濟南市自然生態(tài)型河道設計的幾點思考

王偉超，周斌揚，王芙蓉

（1.濟南市水利建筑勘測設計研究院有限公司，山東 濟南 250101；2.濟南市錦繡川水庫管理處，山東 濟南 250112）

濟南市境內河網(wǎng)密布，內有黃河、小清河、徒駭河三大水系。濟南市內河道具有以下特點：地形復雜多樣，南部群山環(huán)繞，北部地勢平坦；干流多東西向，支流河道以“單邊梳齒狀”為主；年均降雨量650mm，山區(qū)受泰山影響降雨量偏大，易出現(xiàn)局地短時強降雨；受泉群補給的河流四季有水，其它河道“平時干涸無水，汛期洪水洶涌”等。近年來，自然生態(tài)型河道理念成為一種新的需求。濟南市境內建設了多條比較成型的自然生態(tài)河道，但這些河道建設仍然存在如下問題。

一是受資金或土地制約，至今還沒有從根本上解決行洪及生態(tài)問題，有的河道存在斷面小、水面不足等；二是多數(shù)河道被人工化、渠道化，護岸為漿砌塊石或鋼筋混凝土，切斷了水與土壤的聯(lián)系，削弱了河流的自凈能力；三是無常年為Ⅰ、Ⅱ類水質的河道，近70%的河道水質為Ⅴ類，局部還有劣Ⅴ類；四是河道防洪標準不足，水生態(tài)環(huán)境急需修復。

1 自然生態(tài)型河道設計理念

進行自然生態(tài)型河道設計，需要很好地觀察自然形成的原有河流，研究其結構形態(tài)與自然特征，堅持以人為本，因地制宜，宜寬則寬、宜窄則窄，宜直則直、宜彎則彎，窄處適當拓寬，寬處也不縮窄，盡量保持原有河道彎曲的自然特點，避免河道斷面同一化，河道形態(tài)直線化，設計出既能滿足業(yè)主各種要求，又能體現(xiàn)自然河流特點的河流生態(tài)景觀。充分利用現(xiàn)狀河道的形態(tài)、地形、水文等條件，以自然修復為主，人工修復為輔，力保自然河道原生景觀，尊重自然，自成天然之趣，減少人工痕跡；岸坡植物以本土品種為主，建筑材料盡量就地取材，構建具有較強自我維持及穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)。

2 自然生態(tài)型河道設計體會

2.1 營造生物軟環(huán)境，讓河道返璞歸真

傳統(tǒng)河道治理，所用的建筑材料多為水泥、鋼筋、石塊等硬質材料，很少把河流當作生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分，忽視樹木、雜草、泥土等軟質材料。經(jīng)過治理的河道，其堤岸、護岸、護坡甚至河床多呈硬質化，這不符合人與自然和諧相處，工程建設與生態(tài)保護相結合的治水理念。軟性護坡溝通了水與外界的聯(lián)系，可提高河道內、外生物多樣性水平，增強河道水體的自凈能力，達到調節(jié)河道水位的目的[1]。建設自然生態(tài)河道，要以樹木、雜草、泥土等軟質材料為主，在局部岸坡陡、流速大的部位可采用水泥、鋼筋、石塊等硬質材料，目的是恢復河道本有的結構形態(tài)與自然特征，建立水陸復合型生物共生的生態(tài)系統(tǒng)，營造生物棲息的軟環(huán)境，使河道回歸本來面目。

2.2 興建攔水構筑物，增加水面面積

建設自然生態(tài)河道，河道內要有一定的水面面積。通過在河道上興建攔河構筑物，攔蓄上游來水，增加河道水面，既能滿足生態(tài)用水需求，又可有效補給地下水，改善當?shù)厮h(huán)狀況，減少洪水的下泄量。但攔河構筑物將對河道防洪功能造成不利影響，容易產生負效應，許多河道的水毀工程與此有關，設計者對此要慎重處理。在濟南市境內，既有純山區(qū)河道、純平原河道，也有山區(qū)平原混合型河道。應根據(jù)河道流域特點、來水情況、地理特點、對洪水的影響等，在不同河段采用不同形式的攔河構筑物。對于河槽深、比降陡的河段，在不影響行洪的前提下，優(yōu)先建設固定的硬質攔河堰，有利于節(jié)省投資，減少后期運營費用；對于河槽寬淺、比降平緩的河段，可建設節(jié)制閘、橡膠壩、翻板閘、鋼板閘等活動的攔河工程，適時調控河道水位，實現(xiàn)行洪、蓄水兩不誤。

2.3 適時給河道補水，維持生態(tài)基流

濟南市河道雨季水量豐沛，旱季除有泉水補給的河道外，多數(shù)河道無水干涸。需適時給河道補水，維持生態(tài)基流。補水方案有：

1）利用原有或新建的水質凈化廠（污水處理廠）的回用水補水。濟南市境內有光大水務一廠、二廠、三廠、四廠，高新區(qū)污水處理一廠、唐冶新區(qū)污水處理等20多家水質凈化廠，其達標的回用水可用于補充河道。

2）利用北部黃河水、長江水豐富的優(yōu)勢，實施北水南調工程。濟南市北部的玉清湖水庫、鵲山水庫、東湖水庫、白云水庫，有的存儲黃河水，有的存儲長江水，水量比較豐富。近期實施東湖水庫、杜張水庫、狼貓山水庫、白云水庫“四庫”連通工程，解決濟南東部水資源分布不均問題，補給劉公河、楊家河、土河生態(tài)用水，逐步實現(xiàn)多水源互濟互補。

