桃源縣延溪河河道綜合整治方案

呂美麗，楊貝貝

(中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300000)

河道承載著多樣化的功能，對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)有著重要的影響。以往的河道治理主要考慮河道本身，忽略了河道與周邊環(huán)境的關(guān)系。近年來(lái)隨著環(huán)境治理的發(fā)展，河道綜合整治在全國(guó)各地火熱開(kāi)展，整治方法不盡相同，效果也有差異[1]。本文以桃源縣延溪河河道綜合整治為研究對(duì)象，具體闡述工程設(shè)計(jì)的理念和方案，以期對(duì)河道綜合整治提供指導(dǎo)和借鑒。

1 工程總體情況

延溪古稱(chēng)煙溪，全長(zhǎng)44.9 km，流域控制面積約456.0 km2，是桃源縣沅水一級(jí)支流第四大河，位于桃源縣腹地中東部，承擔(dān)防洪功能，途徑桃源縣重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，是重要的灌溉水來(lái)源之一。

本次設(shè)計(jì)范圍位于延溪河下游段，西起鐵路橋，東至延溪河入沅江口，連接桃源老城區(qū)與城西區(qū)，主河道長(zhǎng)約為9.0 km，此外將主河道南部的內(nèi)河水系及北部的老河道納入此次設(shè)計(jì)范圍，其中老河道水系長(zhǎng)度約為15 km。設(shè)計(jì)紅線內(nèi)面積約6.0 km2，河道藍(lán)線內(nèi)面積約2.1 km2,如圖1所示。

2 工程設(shè)計(jì)理念

在分析研究上位規(guī)劃基礎(chǔ)上，桃源縣延溪河綜合整治工程采用河道安全、水資源工程、生態(tài)構(gòu)建、河道景觀等四位一體的設(shè)計(jì)思路，科學(xué)利用延溪河自然條件、人文資源，恢復(fù)河道自然機(jī)理，實(shí)現(xiàn)河暢、水清、岸綠、景美，安全健康的水生態(tài)環(huán)境格局。

3 工程設(shè)計(jì)方案

3.1 河道治理

3.1.1 護(hù)坡 主要分為：通航河段和非通航河段。

(1)通航河段設(shè)計(jì)

邊坡坡度為1∶2，水面以上設(shè)置一級(jí)馬道，護(hù)坡采用草皮生態(tài)護(hù)坡的方式，水面以下采用格賓石籠的護(hù)岸形式(圖2a)。

圖1 項(xiàng)目范圍圖

(2)非通航河段設(shè)計(jì)

邊坡坡度為1∶3，水面以上設(shè)置兩級(jí)馬道，采用草皮護(hù)坡的護(hù)岸形式，同時(shí)結(jié)合景觀適當(dāng)種植植被，水面以下采用生態(tài)石籠護(hù)岸形式(圖2b)。

草皮護(hù)坡用狗牙根以15 g·m-2的播量進(jìn)行機(jī)械噴播。播種后根據(jù)天氣情況每天或隔天噴水，當(dāng)幼苗長(zhǎng)到3～6 cm時(shí)停止噴水，但要經(jīng)常保持土壤濕潤(rùn)，并注意及時(shí)清除雜草[2]。

圖2 通航河段(a)和非通航河段(b)河道斷面圖

3.1.2 堤防 項(xiàng)目段主河道兩岸堤防共加長(zhǎng)17.676 km。受場(chǎng)地限制，主河道堤防左岸全線和部分堤防右岸堤頂設(shè)置0.7 m高的防浪墻，總長(zhǎng)度為9.338 km。

本著因地制宜、就地取材的原則，根據(jù)項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況，采用均質(zhì)土堤，迎水面邊坡坡比與河道的二級(jí)坡保持一致，背水面與生態(tài)景觀微地形相結(jié)合[3]。

3.1.3 水閘 延溪河設(shè)置三個(gè)節(jié)制閘，以實(shí)施景觀蓄水及內(nèi)河水系引水。根據(jù)水閘的功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求，在主河道與南內(nèi)河交匯處、主河道與北內(nèi)河交匯處、靠近河口等三處呈梯段進(jìn)行布置。蓄水后水面均能回水至上一級(jí)閘，以利于水面銜接、景觀搭配，符合生態(tài)河流要求。內(nèi)河側(cè)有多余空地，便于布置建筑物。水閘建成后還可兼作主河道節(jié)制閘的導(dǎo)流建筑物。節(jié)制閘主要功能為蓄水，兼顧排澇，水位調(diào)節(jié)變化大，通過(guò)分析比較現(xiàn)狀條件、景觀效果、管理維護(hù)、投資造價(jià)等，設(shè)計(jì)采用液壓壩[4]。

3.2 水生態(tài)修復(fù)

3.2.1 可供選擇的生態(tài)修復(fù)方案

(1)人工濕地

人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類(lèi)似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上[5]。污水與污泥在沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過(guò)濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類(lèi)動(dòng)物的作用[6]。

(2)穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚ǔ沙靥?，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來(lái)處理污水，具有基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)和維修簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體、無(wú)需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)。

