多條件下生態(tài)河道治理探討

李妹姣

（長沙市水利水電勘測設(shè)計院，湖南 長沙410008）

1 工程概況

靳江河發(fā)源于寧鄉(xiāng)縣白鶴山寨子沖，主要流經(jīng)寧鄉(xiāng)縣東湖塘鎮(zhèn)、花明樓鎮(zhèn)、大屯營鄉(xiāng)、道林鎮(zhèn)，岳麓區(qū)含浦鎮(zhèn)、坪塘鎮(zhèn)及岳麓街道，于長沙市柏家洲注入湘江。干流河長85 km，平均坡降0.55‰；全流域面積781 km2，流域人口37.8 萬人。靳江河在湘江新區(qū)境內(nèi)長20.5 km，落差6.03 m，縱比降0.315‰。

本次整治的范圍為長潭西高速至西三環(huán)間的靳江河右岸,該段靳江河防洪大堤可分為兩段：一段為幸福垸堤防，長度約為2 020 m（全長3 500 m）；一段為規(guī)劃洋湖路及靳江路段（西三環(huán)至幸福垸之間）：長度為4 785 m，其中堤線長930 m，岸線長3 855 m。該段下游即西三環(huán)以下河段堤防已達(dá)標(biāo)。該段堤防多年未經(jīng)整治，堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)不能適應(yīng)片區(qū)發(fā)展要求。隨著城市開發(fā)建設(shè)的推進(jìn)，對該段堤防的整治迫切必要。

2 現(xiàn)狀條件分析

1）水文條件分析

靳江河流域地處亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，受季風(fēng)影響大。冬季多為西伯利亞干冷氣團(tuán)控制，氣候干燥寒冷；夏季為低緯海洋暖濕氣團(tuán)所盤據(jù)，溫高濕重。在春夏之交，常處在冷暖氣流交替的過渡地帶。鋒面和氣旋活動頻繁，造成陰濕多雨的梅雨天氣。

靳江河流域的洪水由暴雨形成，多發(fā)生于每年5～8月，根據(jù)靳江流域唯一的雨量站道林雨量站實測資料及歷次洪水分析，1969 年、1990 年、1998 年、2001、2017年靳江流域降雨量較大，均發(fā)生了較大的洪水。

2）地質(zhì)條件分析

擬建場地原始地貌為河流沖積平原，局部為剝蝕殘丘，地形標(biāo)高起伏較大。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和本次沿線地質(zhì)勘察，勘察區(qū)分布的地層主要有人工填土層、植物層、第四系新近沖積層、第四系全新世沖積層、第四紀(jì)晚更新世沖積層及殘積層，下伏基巖為上古生界石炭系及泥盆系地層等。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50011-2010）劃分，場地所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6 度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05 g，設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計地震特征周期值為0.35 s。沿線無可液化地層。

3）現(xiàn)狀地形條件分析

靳江河（西三環(huán)～長潭西高速）右岸堤防整治工程位于靳江河中下游，該段堤防起點位于已建成的長潭西高速與現(xiàn)狀靳江河堤防交匯處，終點在已建西三環(huán)與現(xiàn)狀靳江河右岸交匯處，該段靳江河長約6.55 km。

幸福垸堤防總長度3 500 m，長潭西高速以下部分堤防長度2 020 m，現(xiàn)狀堤防均為土堤，堤頂高程37.4～38.1 m，堤頂寬度4.5～5.0 m，外坡坡比1∶2，內(nèi)坡坡比1∶2，防洪標(biāo)準(zhǔn)約20 年一遇。垸內(nèi)高程32.0～33.5 m，保護(hù)面積約1 065 畝。2011 年幸福垸堤防進(jìn)行了綜合整治，堤防標(biāo)準(zhǔn)為30 年一遇，目前已基本施工完成。根據(jù)該設(shè)計資料，設(shè)計堤頂寬度4 m，超高1.1 m，外坡坡比1∶2，河底至設(shè)計洪水位以上0.5 m 為預(yù)制植草磚護(hù)砌，以上為草皮護(hù)坡；內(nèi)坡坡比1∶2，采用草皮護(hù)坡。

顏家橋上游堤防段長度647 m，現(xiàn)狀堤防均為土堤，堤頂高程37.0 m，堤頂寬度6.0 m，外坡坡比1∶2.3，內(nèi)坡坡比1∶2.0，防洪標(biāo)準(zhǔn)約10 年一遇。垸內(nèi)高程31.5～33.0 m，保護(hù)面積約77 畝。

