灤河干流中游河道生態(tài)治理淺析

□張艷紅

以灤河干流隆化縣郭家屯鎮(zhèn)段河道生態(tài)治理工程為典型，通過總結(jié)隆化縣河道治理經(jīng)驗，并借鑒外地河道治理經(jīng)驗，在對典型段河道設(shè)計上，打破以往單一防洪工程的理念，在工程措施上改變以往單一硬質(zhì)堤防工程的模式，采取偏柔性的生態(tài)護岸工程加生物措施，基本維系現(xiàn)狀河道及兩岸已有的生態(tài)環(huán)境，從而達到提高行洪能力、減輕河道塌岸造成的侵蝕與污染，打造人水和諧的河道治理樣板。

1.基本情況

灤河是海河流域中獨流入海的河流，古稱濡水，唐代以后稱為灤河。發(fā)源于承德市豐寧縣駱駝溝鄉(xiāng)，至唐山市樂亭縣兜網(wǎng)鋪入渤海。灤河干流全長888km，在承德市境內(nèi)378km，流域面積4.48萬km2，承德市境內(nèi)2.89萬km2。涉及內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北和遼寧3?。▍^(qū)）的31個縣（市、旗）。流域北高南低，分為高原、山地和平原三大地貌類型。建國以來，在灤河中上游修建了一些水庫，其中規(guī)模最大的水庫是內(nèi)蒙古多倫縣西山灣水庫，總庫容近1億m3；在豐寧縣永利村修建了豐寧電站水庫，總庫容7200萬m3。

隆化縣全縣總面積5473.45km2，均屬灤河流域。在灤河干流，上游與豐寧滿族自治縣接壤，在郭家屯鎮(zhèn)三道河子村附近進入隆化縣，到郭家屯鎮(zhèn)與小灤河匯流后，在本縣太平莊鄉(xiāng)西窩鋪村進入灤平縣，隆化縣境內(nèi)灤河干流長101km。按照《河北河湖名覽》的劃分，隆化縣所處的灤河干流段屬灤河中游，是灤河流域從上游壩上草原向下游山前平原過渡的主要河段。由于在隆化縣境內(nèi)有面積最大的支流伊遜河和小灤河匯入，在灤河進入冀北土石山區(qū)后，不僅使灤河流域面積隨之迅速加大，還使灤河流域的徑流、泥沙及洪水特征發(fā)生較大變化。在隆化縣郭家屯鎮(zhèn)小灤河匯入前斷面以上灤河流域面積11908km2，其中壩上高原面積占65%。受地形地貌和降雨影響，加之內(nèi)蒙西山灣水庫、大河口水庫、豐寧電站水庫調(diào)節(jié)，這一河段的徑流模數(shù)、土壤侵蝕模數(shù)、洪峰模系數(shù)普遍較低。小灤河匯入后，由于流域面積擴大，加之小灤河上游處于接壩地區(qū)，風(fēng)水蝕交錯，徑流中泥沙含量較大，徑流模數(shù)、土壤侵蝕模數(shù)、洪峰模系數(shù)均大大提高。

2.典型河段

2019年，隆化縣使用國家環(huán)保資金，安排實施灤河隆化縣郭家屯鎮(zhèn)河南村至東屯村段河道生態(tài)治理項目，治理范圍為小灤河與灤河干流匯合口上下游，治理河道長度22.25km，設(shè)計總投資1.4億元。主要是通過實施河道清淤、生態(tài)護岸、攔沙滲濾及植物綠化等生態(tài)綜合治理措施，達到減輕岸坡及河床沖刷、改善河流水生態(tài)環(huán)境和河流水質(zhì)、提高河道行洪能力的目標。

2.1 治理河道現(xiàn)狀

灤河隆化縣郭家屯鎮(zhèn)治理河段現(xiàn)狀河寬10～30m，河道平均縱坡3‰?，F(xiàn)狀河岸明顯，兩岸均為土質(zhì)岸坡，部分岸坡被洪水淘刷嚴重，部分岸坡又分布著自然生長良好的河柳及水旱生植物。小灤河匯合口以上河床相對穩(wěn)定，除凌汛期和洪水期泥沙含量較高外，其他非汛期段徑流泥沙含量較低，水質(zhì)相對清澈。小灤河河口以下河段，受其洪水匯流影響，水流偏流改道情況較嚴重，河床不穩(wěn)定，兩岸淘刷坍塌嚴重。由于地處寒冷，冬季河道冰層厚度高達1.5～2.0m，受冬季風(fēng)沙影響，冰層內(nèi)夾帶大量風(fēng)沙，每年春季融雪和化冰形成的凌汛期徑流泥沙含量大，上游冰凌水挾帶大量細顆粒泥沙和聚集了近4個月的污染物融入水體，造成水體渾濁，下游水質(zhì)變差。汛期河流泥沙主要來自上游面源污染，控制難度較大。經(jīng)觀測凌汛期和主汛期，徑流中的泥沙含量分別高達70kg/m3和130kg/m3。

