、水、生態(tài)環(huán)境和諧的河道體系，實(shí)現(xiàn)“水通、水活、水美”，建設(shè)“安全河、清水河、生態(tài)河”。

圖1 技術(shù)路線圖

通過(guò)河道功能區(qū)劃，制定長(zhǎng)期治理目標(biāo)，建立長(zhǎng)效管理機(jī)制，堅(jiān)持治理與保護(hù)并舉，實(shí)現(xiàn)河道的健康良性發(fā)展，保障珠江三角洲經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。珠江三角洲河道整治與修復(fù)的整體思路見(jiàn)圖1。

3 整治與修復(fù)措施

河道整治與修復(fù)的措施有泄洪整治、水環(huán)境整治與修復(fù)、景觀工程等三個(gè)方面。泄洪整治措施有河道清淤疏浚、岸線控制、堤防工程；水環(huán)境整治與修復(fù)包括截污治污、污染底泥控制、生態(tài)補(bǔ)水、濕地工程；景觀工程主要是河道堤岸的綠化。

河道整治與修復(fù)措施分類(lèi)見(jiàn)圖2。

圖2 河道綜合整治與修復(fù)措施

3.1 泄洪整治工程

河道的主要功能之一就是防洪排澇，河道整治首先應(yīng)滿(mǎn)足的是暴雨不致災(zāi)。泄洪整治措施有清淤疏浚、岸線控制、堤防工程和其它措施。

（1）清淤疏浚

三角洲河道流速緩慢，因此容易造成泥沙淤積，兩岸隨意丟棄垃圾等也是河道淤積的原因。清淤可以增加河道過(guò)斷面，疏浚斷面及高程通過(guò)水力計(jì)算確定。

（2）岸線控制

岸線指沿河道水流方向劃定的、臨水控制線和外緣控制線（背水）組成的帶狀區(qū)域。臨水控制線是指為保障河道防洪安全和河流健康生命基本要求，在河岸的臨水一側(cè)順?biāo)鞣较騽澏ǖ目刂凭€，在此線的臨水一側(cè)禁止有礙防洪和維持河流健康生命的行為；外緣控制線（背水）是指河流堤防工程管理、沿線綠化、生態(tài)修復(fù)范圍的外邊緣線。

從保護(hù)生態(tài)的角度考慮，一般認(rèn)為，保護(hù)河流無(wú)脊椎動(dòng)物的廊道（植被）寬度大約需要3～12m；能夠滿(mǎn)足鳥(niǎo)類(lèi)遷移和保護(hù)魚(yú)類(lèi)與小型哺乳動(dòng)物的廊道寬度大約需要12～30m；30～60m的河流岸帶寬度可以滿(mǎn)足野生動(dòng)物對(duì)生境的需求，截獲50%以上的沉積物，控制氮、磷流失，為魚(yú)類(lèi)提供有機(jī)碎屑和多樣化的生境。

從人在河岸觀察水流的角度考慮，寬深比小于1的河道，會(huì)給人帶來(lái)較強(qiáng)的封閉感，甚至有壓抑和恐怖的感覺(jué)；比值為3左右，可以給人以比較舒適的感覺(jué)；比值在 4～6之間時(shí)，空間的封閉感和整體感隨之減弱，給人以空間寬闊的感覺(jué)；大于 8時(shí)，空間封閉感完全消失，給人以一片汪洋之感，兩岸的整體感也隨之消失。因此，單純從視覺(jué)的角度考慮，河道兩岸綠化走廊寬度至少要在15～25m之間。

岸線控制寬度結(jié)合上述研究、《廣東省河道堤防管理?xiàng)l例》、城市總體規(guī)劃、現(xiàn)狀實(shí)際綜合確定。

（3）堤防工程

河道整治中，堤防工程除滿(mǎn)足防洪安全需要外，還應(yīng)特別注意堤防的型式，盡可能體現(xiàn)綠化生態(tài)堤防的理念，融入親水平臺(tái)，保證群眾的視覺(jué)感官和嬉戲游玩的樂(lè)趣。

堤岸型式的選擇通常有直墻式、斜坡式和復(fù)式等斷面型式。城鎮(zhèn)建成區(qū)段，由于土地緊張、河道兩岸建筑多造成征地拆遷困難，選用直墻式，直立面輔以生態(tài)磚增加綠化。

斜坡式和復(fù)式等斷面適合非城鎮(zhèn)區(qū)段，此種型式可最大可能地恢復(fù)河道原生態(tài)、美化環(huán)境，為生物提供棲息場(chǎng)所，也是河道整治優(yōu)先選用的。

（4）其它措施

根據(jù)需要，設(shè)置蓄水工程、閘站工程，統(tǒng)一調(diào)度，保障河道防洪安全。

3.2 水環(huán)境整治與修復(fù)

