玉蘭溪河道水生態(tài)恢復(fù)與整治措施

游煒旻

（漳州市水利水電勘測設(shè)計有限公司，福建 漳州 363000）

1 工程概況

玉蘭溪位于福建省華安縣南部，屬北溪小支流。玉蘭溪流域主流發(fā)源于華安縣光埔山南麓一帶，流經(jīng)路墘村、進入大陂、陂頭、芹坂后納西支流后折向，自北向南穿過鷹廈鐵路，再流經(jīng)玉勝、玉蘭等村，穿過廈成高速路，于碧溪村西側(cè)經(jīng)玉蘭水閘匯入北溪，全流域集雨面積28.3 km2，主河道全長11.6 km，河道平均坡降6.75‰。其中，玉蘭宮引水渠渠首以上玉蘭溪流域集雨面積26.5 km2，主河道全長10.1 km，河道平均坡降8.74‰。

玉蘭宮河道綜合治理工程河道位于玉蘭村附近，現(xiàn)狀河道已堵塞淤積，本次設(shè)計擬將玉蘭溪由寨頂附近分流，穿廈蓉高速與玉蘭村后，于碧溪村前重新匯入玉蘭溪，工程河段全長約3029.1 m。

本次設(shè)計治理重點主要是打通玉蘭村內(nèi)河水體的流動性，改善水質(zhì)，實現(xiàn)水利與園林、治水與生態(tài)、親水與安全的有機結(jié)合，使周邊居民的生命財產(chǎn)安全更有保障，而且將極大改善河道及其周邊的衛(wèi)生條件，提高沿河居民的生活質(zhì)量和健康水平。

2 工程地質(zhì)

2.1 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)測繪、野外鉆探所揭露、結(jié)合原位測試與室內(nèi)土工試驗成果[1]，在勘探深度范圍內(nèi)，擬建場地內(nèi)自上而下主要分布素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、粘土、中砂、卵石、殘積砂質(zhì)粘性土。

2.2 主要工程地質(zhì)問題

（1）沉降變形和抗滑穩(wěn)定問題

本次擬建渠道渠基及以下土層普遍存在淤泥質(zhì)土，呈軟塑～流塑狀，屬高壓縮性土，土體強度低，且淤泥質(zhì)土層水平及垂直方向分布不均勻，若渠基土層為粉質(zhì)粘土且厚度較大時，渠段一般不存在沉降問題；若渠基為粉質(zhì)粘土且較薄或渠基為淤泥質(zhì)土?xí)r，渠段存在沉降問題。渠基沉降量較大，會引起渠頂欠高、擋墻失穩(wěn)等險情。建議對存在軟弱地層的地段進行沉降穩(wěn)定驗算，以便采取加固補強處理措施。渠道邊坡有淤泥質(zhì)土，易受上部荷載的變化而往河道擠出、滑移。

（2）抗沖刷穩(wěn)定問題

本工程渠道邊坡土層主要為素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土，為土質(zhì)邊坡。由于素填土、淤泥質(zhì)土抗沖能力較差，邊坡易受水體淘刷，側(cè)蝕，因此，若渠道邊坡存在素填土、淤泥質(zhì)土，則不利于邊坡穩(wěn)定；本次擬新建渠道渠基、護岸擋墻基礎(chǔ)多段位于淤泥質(zhì)土上，汛期水流湍急時，渠基及擋墻基礎(chǔ)受水體沖刷流失，不利擋墻基礎(chǔ)穩(wěn)定及渠道邊坡穩(wěn)定。因此，對于渠道邊坡、渠基及擋墻基礎(chǔ)存在素填土、淤泥質(zhì)土的地段需進行抗沖刷處理。

3 洪水分析

3.1 設(shè)計洪水

（1）洪水成因及特性

流域所在區(qū)域?qū)賮啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候區(qū)，洪水災(zāi)害主要由4月～6月的鋒面雨和7月～9月的臺風(fēng)暴雨形成。鋒面雨是由北方南下的冷空氣與來自孟加拉灣北上的暖濕氣流交融對峙的準(zhǔn)靜止鋒而形成的，鋒面雨的特點是降雨范圍廣，持續(xù)時間長；臺風(fēng)雨則是西太平洋洋面和南海海域生成的臺風(fēng)正面登陸或外圍影響而帶來的暴雨、大暴雨、甚至特大暴雨，其特點是來勢兇猛，降雨歷時短、強度大、雨量集中，是造成玉蘭溪流域洪水災(zāi)害的最主要天氣原因。流域中上游地處中低山地，暴雨洪水在中上游集中，而下游位于平坦低洼的平原，洪水過程主要為單峰型，洪水暴漲。

（2）設(shè)計暴雨

項目區(qū)流域內(nèi)未設(shè)立水文測站，也沒有雨量站，鄰近流域主要有浦南站，根據(jù)浦南站及福建省水文圖集統(tǒng)計暴雨系列資料，浦南站暴雨資料按P-Ⅲ線型進行頻率曲線適線分析，各暴雨參數(shù)成果見表1。

表1 各雨量站不同歷時暴雨參數(shù)成果表

本次設(shè)計暴雨主要參照最鄰近浦南站分析成果，結(jié)合2002年《福建省暴雨等值線圖》，流域中上游地處中低山地，暴雨洪水在中上游集中，因此本項目設(shè)計暴雨應(yīng)略大于浦南站成果，經(jīng)綜合分析采用圖集成果作為本次設(shè)計暴雨成果，見表2。