蓮坪大道上游堤防段長度930 m，現(xiàn)狀堤防均為土堤，堤頂高程33.0～34.0 m，堤頂寬度約4.0 m，外坡坡比1∶2.5，內(nèi)坡坡比1∶2.4，防洪標(biāo)準(zhǔn)約2～5 年一遇。垸內(nèi)高程30.0～32.0 m，保護(hù)面積約472.2 畝。

3 外部條件要求分析

1）國家政策對河流生態(tài)要求分析

十八大之后，黨中央果斷作出我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)的重大判斷，提出牢固樹立并切實貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，所以長沙市生態(tài)河流治理，需滿足生態(tài)環(huán)境和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的需要，同時通過大量小微水體的滯蓄洪作用，大大減少城市防洪壓力，也是海綿城市建設(shè)的必要環(huán)節(jié)。

2）城市總體規(guī)劃對河流生態(tài)要求分析

《長沙市城市總體規(guī)劃》（2014 年修訂版）提出：城市形象按照“一主兩次五組團(tuán)”的城市空間結(jié)構(gòu)，突出“山水洲城、一江兩岸”的城市總體形象。規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)規(guī)劃建設(shè)……靳江河……等九條江河風(fēng)光帶；……規(guī)劃洋湖垸、蘇托垸……等八個濕地公園。

靳江河列入了城市總體規(guī)劃中江河風(fēng)光帶、洋湖垸列入濕地公園的生態(tài)綠地系統(tǒng)規(guī)劃，故該段河道治理需滿足城市整體布局對生態(tài)環(huán)境的要求。

3）片區(qū)規(guī)劃分析

《大河西先導(dǎo)區(qū)空間發(fā)展戰(zhàn)略》提出，要走生態(tài)文明之路，對小流域區(qū)域空間的規(guī)劃為：保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)、支持生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，強化、整合、復(fù)修生態(tài)板塊、節(jié)點，維護(hù)流域內(nèi)各生態(tài)系統(tǒng)的平衡。提出了嚴(yán)格保護(hù)永久性河流、大型水塘、主要河流、水庫等水體水質(zhì)繼續(xù)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，建立可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)基礎(chǔ)，實現(xiàn)城市環(huán)境質(zhì)量長期穩(wěn)定改善的目標(biāo)。

另外工程所涉及保護(hù)范圍內(nèi)編有《坪塘北片控制性詳細(xì)規(guī)劃》，本項目保護(hù)區(qū)范圍屬于大王山旅游度假區(qū)范圍，規(guī)劃面積39.36 km2。靳江河沿河風(fēng)光帶也列入了其生態(tài)環(huán)境保護(hù)的規(guī)劃范圍。根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求，將靳江河長潭西高速～西三環(huán)段右岸規(guī)劃為農(nóng)田和綠地，確保該段河道生態(tài)、綠色整治和發(fā)展。

4）景觀規(guī)劃分析

景觀規(guī)劃將靳江河洋湖垸片區(qū)河段河道景觀的打造作為立足點，將其劃分為5 個區(qū)段，從而實現(xiàn)整個河道景觀空間和時間的雙重延續(xù)性。

通過對靳江河洋湖垸片區(qū)段及沿河兩岸規(guī)劃布局的分析，建議該段河道采用珠鏈?zhǔn)介_發(fā)，結(jié)合湖湘文化的內(nèi)涵，對河道景觀進(jìn)行差異化定位和特色營造，具體定位為：“印象湖湘——瀟湘情韻——綠堤懷古——浪漫靳江——閑適江畔”等五大篇章，分別從形象展示、文化風(fēng)情、歷史記憶、藝術(shù)情懷和生態(tài)休閑等五個角度去詮釋本區(qū)域景觀文化內(nèi)涵，營造一體化的綜合性綠色生態(tài)河岸景觀風(fēng)光帶。

綠化設(shè)計尊重生態(tài)規(guī)律，植物配植按景觀生態(tài)學(xué)的理論進(jìn)行布置，強調(diào)植物的季相變化景觀，植物選擇因地制宜。

5）臨近道路規(guī)劃分析

西三環(huán)至長潭西高速路段，規(guī)劃道路與靳江河為同一走向，靳江河路設(shè)計路幅寬度為36 m。道路基本沿山體布置，僅1 128.6 m 受地形條件和片區(qū)開發(fā)的限制，無法過多開挖山體，水利設(shè)計時對該段岸線進(jìn)行局部回填，與靳江河路路堤結(jié)合設(shè)計，路堤結(jié)合部分按水利堤防標(biāo)準(zhǔn)填筑至設(shè)計堤頂標(biāo)高，堤頂以上由道路部分進(jìn)行設(shè)計。路堤結(jié)合段因為要與顏家橋臨時道路銜接，該段道路縱坡變化較大，路面高程范圍為44.0～39.76 m。