河道水環(huán)境整治的目標(biāo)是恢復(fù)河道的環(huán)境生態(tài)功能，水生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，清潔物種生長(zhǎng)繁殖，魚(yú)蝦重現(xiàn)，生物多樣性指數(shù)明顯增加，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境與水生態(tài)環(huán)境健康良性循環(huán)的生態(tài)目標(biāo)。

珠江三角洲河道水環(huán)境整治的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)是解決河道水質(zhì)污染的問(wèn)題，因?yàn)楹恿魃鷳B(tài)修復(fù)的前提是控制流入河流水體污染物的排放量及污染物的性質(zhì)。河道污染源可分為三類(lèi)，一是點(diǎn)源污染，來(lái)自工業(yè)污水和第三產(chǎn)業(yè)廢水；二是面源污染，來(lái)自農(nóng)業(yè)區(qū)的農(nóng)藥、化肥、養(yǎng)殖；三是內(nèi)源污染，來(lái)自河道黑臭底泥二次污染。點(diǎn)源、面源污染屬于外源污染。對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)源的要治內(nèi)不污外，對(duì)既有內(nèi)源又有外源的既要治內(nèi)又要拒外，對(duì)外來(lái)污染源要求市縣（縣、鎮(zhèn)）交界斷面水質(zhì)按水功能區(qū)和相關(guān)規(guī)定達(dá)標(biāo)。

（1）截污治污

截污工程要與市政、環(huán)保部門(mén)規(guī)劃緊密結(jié)合，不能滿(mǎn)足要求的河段應(yīng)在河道兩岸布設(shè)截污管道，徹底杜絕污水直接排入河道。根據(jù)河道水功能區(qū)劃，計(jì)算河道納污能力，復(fù)核治污工程規(guī)劃是否滿(mǎn)足要求。

（2）底泥污染控制

據(jù)調(diào)查，三角洲河道底泥重金屬超標(biāo)、污染嚴(yán)重，是河道內(nèi)源污染元兇，清除受污染的底泥是河道水環(huán)境改善的重要措施。結(jié)合底泥化驗(yàn)資料、泄洪整治清淤疏浚斷面，制定污染底泥清除控制高程。底泥環(huán)保處理非常重要，要制定對(duì)策，避免污染搬家。

（3）引潔增容

水是河流生態(tài)系統(tǒng)中最重要的環(huán)境因素，也是維持河流系統(tǒng)健康的重要因素。在治污的同時(shí)建設(shè)水環(huán)境、生態(tài)補(bǔ)水系統(tǒng)，增加環(huán)境用水，改善水環(huán)境。通過(guò)蓄水工程、引水工程、中水回用、實(shí)施雨洪截排工程蓄洪補(bǔ)枯和人工湖調(diào)蓄工程等措施實(shí)現(xiàn)河道的引潔增容，實(shí)現(xiàn)水清、水滿(mǎn)、水動(dòng)。河道補(bǔ)水工程通過(guò)水利調(diào)度增加河道水流量，增大河道輸送容量，加快流速，調(diào)活水體，提高水體的轉(zhuǎn)換速度，水體自?xún)裟芰υ鰪?qiáng)，有利于水生態(tài)環(huán)境全面恢復(fù)，是改善河道水環(huán)境的重要手段。

河道的補(bǔ)水水源可以利用水庫(kù)補(bǔ)水、雨洪利用、污水處理廠中水回用補(bǔ)水、外部水源調(diào)水補(bǔ)水，根據(jù)河道具體特點(diǎn)可以是單一水源、也可以是多水源組合。三角洲網(wǎng)河區(qū)河道，同時(shí)受洪潮影響，通過(guò)河道兩端閘站調(diào)度置換河道內(nèi)內(nèi)水體。雨源型河道，采用外部水源調(diào)水補(bǔ)水、中水回用。

（4）河道生態(tài)工程與生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)

輔助工程是改善河水水質(zhì)的必要補(bǔ)充手段，通過(guò)人工濕地、人工浮島、曝氣增氧等重構(gòu)河道生態(tài)。如同其他生態(tài)系統(tǒng)一樣，正常的河流生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、低級(jí)消費(fèi)者、高級(jí)消費(fèi)者、分解者及非生物的物質(zhì)和能量構(gòu)成.由多級(jí)食物網(wǎng)構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)更為穩(wěn)定，且具有更強(qiáng)的河流自?xún)艄δ堋?/p>

水生植被系統(tǒng)的構(gòu)建：包括挺水植物群落構(gòu)建、沉水植物群落構(gòu)建和浮葉植物構(gòu)建。濕地可選用荷花、蘆葦、香蒲作為挺水植物構(gòu)建的主要物種；選擇菱、睡蓮、鳳眼蓮、荇菜等浮葉植物作為主要浮葉植物；選擇苦草、輪葉黑藻、穗花狐尾藻及馬來(lái)眼子菜等作為沉水植物。