表2 項目區(qū)所在流域設(shè)計暴雨成果表

3.2 設(shè)計洪水推求

玉蘭溪流域面積較小，且流域內(nèi)沒有水文測站，無實測洪水流量資料，設(shè)計洪水分別按推理公式法、華東地區(qū)特小流域公式法及地區(qū)綜合法推求設(shè)計洪水見表3。

表3 各控制斷面設(shè)計洪水成果比較表

設(shè)計洪水合理性分析：經(jīng)綜合分析，考慮到地區(qū)綜合法的站點較分散，與玉蘭溪流域下墊面因素較不吻合，地區(qū)綜合法成果僅供參考。推理公式法與華東特小流域公式法同屬設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水法，二者區(qū)別在于匯流計算不一，一般而言，推理公式法適用于200 km2以下小流域洪水計算，華東特小流域公式法適用于30 km2以下小流域洪水計算。兩種方法均適用，從工程安全角度考慮，本次設(shè)計洪水采用福建推理公式法計算成果。

4 河道整治措施

按照《華安縣豐山鎮(zhèn)總體規(guī)劃（2010-2030）》要求，通過福建省華安經(jīng)濟開發(fā)區(qū)九龍工業(yè)園水系連通工程建設(shè)，應(yīng)基本實現(xiàn)“河暢、水清、岸綠、安全、生態(tài)”的目標(biāo)[2]。根據(jù)本河段的功能定位，確定具體目標(biāo)。

本工程結(jié)合華安縣豐山鎮(zhèn)現(xiàn)狀水系格局，緊緊圍繞豐山鎮(zhèn)發(fā)展戰(zhàn)略和城市總體規(guī)劃，將豐山鎮(zhèn)及周邊地區(qū)范圍內(nèi)河、湖相連，構(gòu)建九龍江北溪“一溪三帶”的生態(tài)水系格局，實現(xiàn)供水、生態(tài)、景觀、防洪等綜合利用功能[3]。

本次工程河道總長3029.1 m，擬將玉蘭溪由寨頂附近分流，穿廈蓉高速與玉蘭村后，于碧溪村前重新匯入玉蘭溪，其中新建引水渠長885 m，新建玉蘭宮段護岸長885 m；此外，玉蘭宮附近有一干涸堵塞的小溝渠，為連通玉蘭溪與浦西溪的連通渠，長度約為771.6 m，本次僅進行清障除雜。

現(xiàn)有過路管涵直徑僅0.8 m，過流能力約1.24 m3/s，不滿足過流要求，擬新建箱涵連通兩端的水系。新建箱涵底寬1.9 m，高2 m；箱涵邊墻厚300 mm，頂板和底板厚300 mm，下設(shè)100 mm厚C15素砼墊層。

5 河水改善方案與措施

5.1 河水改善的理念

從玉蘭溪河道水質(zhì)、水生態(tài)調(diào)查評價分析中，我們得到了三點理念與原則，進行污染治理。

（1）“病在水里，根在岸上”理念。河水水質(zhì)差的根本原因在于岸上污水的隨意排放，要徹底改善河水，還得從岸上入手。

（2）流域污染防治理念。河水改善應(yīng)對全流域進行綜合考慮規(guī)劃，對全流域進行改善，避免出現(xiàn)部分河段改善后受到二次污染。

（3）全過程污染防治理念。河水改善應(yīng)遵循全過程原則，做到源頭阻隔、過程控制、末端強化。

5.2 河水改善的方案與措施

本次河道水質(zhì)改善主要分為水質(zhì)改善以及水生態(tài)環(huán)境改觀，本文從各方面入手，進行河道水質(zhì)、水生態(tài)治理，從而達到改善河道的目的與效果。

水質(zhì)改善需結(jié)合城建、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等多部門共同參與。充分發(fā)揮各部門職能，從點源、面源上做好截污控源工作，方能保障項目區(qū)良好的水生態(tài)環(huán)境。本方案在下游已有水處理設(shè)備的基礎(chǔ)上，改造生態(tài)塘，設(shè)置礫石床、生態(tài)透水壩，補植水生植物等，通過生物、物理作用吸收、吸附水體營養(yǎng)物質(zhì)，減輕下游水處理設(shè)備的處理負荷。

（1）生態(tài)塘改造

生態(tài)浮床由浮體、種植框、種植介質(zhì)、連接扣和水生植物組成，利用浮島植物，吸收水中N、P等富營養(yǎng)化物質(zhì)，防止和控制藻類發(fā)生?？煞N植大多數(shù)小型植物和大型植物，多種花卉搭配種植在水上形成美妙的水上景觀[4]。

（2）攔污網(wǎng)

通過攔污網(wǎng)攔截水中漂浮物，為下游水生空心菜種植提供干凈水體。

（3）水生空心菜

利用空心菜生長過程中吸收水中N、P等富營養(yǎng)化物質(zhì)，防止和控制藻類發(fā)生。

（4）補植水生植物

兩側(cè)補植水生鴛鴦美人蕉、旱傘草等水生植物，通過水生植物提升水體的自凈能力，改善水體生態(tài)環(huán)境。

6 結(jié)論與建議

本次河道綜合治理工程完成后，可有效改善項目區(qū)水系的完整性。引水進入玉蘭村后，提高了內(nèi)河水體的流動性，不僅提高了城市水體的水環(huán)境承載能力，而且拓展了開發(fā)區(qū)的發(fā)展空間，有利于帶動內(nèi)河沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的改善，提供更加均等的水利基本公共服務(wù)。因此，本次河道綜合治理治理得到了較好的效果。