(3)生態(tài)浮島

生態(tài)浮島是一種經(jīng)過(guò)人工設(shè)計(jì)建造、漂浮于水面上，供動(dòng)植物和微生物生長(zhǎng)、繁衍、棲息的生物生態(tài)設(shè)施。將經(jīng)過(guò)篩選、馴化的吸收水中有機(jī)污染物功能較強(qiáng)的水生(陸生)植物，植入預(yù)制好的漂浮載體種植槽內(nèi)，讓植物在類(lèi)似無(wú)土栽培的環(huán)境下生長(zhǎng)，植物根系自然延伸并懸浮于水體中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有機(jī)污染物質(zhì)，為水體中的魚(yú)蝦、昆蟲(chóng)和微生物提供生存和附著的條件，同時(shí)釋放出抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)的化合物。在植物、動(dòng)物、昆蟲(chóng)以及微生物的共同作用下使環(huán)境水質(zhì)得以凈化，達(dá)到修復(fù)和重建水體生態(tài)系統(tǒng)的目的。

(4)水生植物修復(fù)

水生植物對(duì)水環(huán)境的修復(fù)主要是通過(guò)自身的生長(zhǎng)以及協(xié)助水體內(nèi)的物理、化學(xué)、生物等作用去除受污染水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，污水中的部分有機(jī)物、無(wú)機(jī)物質(zhì)以及含氮磷的污染物，這些污染物作為植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被吸收，部分有毒物質(zhì)被富集、轉(zhuǎn)化、分解。高等水生植物的存在可以為真菌、細(xì)菌等微生物活動(dòng)提供場(chǎng)所，并通過(guò)其發(fā)達(dá)的通氣組織將O2輸送到根際，抑制厭氧微生物生長(zhǎng)，為好養(yǎng)微生物降解有機(jī)污染物提供良好的場(chǎng)所。

表1 不同生態(tài)修復(fù)方案特點(diǎn)比較

3.2.2 延溪河水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建方案 依據(jù)延溪河現(xiàn)狀及遠(yuǎn)期規(guī)劃，通過(guò)分析比較現(xiàn)階段常用生態(tài)修復(fù)方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境條件要求等(表1)，選擇延溪河生態(tài)修復(fù)方案為人工濕地、穩(wěn)定塘二者有機(jī)組合。通過(guò)種植水生植物、放養(yǎng)生態(tài)魚(yú)類(lèi)，構(gòu)建穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)水體生態(tài)鏈的調(diào)控，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者有機(jī)統(tǒng)一，形成穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)，使水體具有較好的自凈能力[2]。

3.3 景觀提升

3.3.1 設(shè)計(jì)理念 源生態(tài)·漫生活——在尊重河、溪、水、田、林等現(xiàn)狀自然資源基礎(chǔ)上，優(yōu)化空間布局，結(jié)合濱水綠帶建設(shè)，形成連接桃源老城與高鐵新城的景觀與功能聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，秉承“以靜為心、以雅為靈、以韻為美、以隱為宗”設(shè)計(jì)理念，營(yíng)建一處源于良好生態(tài)環(huán)境、充滿愜意浪漫氣息、“大隱于市”的極致之處。

以水為主體，以“水清、水生態(tài)、成景觀”為河道治理的景觀設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要營(yíng)造自然河流景觀，并與人工設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，打造河灘、淺灣、駁岸等多種濱水形態(tài)，充分體現(xiàn)整體景觀的生態(tài)屬性和自然之美[7]。

3.3.2 交通體系 項(xiàng)目的道路體系主要由沿河堤頂路、慢行道路、景觀橋、濱水步道以及連接各級(jí)景觀節(jié)點(diǎn)的支路組合而成。堤頂路設(shè)計(jì)寬度為7 m，作為本段河道的主要行車(chē)道路，連接城區(qū)和高鐵站，極大地方便了人們的生活，同時(shí)兼具水利工程防洪搶險(xiǎn)道路的功能。慢行道路串聯(lián)本段河道的各景觀節(jié)點(diǎn)，形成各節(jié)點(diǎn)完善的交通流線，同時(shí)兼具綠道功能，設(shè)計(jì)寬度為3 m。景觀橋的設(shè)置，縮短居民到達(dá)場(chǎng)地的距離，增加河道親和力。濱水步道沿河道兩岸水面布置，強(qiáng)調(diào)親水性，與水面線之間形成自然的進(jìn)退關(guān)系，與支路共同構(gòu)成三級(jí)園路，連接各級(jí)景觀節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)寬度為2 m[8]。

3.3.3 種植設(shè)計(jì)

(1)人工濕地

人工濕地位于鐵路橋處，面積為13 640 m2，植物選擇從植物的景觀效果及生態(tài)習(xí)性出發(fā)，以再力花、千屈菜、蘆葦、菖蒲、美人蕉、黃花鳶尾等植物為主，不同植物的種植比例為再力花35%；千屈菜20%，蘆葦15%，黃花鳶尾、美人蕉、菖蒲各占10%，總種植面積約為6 531 m2，約占水面面積的48%。