水生動(dòng)物系統(tǒng)構(gòu)建：魚(yú)類(lèi)是生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建必須考慮魚(yú)類(lèi)群落的合理性。魚(yú)類(lèi)調(diào)控是水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的一個(gè)重要組成部分。當(dāng)水系及濕地的植被體系得到恢復(fù)后，通過(guò)引入浮游生物和底棲動(dòng)物豐富食物鏈，再通過(guò)放養(yǎng)魚(yú)類(lèi)構(gòu)建魚(yú)類(lèi)群落，浮游動(dòng)物以植物為食，魚(yú)類(lèi)以植物和浮游動(dòng)物為食。

同時(shí)盡量保留一些河邊靜水區(qū)和濕地，營(yíng)造多樣性水域棲息地環(huán)境，使之具有不同的水深、流場(chǎng)和流速，適于不同生物發(fā)育和生長(zhǎng)需求。

3.3 景觀工程

景觀工程包含水景觀和綠化景觀，通過(guò)補(bǔ)水、水閘控制保持河道適當(dāng)水位實(shí)現(xiàn)水景觀，河道岸坡設(shè)置親水平臺(tái)，平臺(tái)高程一般比景觀水位高 0.2～0.3m。綠化景觀主要結(jié)合河道經(jīng)過(guò)的不同區(qū)域，規(guī)劃不同風(fēng)格的岸坡及河道兩岸綠化走廊。河道常水位以下種植水生植物，它的功能主要是凈化水質(zhì)以及為水生動(dòng)物提供食物和棲息場(chǎng)所，靠近出海口非城區(qū)段河道種植紅樹(shù)林。常水位至洪水位的區(qū)域下部以種植濕生植物為主、上部以中生但能短時(shí)間耐淹植物為主，洪水位線以上以觀賞性植物為主。

3.4 經(jīng)驗(yàn)借鑒

美國(guó)佛羅里達(dá)州基西米河 1962～1971年的河道渠化工程，將本來(lái)蜿蜒的天然河流變成了幾段近似直線的人工運(yùn)河，提高了河道的排洪能力，但同時(shí)也對(duì)河流生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。為了恢復(fù)河流原有的生態(tài)面貌，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，美國(guó)相關(guān)部門(mén)組織了一系列基西米河生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)，1976年佛州議會(huì)通過(guò)了《基西米河生態(tài)修復(fù)法案》，1975～1985年研究了基西米河防洪工程的影響，1984～1990年開(kāi)展了基西米河示范工程，內(nèi)容主要是修建攔河壩、調(diào)整上游水庫(kù)運(yùn)用方式，在面積達(dá)11km2的濕地上重新形成原有的季節(jié)性水位浮動(dòng)，營(yíng)造一個(gè)水流能漫沒(méi)的沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)，在有限河漫灘上重新塑造出了渠化前的水流流動(dòng)方式，水位浮動(dòng)和回水增加了河灘沼澤地帶的淹沒(méi)頻率，動(dòng)植物也顯現(xiàn)出積極的反應(yīng)，植物群落在新的適宜的水文環(huán)境條件下，開(kāi)始重塑原有的自然狀態(tài)，無(wú)脊椎動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、水鳥(niǎo)以及涉禽也因?yàn)樽匀簧鷳B(tài)環(huán)境的恢復(fù)而開(kāi)始重現(xiàn)。1990年提出了《可選方案評(píng)估與初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，開(kāi)始大范圍生態(tài)修復(fù)。至 2005年目前上游區(qū)域的工程已絕大部分完成。

從基西米河生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)踐過(guò)程看，所有生態(tài)修復(fù)工程措施都以是恢復(fù)河流的自然水文狀態(tài)和水流運(yùn)動(dòng)方式為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)恢復(fù)原有的水文環(huán)境達(dá)到修復(fù)生態(tài)功能的目的。同時(shí)顯示，河道生態(tài)修復(fù)是個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要闡述了珠江三角洲河道整治與修復(fù)的思路與措施，文中提出的治理措施亦是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，有其適應(yīng)性和局限性，僅供參考。河道整治與修復(fù)是項(xiàng)多部門(mén)共同參與、合作的工程，河道綜合整治工程依靠單一部門(mén)和專(zhuān)業(yè)難以圓滿(mǎn)完成，各部門(mén)要聯(lián)合治理河道存在的問(wèn)題，特別是環(huán)保、城建部門(mén)，應(yīng)為主要力量。生態(tài)修復(fù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，要長(zhǎng)期堅(jiān)持，不可急于求成。