4 生態(tài)治理設(shè)計

4.1 設(shè)計思路

結(jié)合國家政策、城市規(guī)劃及片區(qū)規(guī)劃對河流生態(tài)的要求，河流生態(tài)治理以保證防洪安全為前提，通過必要的工程措施使區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到100 年一遇。將防洪和水生態(tài)有效地結(jié)合起來，平面布置上結(jié)合原有水利規(guī)劃、片區(qū)規(guī)劃、道路規(guī)劃，保持堤岸原有的蜿蜒性，保留江岸的自然風(fēng)貌，放緩堤岸坡，部分堤段擴(kuò)大淺水灘地，形成滯流區(qū)域或人工濕地、淺灘，為魚類和多種水生生物提供棲息、繁衍環(huán)境和洪水期間的庇護(hù)場所，因地制宜創(chuàng)造人工濕地等。

4.2 平面布置

1）幸福垸堤防段（0+000～2+000）。2011 年幸福垸堤防進(jìn)行了達(dá)標(biāo)建設(shè)，防洪標(biāo)準(zhǔn)為30 年一遇，堤頂高程37.86～38.10 m，堤頂寬度4.0 m，外坡坡比1∶2，外坡河底至設(shè)計洪水位以上0.5 m 采用預(yù)制植草磚護(hù)砌，以上為草皮護(hù)坡；內(nèi)坡坡比1∶2，草皮護(hù)坡。本次設(shè)計起點采用變坡型式在九江河壩處與上游堤防順接，幸福垸堤防基本維持原堤線平面走向，僅在原堤基礎(chǔ)上加高培厚，使該段堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到100 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。

2）岸線段（2+000～3+230、4+358～4+635、5+573～6+556）。該段現(xiàn)狀為山體，為自然岸線段，平面布置以設(shè)計洪水淹沒線控制。

3）顏家橋路堤結(jié)合段（3+230～4+358）、洋湖南路路堤結(jié)合段（4+635～5+573）。該段部分為山體，有堤防處堤頂高程33.6～34.0 m，堤頂較低。規(guī)劃靳江河路和洋湖南路沿山腳通過。擬選2 個方案進(jìn)行比較：

方案一：根據(jù)該段控制斷面面積和寬度，對原堤防加高培修。該方案可以減少河道占地面積，增加建設(shè)用地面積。但修堤工程量較大，河道渠化較嚴(yán)重，對河道水生態(tài)不利。

方案二：根據(jù)片區(qū)道路規(guī)劃，有洋湖南路和靳江河路沿河道走向通過，可以在保證河道行洪斷面的情況下路堤結(jié)合布置。該方案增加了河道水面寬度，河道滯洪能力有所提高，水體自凈能力增強，而且水面面積的增大，增加了水景觀和水環(huán)境效果。

綜合比較，由于現(xiàn)狀堤防堤頂較低，防洪標(biāo)準(zhǔn)提高后，堤防需加高培厚至設(shè)計標(biāo)高，堤防占地面積較大，和規(guī)劃道路基本相接，該段現(xiàn)狀農(nóng)田也不能作為建設(shè)用地使用。根據(jù)《城市水系規(guī)劃規(guī)范》，設(shè)計洪水位淹沒范圍均為水域保護(hù)范圍，結(jié)合規(guī)劃的洋湖垸路、靳江河路，不僅可以節(jié)約造價，更可以將臨水灘地做景觀、生態(tài)用地，符合“兩型社會”建設(shè)要求，也可以提升該區(qū)域的用地品質(zhì)，故推薦采用方案二。

4.3 斷面布置

堤型方案：按照因地制宜、就地取材的原則，在滿足防洪安全的前提條件下，選擇堤防堤型。綜合工程地形、地質(zhì)條件、區(qū)域現(xiàn)狀用地性質(zhì)、施工條件以及城市建設(shè)要求，采用長沙市城市防洪工程初步設(shè)計堤型方案，靳江河右岸（西三環(huán)～長潭西高速段）防洪整治工程防洪大堤原則上采用土堤型式，充分體現(xiàn)節(jié)能、生態(tài)的河流治理要求。

