賈魯河綜合治理工程水土保持措施設計

劉明欣 劉 杰

（1鄭州市水利建筑勘測設計院；2鄭州市水利局）

1 引言

隨著中國城市化進程的迅速發(fā)展及人口的劇增，大部分城區(qū)河流出現(xiàn)了水土資源流失嚴重、生態(tài)功能退化，水質污染嚴重、水體生態(tài)功能退化，防洪設施不完善、排澇功能降低，濱河生態(tài)環(huán)境單調等等一系列問題，遠遠不能滿足人民群眾對美好生態(tài)環(huán)境的向往，城區(qū)河道綜合治理也越來越受到社會各界的重視。自20世紀80年代初歐洲國家提出“親自然河溪治理”的概念以來，國內外在滿足河道行洪排澇功能的同時，如何發(fā)揮和恢復城區(qū)河流的生態(tài)功能成為河道治理方案的重點。文章從水土保持的角度出發(fā)，以鄭州市賈魯河綜合治理工程為例，探討了城區(qū)河道治理工程中水土保持措施設計，為城區(qū)河道綜合治理工程中水土保持方案編制提供參考和借鑒。

2 工程及項目區(qū)概況

作為鄭州市境內最大的一條生態(tài)河道治理工程，賈魯河綜合治理工程規(guī)模為大（1）型，主要建設內容包括河道疏挖、堤防加固、恢復湖泊、生態(tài)駁岸、兩岸綠化廊道微地形塑造等一系列工程，總占地面積2 301.09 hm2，總挖填方量3 102.61 萬m3，總棄方2 469.83萬m3，工程實施后賈魯河城區(qū)段防洪標準提高到100 a一遇，城郊段防洪標準提高到50 a一遇。

工程上游段地貌類型為黃土丘陵，中、下游段地貌類型為黃河沖積平原，部分地區(qū)因黃河決口等歷史原因造成沙丘、沙地崗壟起伏和平洼相間的地形地貌，有大小不同的洼地分布，多為背河洼地。

工程區(qū)屬暖溫帶大陸性季風型氣候，年平均氣溫為14.40℃，年降水量為635.60 mm，降水多集中在汛期7、8、9 三個月，降水量占全年降水量的60%左右。土壤類型主要為潮土，植被類型主要為暖溫帶落葉闊葉林，區(qū)域內林草覆蓋率達到18.90%以上。平均土壤侵蝕模數(shù)在200 t/（km2·a）以下，屬于微度水力侵蝕。

3 選址及推薦方案評價

經(jīng)對照國家法律、法規(guī)及相關產(chǎn)業(yè)政策，主體工程選址除不可避免的占用一般耕地外無其他限制性規(guī)定要求，其占用耕地屬于無法避免的建設行為，需通過占補平衡的補救措施解決。

工程在二七區(qū)、中原區(qū)境內屬伏牛山中條山省級水土流失重點治理區(qū)，在金水區(qū)、惠濟區(qū)境內屬黃泛平原風沙省級水土流失重點預防區(qū)，在鄭東新區(qū)、中牟縣境內屬黃泛平原風沙國家級水土流失重點預防區(qū)范圍內；工程建設沿現(xiàn)狀河道布置，工程永久占地全部在河道藍線范圍內；推薦方案考慮了表土剝離并集中堆放，后期全部作為綠化或復墾用土；推薦方案中棄方僅來源于河道疏挖、湖泊濕地開挖，棄方首先考慮微地形斷面形式的堤防加固策略，然后考慮填筑綠線范圍內的生態(tài)廊道微地形再塑進行綜合利用，最后才考慮填筑改道后老河槽作為農(nóng)業(yè)用地利用。

經(jīng)過分析認為：工程推薦方案中土方首先考慮內部消化及綜合利用，最大程度減少了因棄土產(chǎn)生的臨時占地，減少了土方調運過程中產(chǎn)生的水土流失，符合水土保持要求。

4 水土保持措施設計

4.1 措施布設原則

按照相關技術規(guī)范，主體設計及其他相關文件和資料，通過分析項目特點、占地類型、防治措施等內容，本著“因地制宜，因害設防”、“適地適樹”、“點、線、面相結合”、加強臨時防護措施、堅持最大限度保護“表土”資源、堅持防治措施布設與主體工程密切結合等原則，充分分析了主體工程具有水保功能的措施布局，避免了新增措施的重復布設。在盡最大可能發(fā)揮水土保持作用的前提下，做到既能防治水土流失，又不影響主體工程施工。

工程水土流失防治分區(qū)可分為：河道疏挖工程防治區(qū)、河岸生態(tài)護砌工程防治區(qū)、堤防及防汛路工程防治區(qū)、濱水景觀工程防治區(qū)、配套建筑物工程防治區(qū)、湖泊濕地工程防治區(qū)、棄土區(qū)防治區(qū)、施工道路防治區(qū)、施工營地防治區(qū)等9 個防治分區(qū)。

4.2 措施設計

4.2.1 工程措施

表土剝離：剝離表土后按不同利用方式分別臨時堆放于綠線范圍內、藍線范圍內、微地形再塑范圍內、堤防外側及施工營地等處，并做好臨時防護措施。經(jīng)計算，共需剝離表土295.11萬m3。

排水溝：堤防向堤內單側排水，坡比2%，堤防內邊坡坡頂設排水溝，排水溝為現(xiàn)澆C20混凝土水槽，尺寸0.40 m×0.40 m×0.30 m（寬×高×壁厚）。共修建堤防排水溝99.34 km，共需混凝土53 643.60 m3。