2.2 存在的主要問題

2.2.1 河流生態(tài)環(huán)境脆弱，需加強保護

受自然條件、洪水、土壤侵蝕和人為活動等影響，導(dǎo)致灤河中游河流生態(tài)系統(tǒng)脆弱，水源涵養(yǎng)功能降低，自行調(diào)節(jié)能力差，生態(tài)環(huán)境有待優(yōu)化。

2.2.2 徑流泥沙和污染物含量高，水質(zhì)需改善優(yōu)化

依據(jù)《河北省水功能區(qū)劃》有關(guān)要求，灤河郭家屯鎮(zhèn)以上段劃為Ⅰ級水功能區(qū)，水質(zhì)目標要求達到地表水Ⅲ類標準。根據(jù)灤河郭家屯鎮(zhèn)斷面（國考斷面）的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，部分時段出現(xiàn)污染物超標。

2.2.3 現(xiàn)狀河寬較窄，過流能力低，需提升治理標準

由于河道淤積、河床抬升、兩岸造地擠占天然河道，河槽過流能力低，現(xiàn)狀河道行洪能力不足30m3/s，達不到2年一遇標準，發(fā)生稍大洪水即容易上灘造成耕地水沖沙壓。

2.2.4 河道缺少防洪工程措施影響百姓生產(chǎn)生活

由于河道兩岸未得到系統(tǒng)整治，抵御洪水能力弱。兩岸農(nóng)田時有被水沖沙壓，不僅影響兩岸農(nóng)田的土地生產(chǎn)力，而且威脅臨河村莊百姓生命財產(chǎn)安全，而耕地和種養(yǎng)業(yè)仍然是當?shù)剞r(nóng)民的主要收入來源，因此河道治理直接關(guān)系到當?shù)剞r(nóng)民收入和生活。

3.思路原則

3.1 治理思路

承德市以往的山區(qū)河道治理，首先考慮以防洪為主、生態(tài)為輔，采取的工程形式主要有坡式護岸、墻式護岸，個別河道也采取土質(zhì)和生物壩護岸型式。工程所用材料主要是漿砌石、混凝土、干砌石、鋼絲網(wǎng)石籠等。過去以保護耕地為主要對象的堤防工程設(shè)計防洪標準為5年一遇，重點鎮(zhèn)村所在地設(shè)計防洪標準為10年一遇，縣城所在地設(shè)計防洪標準為20年一遇。近兩年鄉(xiāng)村耕地保護標準有所提高，最低設(shè)防標準為10年一遇。河道治理設(shè)計均以縣級政府批復(fù)的河道防洪整治規(guī)劃確定的堤線寬度，按照批復(fù)的劃界定樁規(guī)劃劃定河道管理范圍。通過大量河道治理工程案例分析總結(jié)，過去普遍采用的防洪堤加河道清淤的治理模式，主要存在問題：一是工程形式單一、使用材料單一、功效單一。凸顯了防洪工程效果，但缺乏生態(tài)理念，整體功能較差。硬性的工程措施固然可以起到防洪減災(zāi)作用，但卻減弱了河流生態(tài)等功能。忽視了河道生態(tài)環(huán)境保護、人水和諧相處等功能需求。二是混凝土、漿砌石等堤防材料造成河道渠化、硬化，不利于河道的生態(tài)平衡，不能很好地適應(yīng)河道及周邊環(huán)境。因此，此次研究的灤河干流郭家屯鎮(zhèn)河段，我們將根據(jù)灤河中游河道的不同特征，把防洪保安和生態(tài)保護有機結(jié)合，把生態(tài)學(xué)原理和河流治理工程有機結(jié)合，打破傳統(tǒng)單一的防洪理念，堅持“因地制宜、一河一策、一段一法”地實施河道保護性治理。使治理后的天然河道，既有防洪功能，又有利于恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)、維系水生態(tài)系統(tǒng)、降低面源污染等功能，維護河流健康生命，實現(xiàn)生態(tài)河流的可持續(xù)利用與發(fā)展。

3.2 治理原則

一是堅持不單純追求防洪標準，適度承擔防洪風(fēng)險的原則。基本維持現(xiàn)狀河道寬度和彎曲走勢，使治理后的河道防洪標準基本達到3～5年一遇。河道兩岸的個別重點保護對象采取自保措施，以達到其自身要求的防洪標準。

二是堅持生態(tài)優(yōu)先，不破壞現(xiàn)狀河岸生態(tài)環(huán)境，保護兩岸自然形成的水生態(tài)系統(tǒng)的原則。傳統(tǒng)的工程治理模式往往不注重原河道已形成的穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)，本著“防洪第一”的原則，一律按照防洪標準計算出的設(shè)計洪峰流量，確定一個比較保守的河道寬度和堤防工程設(shè)計方案，有些河道治理甚至連一點蘆葦?shù)溶浂捤参锒急仨氱P除。因此，實施完成后使河道形成了一條條堤線渠化、兩岸硬化、河床裸化的模樣。基于生態(tài)工程學(xué)理念，灤河干流中游河道的治理應(yīng)重點考慮河流生態(tài)環(huán)境修復(fù)和水環(huán)境改善要求，實現(xiàn)由傳統(tǒng)單一的工程治理模式，向多元組合的生態(tài)型綜合治理模式轉(zhuǎn)變。