堤頂高程：根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》設(shè)計堤頂高程按設(shè)計洪水位加堤頂超高確定。經(jīng)分析，堤頂超高值為1.3 m，此段設(shè)計范圍內(nèi)設(shè)計洪水位為38.04～38.42 m，設(shè)計堤頂高程為39.34～39.72 m。

堤頂寬度：根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50286-2013），參照已批準(zhǔn)的《靳江河（長沙段）防洪排澇規(guī)劃報告》，堤頂面寬為10 m，堤路結(jié)合段堤頂面寬根據(jù)道路要求確定，但不得小于10 m。

內(nèi)、外堤坡坡比：根據(jù)《靳江河（長沙段）防洪排澇規(guī)劃報告》，內(nèi)外坡比均不小于1∶3.0。為保持堤身斷面形狀的多樣性，將安全斷面隱藏于原自然斷面內(nèi)，在尊重河岸原有自然斷面形態(tài)的前提下，建設(shè)方可根據(jù)城市景觀要求，在安全斷面與原有斷面之間，對堤外坡斷面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，原則上保留現(xiàn)有的沙洲、樹木、淺灘，同時也不改變高水位河岸坡形狀，保持堤身斷面的多樣性，為生物群落的多樣性提供基礎(chǔ)。

河岸防護(hù)：原有堤防段在幸福垸堤防達(dá)標(biāo)及湘江長沙綜合樞紐庫區(qū)淹沒處理工程中對岸坡已經(jīng)采用了雷諾護(hù)墊或預(yù)制植草磚進(jìn)行了防護(hù)，本次堤防加高培厚均在湘江長沙綜合樞紐正常蓄水位以上進(jìn)行。為保持河道生態(tài)，維持原河道自然屬性，堤防邊坡防護(hù)均采用草皮護(hù)坡，后期可根據(jù)需要再進(jìn)行景觀處理。新筑堤防為防止坡腳沖刷，在坡腳處設(shè)置0.5×0.8C20 混凝土腳槽。

低水位河灘（淺灘）：自然界的河流處于淺灘的環(huán)境，光熱條件優(yōu)越，適于形成濕地。本次對已破壞的淺水灘地進(jìn)行修復(fù)，局部堤段擴(kuò)大淺水灘地，為植物生長和動物棲息創(chuàng)造條件，為魚類產(chǎn)卵、鳥類及水禽提供棲息地和避難所。

5 效果分析

1）政策符合性效果分析

本工程依據(jù)長沙市總體規(guī)劃、大河西先導(dǎo)區(qū)戰(zhàn)略性規(guī)劃、坪塘北片控制性詳細(xì)規(guī)劃、靳江河道路規(guī)劃綜合分析后進(jìn)行布置，充分體現(xiàn)了規(guī)劃中對河道定位、生態(tài)要求等規(guī)定，項目實施符合相關(guān)政策的要求。

2）生態(tài)效果分析

平面布置上結(jié)合片區(qū)規(guī)劃、道路規(guī)劃，充分尊重河流自然蜿蜒性，保留江岸的自然風(fēng)貌，斷面設(shè)計不占用原河道過洪面積，放緩堤岸坡，部分堤段擴(kuò)大淺水灘地，因地制宜創(chuàng)造人工濕地。從河勢來看，河道整治基本維持原河道線型，主要對靳江河護(hù)坡以上的邊坡進(jìn)行削坡和加高，不破壞庫區(qū)工程已有護(hù)坡，適當(dāng)擴(kuò)大行洪斷面，使水流流態(tài)得到一定的調(diào)整，可有效減小對卡口處坡腳和對河岸的沖刷，工程不會對工程段及上下游河道現(xiàn)有流向和流態(tài)造成大的不利影響。從水面線成果來看，工程實施后水面線成果基本維持現(xiàn)狀水面線。

綜合分析，本次河道整治，維持原有河道生態(tài)環(huán)境并適當(dāng)修復(fù)河道生態(tài)，生態(tài)效果較好。

6 結(jié) 語

靳江河右岸（西三環(huán)～長潭西高速段）防洪整治工程綜合考慮國家政策、片區(qū)規(guī)劃、道路規(guī)劃、景觀規(guī)劃等多條件的要求，結(jié)合現(xiàn)狀水文、地質(zhì)、地形情況，從平面布置、斷面設(shè)計上充分考慮河流生態(tài)的要求，提出河流生態(tài)治理的新思路，以上經(jīng)驗可供類似工程借鑒。