(2)穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘位于進(jìn)水端，總面積為2 450 m2，其中深水區(qū)與淺水區(qū)的比例為1∶1，面積分別為1 225 m2，深水區(qū)的水深平均為2.5～3 m，淺水區(qū)的水深為1～1.5 m

淺水區(qū)種植挺水植物以及沉水植物，挺水植物以蘆葦為主，種植面積為186 m2，沉水植物種植面積為480 m2，以苦草、金魚(yú)藻和狐尾藻為主，種植比例為2∶1∶2。深水區(qū)以沉水植物為主，種植面積分別為苦草168 m2，金魚(yú)藻144 m2，狐尾藻168 m2。水生植物種植面積占穩(wěn)定塘水面面積的47%。

(3)河道周邊

河道周邊場(chǎng)地種植以點(diǎn)、線、面為基本概念展開(kāi)，既保持了河道景觀的整體性，又突出了各個(gè)景觀節(jié)點(diǎn)的獨(dú)特性。以景觀節(jié)點(diǎn)作為植物配置種植要點(diǎn)，注重植物層次，呈組團(tuán)種植，如香樟-八角金盤(pán)-紫葉小檗-毛娟-吉祥草，楓楊-朱砂玉蘭-桂花-金絲桃-吉祥草，植物品種的多樣性與節(jié)點(diǎn)景觀結(jié)合呈現(xiàn)出不一樣的景觀效果。景觀節(jié)點(diǎn)之間以帶狀種植連接，相互呼應(yīng)。帶狀種植沿路而種，以喬木做背景，灌木、地被成片或組團(tuán)，分隔空間。喬木種類(lèi)主要有鳳凰木、細(xì)葉榕、香樟、銀杏、水杉、桃樹(shù)、櫻花等，灌木包含紫薇、榆葉梅、木槿、珍珠梅、石榴、茶花、大葉女貞、石楠等，地被有灑金榕、八角金盤(pán)、鳶尾、薰衣草、麥冬等。最終近有虛實(shí)變化的綠化景觀，遠(yuǎn)有對(duì)岸河景景觀，既有景觀的過(guò)度，又是美景的延續(xù)。眾多景觀節(jié)點(diǎn)聯(lián)系在一起后形成景觀平面。統(tǒng)一的種植風(fēng)格使延溪河水系成為一個(gè)完整而有特色的水系景觀區(qū)域[9]。

植物品種的選擇考慮適應(yīng)性及保護(hù)性，保留場(chǎng)地中長(zhǎng)勢(shì)良好的樹(shù)木，按照點(diǎn)狀設(shè)計(jì)補(bǔ)植觀賞喬木及地被草花，創(chuàng)造特色節(jié)點(diǎn)景觀；臨水區(qū)域通過(guò)地形梳理，種植濕生、水生植物，豐富河道景觀層次。結(jié)合項(xiàng)目地的地理?xiàng)l件與氣候特征，選擇鄉(xiāng)土樹(shù)種、耐水濕的喬灌木，做到“適地適樹(shù)”，力求植物的生態(tài)習(xí)性與栽植地的生態(tài)條件相統(tǒng)一。苗木的規(guī)格、價(jià)格檔次與實(shí)際需要相吻合，量大的植物采用價(jià)格檔次較低的，量少的重點(diǎn)植物用價(jià)格檔次比較高的。節(jié)約成本的同時(shí)，達(dá)到良好的景觀效果。

4 結(jié)語(yǔ)

基于景觀規(guī)劃的河道綜合整治避免了傳統(tǒng)的裁彎取直的手法，保留極具美學(xué)性的自然河道，抓住河道在連接人群與地塊中起到的重要作用，將提升河道生態(tài)系統(tǒng)及景觀環(huán)境列為與河道整治同等重要的位置，通過(guò)設(shè)計(jì)將延溪河重建成為一個(gè)自然生態(tài)同時(shí)可展現(xiàn)延溪文化的河畔社會(huì)環(huán)境。作為一個(gè)新的城鎮(zhèn)綠洲，這條綠廊為桃源縣增添無(wú)限活力[10]。

河道治理的核心是水，但是系統(tǒng)的綜合考慮才能實(shí)現(xiàn)河道與城市發(fā)展的和諧共處。今后河道的綜合治理應(yīng)注重以下幾方面：加強(qiáng)河道治理與環(huán)境提升的總體性，從總體考慮，多專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)，確保一步到位，減少重復(fù)性工作；加強(qiáng)河道整治后期的管理工作，包括河道水質(zhì)監(jiān)測(cè)、河道維護(hù)以及岸坡植物養(yǎng)護(hù)，長(zhǎng)久維護(hù)治理成果。河道治理、景觀規(guī)劃、生態(tài)修復(fù)有機(jī)融合，才能打造出集防洪安全、健康生態(tài)、景色宜人為一體的綠色河道，而對(duì)其進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)則為城鎮(zhèn)居民提供長(zhǎng)久的宜居環(huán)境。