三是堅持以保護河岸、控導(dǎo)河勢、實施偏柔性生態(tài)護岸工程的原則。根據(jù)灤河中游河道特點，生態(tài)護岸主要采取工程與生物相結(jié)合的綜合措施，工程措施以格賓石籠坡式加丁壩形式為主，植物措施配置以維持河道原生態(tài)為主，輔以適合本地生長的水旱生植物。

4.治理方案

4.1 不同情況河段治理工程設(shè)計方案

根據(jù)以上對灤河中游河道特征和存在問題的分析論證，為實現(xiàn)岸坡生態(tài)環(huán)境整體恢復(fù)、增加岸坡自然凈化功能的目標，郭家屯段河道治理工程方案，因地制宜地對不同情況的河道采取了不同形式的偏柔性護岸綜合治理方案。

一是岸坡裸露、抗沖性能差、水土流失嚴重河段。岸坡裸露段下部采用格賓石籠擋墻護腳，基礎(chǔ)埋深1m，河底以上高1m；以上部分采用50cm厚格賓石籠護坡與設(shè)計堤頂相接，邊坡1∶2，高1.5m，水流頂沖凹岸增設(shè)2m寬格賓石籠水平防沖。表層利用清表土方進行覆土，覆土平均厚度30cm，以滿足綠化要求。

二是現(xiàn)狀岸坡植被完好、植被根系與土壤形成完整系統(tǒng)、抗沖性較好河段。植被良好段下部采用格賓石籠擋墻護腳，基礎(chǔ)埋深1m，以上部分采用30cm厚格賓石籠護坡，對岸坡裸露部分進行防護，邊坡1∶2，高0.4～0.8m，其上保留現(xiàn)狀綠化坡面，水流頂沖凹岸增設(shè)2m寬格賓石籠水平防沖。

三是臨重點鎮(zhèn)村河段。臨鎮(zhèn)村河岸仍按10年一遇進行防護。生態(tài)護岸采用直斜復(fù)合式斷面，下部采用格賓石籠擋墻防護，基礎(chǔ)埋深1.5m，基礎(chǔ)前鋪設(shè)格賓石籠水平防沖；河底以上部分高1.5m，采用50cm厚格賓石籠護坡與設(shè)計堤頂相接，邊坡1∶2，高1.0～1.5m，表層利用清表土方進行覆土，覆土平均厚度30cm，以滿足綠化要求。設(shè)計堤頂寬3.0m，迎水面坡比為1∶2，背水側(cè)坡比為1∶1.5，堤后設(shè)草皮護坡。

四是現(xiàn)狀河道內(nèi)存有沙洲河段。對河道內(nèi)沙洲部分進行保留，并采用格賓石籠防護，使其保持成為優(yōu)美的水景觀。

4.2 植物措施配置設(shè)計方案

利用石籠護坡表面覆蓋腐殖土，在河道邊坡形成岸坡草灌綜合綠化帶。為保護河道內(nèi)水體環(huán)境，護岸河口外側(cè)為非耕地河段的3m寬范圍內(nèi)，結(jié)合兩岸現(xiàn)有植被構(gòu)建灌木林緩沖帶，營造多層次、多物種植物群落，減少和吸收兩岸耕地面源污染。為增加生物凈化水體功能，改善水環(huán)境，在河道內(nèi)沙洲種植水生植物。工程所選植物為適合本地氣候和環(huán)境的紫穗槐、紅柳、沙棘、狗芽根、黑麥草、高羊茅和早熟禾、蘆葦和香蒲等。

5.預(yù)期效果

在深入總結(jié)這一區(qū)域河道治理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過對灤河干流中游河道的自然地理、洪水、泥沙和經(jīng)濟社會狀況的綜合分析論證，經(jīng)與設(shè)計單位共同調(diào)查和反復(fù)論證，調(diào)整了灤河中游河道治理的設(shè)計思路與措施，提交的設(shè)計成果得到多方專家的認可。項目實施后，將在提高河道行洪能力、固定河岸、減輕河岸及河床侵蝕方面發(fā)揮作用，同時在給人們提供人水和諧的景觀視覺方面有很好的效果。

6.結(jié)語

這一項目設(shè)計思路和方案，僅是在灤河中游河道實施的一種生態(tài)護岸形式，不一定適用于洪水經(jīng)常泛濫成災(zāi)、河道及兩岸生態(tài)環(huán)境較差的山區(qū)河道，建議對這類河道仍采取滿足一定防洪標準要求的工程措施進行治理?！?/p>