透水磚鋪設：根據(jù)主體設計，除隴海鐵路橋至大王莊彎道段外，其余部分均考慮為了滿足市民親水、賞水，對河槽兩側修建親水平臺總寬5.00～20.00 m，其中步道寬3.50 m，采用透水磚鋪裝，厚60.00 mm，下鋪20.00 mm厚粗砂、200.00 mm厚碎石，采用斜鋪型式。共鋪設步道99.34 km，鋪裝透水磚347 690.00 m2。

土地整治：施工結束后，堤防及防汛路工程區(qū)、濱水景觀工程區(qū)、棄土區(qū)、施工道路區(qū)和施工營地區(qū)需進行綠化美化前土壤肥力的恢復和雜物清理的土地整治。工程土地整治共1 272.39 hm2。其中，隴海鐵路橋至大王莊彎道段利用老河槽棄土的區(qū)域在土地整理完畢后可交由農(nóng)民復耕，新增可耕地面積約87.45 hm2。

4.2.2 植物措施

植物措施分為主體設計的園林景觀綠化，以及水保方案新增綠化三部分。

栽植垂柳：位于河岸生態(tài)護砌工程區(qū)尖崗水庫至南水北調段步道兩側和科學大道至象湖段、農(nóng)科所橋至隴海鐵路橋段觀景平臺背水側。分別設置1.50 m×1.50 m的樹池，間距5.00 m，栽植垂柳19 868株，綠化面積79.47 hm2。

景觀綠化：分為景觀綠化和濕地綠化，其中景觀綠化位于堤防及防汛路區(qū)域內的綠化及濱水景觀工程的建設，總綠化面積為409.68 hm2。濕地綠化位于湖泊濕地區(qū)域，總綠化面積15.03 hm2。

水保方案新增綠化：在施工道路、施工營地等臨時占地及部分老河槽土地整治完成后，栽植刺槐和撒播草籽，總共栽植刺槐10 876株，撒播草籽755.94 hm2。

4.2.3 臨時措施

臨時堆土：工程中對于臨時堆存的剝離表土采用裝土草袋設置高1.00 m，寬0.50 m的攔擋，同時采用抑塵網(wǎng)進行覆蓋；在剝離表土堆存的四周及施工開挖產(chǎn)生的邊坡坡頂開挖上口寬0.50 m，邊坡1:0.50，深0.30 m，土質溝道，溝底設梯形斷面臨時排水溝，并在排水溝出口處設池長4.00 m、寬3.00 m、深1.20 m、邊坡1:1，單個開挖土方工程量20.20 m3的梯形斷面臨時沉沙池。

臨時泥漿池：在橋涵施工過程中，設置池長14.00 m、寬10.00 m、深2.00 m、邊坡1:1，單個開挖土方工程量240.00 m3的梯形斷面臨時泥漿池。經(jīng)計算，共設置臨時裝土草袋共63 470.00 m3；抑塵網(wǎng)覆蓋168.62 萬m3；排水溝46.70 km，開挖土方6 286.00 m3；設置臨時沉沙池404個，臨時泥漿池36個。

土地整治及植被恢復：施工結束后對臨時占地及時進行土地整治及植被恢復工作。

5 結論與建議

從鄭州市賈魯河綜合治理工程中可以看出，此工程利用兩岸生態(tài)廊道區(qū)空間形態(tài)再塑、微地形堤防填筑和廢棄老河槽填筑的方式，不僅消化了全部棄方，還增加了景觀綠化層次和農(nóng)業(yè)用地。土方首先考慮內部消化及綜合利用，不僅最大程度減少了土方調運過程中產(chǎn)生的水土流失，而且后期土地整治后進行植被恢復又增強了整個河道的景觀和生態(tài)功能。這種棄方利用的方式值得其他城區(qū)河流綜合治理工程借鑒。

鄭州市賈魯河綜合治理工程建成后，將形成“一帶、六山、六湖、六島、九嶺、十二園”的豐富景觀，整個賈魯河湖光山色、河島相間、嶺水相依、公園點綴，不僅會形成靈動旖旎的景觀，美化沿河兩岸的生態(tài)環(huán)境，滿足人民群眾對美好生態(tài)環(huán)境的需求，也必然會增加城區(qū)河流兩岸的土地升值潛力。這種城區(qū)河道治理與土地資源整合相結合的方式，極大激發(fā)了政府部門參與城區(qū)河道綜合治理的熱情，直接帶動了土地開發(fā)者對兩岸投資的熱度。

通過賈魯河綜合治理工程中水土保持措施設計分析，可以看出，對于城區(qū)河流綜合治理而言，在保證防洪排澇等河道功能的基礎上，結合景觀、生態(tài)的河流綜合治理是必然的發(fā)展方向，城區(qū)河流綜合治理工程的水土保持措施設計中也應該最大程度的發(fā)揮水土保持美化自然、美化家園、美化生活的功能，結合景觀改造，以園林綠化的方式進一步加強水土保持方案中植物措施設計，營造魚躍鶯飛的自然群落，構建水、灘、堤、林高度銜接連續(xù)的自然生態(tài)格局。

另外，在城區(qū)河流綜合治理中，水土保持工作除了要滿足保土保水的功能以外，為了滿足人民日益增長的美好生活需求，并結合新時期水土保持的發(fā)展方向，如何在景觀改造后使植物良好的生長，進而提高整個景觀質量也應該受到重視。因此，為提高后期土地園林綠化的土壤肥力，在水土保持方案措施設計時，可探討施入生物菌肥或采取植物措施增強土壤的熟化和土壤肥力，在滿足城區(qū)河道工程功能的同時進一步發(fā)揮水土保持中的保肥功能，走出一條城市水土保持的新路子，實現(xiàn)城區(qū)河道綜合治理與景觀生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。