3）利用南部“五庫”連通工程“廣蓄水、儲客水、保泉水”，進行生態(tài)補源。包括臥虎山、錦繡川兩座水庫的地表水以及黃河水、長江水客水資源，用已建成的泵站及供水管路，向南郊和分水嶺2座水廠，興隆、漿水泉、孟家3座水庫和興濟河、全福河、洪山溪、大辛河4條河流補干凈水。

2.4 擴大河岸綠地，提升人居環(huán)境

在城市規(guī)劃區(qū)的河道兩側，多規(guī)劃有一定寬度的綠化帶，可擴大河岸綠地區(qū)域，不僅能保護生態(tài)系統(tǒng)，而且還可緩解酷暑的炎熱與嚴冬的寒冷程度，降低風速，凈化大氣，使人居環(huán)境變得更加舒適。沿河綠地對水工程有一定的保護作用。一是可以有效地緩沖水浪對河岸堤岸的侵蝕，防止水土流失，延長堤岸的使用年限，降低河道的養(yǎng)護費用；二是可以提供抗洪搶險應急木材，做到快速應對；三是不僅具有生態(tài)效益，還具有可觀的經(jīng)濟效益。樹木成材后，可以取得一定的經(jīng)濟收入[2]。

2.5 工程及林草設計，彰顯地方特色

河道設計要體現(xiàn)地方特色，河道形態(tài)盡量接近自然河流。植物配置要適地適樹、適地適草，建筑材料盡量就地選取，杜絕長距離運輸，既可節(jié)約成本、縮短工期，又可提高經(jīng)濟效益。

在河岸及綠化帶造林或種草時，應選擇在生物學、生態(tài)學特性方面與立地條件相適應的樹木或草種，以充分發(fā)揮土地及植物的生產潛力，有利于植物健康成長，減少后期養(yǎng)護成本。

2.6 河道景觀設計，體現(xiàn)地方文化

自然形成的河流是最簡潔樸實的，其形態(tài)最豐富，景觀也最優(yōu)美。地域條件的不同，會產生不一樣的地域文化，包括物質文化、非物質文化，應在景觀設計中體現(xiàn)出來。設計者應根據(jù)河流的特點，融入相契合的地方文化元素，使每條河都變成一條景觀帶，有自己的特色，其景物能隨著人們腳步的移動而變化，每到一處，都別有一番韻味。

如大辛河旅游路以南段位于濟南市龍洞片區(qū)中央，為沿河兩岸居住和商業(yè)區(qū)域的雨水排放承接河道，建有以鳳凰湖為核心的生態(tài)綠廊。2018—2019年，通過河道治理、生態(tài)補水、景觀綠化、照明亮化、路網(wǎng)建設等，修復了原有的水系生態(tài)，將河道打造成一條清水流淌、景色怡人的綠色廊道，為市民提供了休閑游憩的場所，極大改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

2.7 破解治理瓶頸，加大建設力度

土地是建設自然生態(tài)型河道的重要制約因素。自然生態(tài)型河道的河岸以斜坡式為主，占地面積較大，因此，在河道的兩側應有一定的土地資源。在城市，河道兩側往往高樓林立，若增加河道寬度，征遷工作難度大，所需資金數(shù)量多，需要結合城區(qū)改造和開發(fā)，按自然生態(tài)型河道要求進行改造；在農村，河道兩側往往有基本農田，需按占補平衡政策進行補劃，并開展征遷補償工作。歷城區(qū)北部平原有7條南北向的河道，因受土地制約，多年來河道斷面狹窄，防洪標準偏低，但最近也開始進行有序治理。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，各級政府日益重視自然生態(tài)型河道的建設，土地制約因素將逐漸被解決。

河道比降是建設自然生態(tài)型河道的重要制約因素。不同的河床界面，具有不同抗沖刷的能力。建設自然生態(tài)型河道，因在岸坡上栽種植物，水流速度的控制顯得十分重要，過大的流速會使兩岸植物的配置變得困難[3]。歷城區(qū)劉公河、土河、楊家河的中上游段為山丘區(qū)，下游段為平原，河道比降陡、流速大。為了減小流速，沿途布設了多個一級或二級跌水，可以減慢河水流速，蓄洪涵水，削弱洪水的破壞力，有利于打造生態(tài)河道。

清淤與清污是自然生態(tài)型河道管護工作的重要難題。河道淤積與上游水土流失、洪水流速與流量等有關。為了避免全河道清淤，減少河道清淤次數(shù)和清淤數(shù)量，可以在河道易淤段布設沉沙池，當池內淤積量足夠多時，采取機械集中清淤。河道位于地勢低洼帶，受水流沖擊作用，許多柴草、樹木、垃圾被沖入河道，清污工作顯得很繁重。合理布設攔污柵、攔污橋，并配備清污機，適時進行機械清淤，可減少人工操作，保持河水清潔、衛(wèi)生。

3 結語

建設自然生態(tài)型河道，需要規(guī)劃、水務、市政、建筑、交通、景觀、環(huán)保等多部門、多專業(yè)配合。通過破解自然生態(tài)型河道治理和管理的瓶頸，營造河岸生物棲息軟環(huán)境，增加河道內水體面積，擴大河岸綠地面積，進行河道生態(tài)補水，彰顯地方特色，打造簡樸景觀等措施，盡量恢復河道的本來面貌，促進河道水生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，實現(xiàn)人與自然和諧相處，真正做到“水綠相依，以水美綠，以綠凈水”，將河道建設成融防洪、補源、景觀、生態(tài)等多功能為一體的靚麗風景帶。