河津市遮馬峪河生態(tài)修復與保護工程設計

張 寧

（山西省水利水電勘測設計研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 工程概況

遮馬峪河是黃河一級支流，發(fā)源于鄉(xiāng)寧縣西交口鄉(xiāng)敖頂村面坪，在上馬臺流入河津市，從清澗街道辦事處龍門村匯入黃河。流域面積為181 km2（鄉(xiāng)寧縣103 km2，河津市78 km2），主流全長43 km（鄉(xiāng)寧縣境內長22.9 km，河津境內長20.1 km）。

該段河道目前存在的主要問題：一是河道行洪不暢、防洪不達標：河道淤積，礦渣、生活垃圾堆積嚴重，違章建筑擠占河道，行洪斷面嚴重縮小，大部分河道已無明顯堤防，周圍村鎮(zhèn)、廠礦受到洪水威脅。二是河道生態(tài)環(huán)境破壞：隨著人口增長及經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生活垃圾隨意傾倒，污水無序排放，水生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。

2 工程任務與布置

2.1 工程任務

通過對馬峪河上游山區(qū)段采取的小清潔流域治理、出山口至入黃口河道堤防建設、沿線村鎮(zhèn)段河道蓄水、入黃口濕地建設等措施，達到減少遮馬峪河向黃河輸沙、提高河道防洪標準、改善遮馬峪河水生態(tài)環(huán)境、促進河流恢復生態(tài)功能。

2.2 工程總體布置

本工程位于河津市區(qū)以西的遮馬峪河道上，工程范圍為上馬臺至入黃口，全長17.7 km，防洪標準為10年一遇，治理范圍包括上游山區(qū)段及下游段。

上游山區(qū)段共2.6 km河道，結合兩岸山坡采，用小清潔流域方式進行治理。

下游段為山口至入黃口段，全長15.1 km，總體呈東北向西南展布，規(guī)劃河道寬度25～75 m，本段河道基本屬于平川區(qū)，為滿足防洪保安在河道兩岸新建堤防。堤防總長度為30.15 km。

為提升河道的生態(tài)及沿河村鎮(zhèn)的人居環(huán)境，根據(jù)河道地形高程及村鎮(zhèn)分布情況，分別在固鎮(zhèn)村、東崖底村、原家溝村、任家溝村、杜家溝村等5個村鎮(zhèn)處的河道上布置蓄水工程，總蓄水面積8.74萬m2。

在遮馬峪河入黃口處，布置一座高2 m的鋼壩閘，立壩蓄水后形成長2 km，面積6.7萬m2的人工濕地。

3 工程主要設計

3.1 生態(tài)清潔小流域設計

為緩洪攔沙，減少流入黃河的泥沙及下游洪水總量，對河道上游山區(qū)開展生態(tài)保護與植被恢復，提高森林覆蓋率。設計新增治理面積287.26 hm2，其中：水源涵養(yǎng)林林35.36 hm2，均為喬木林，補植喬木林14.07 hm2、采石場綠化3.75 hm2、河道護岸林7.71 hm2；修建蓄水池20座，修建谷坊32座，滾水壩4座；采石場治理面積3.75 hm2；對現(xiàn)有可改造坡面進行梯田改造工程，面積13.66 hm2。

3.2 河道堤防設計

為滿足防洪要求，在平川區(qū)河道兩岸新建堤防。河道斷面形式根據(jù)不同河段采用以下兩種型式：

（1）非蓄水段：采用梯形復式斷面型式，堤防內外邊坡均為1:2，兩岸堤頂寬度為4 m，其上鋪設泥結石路面。迎水側護岸采用500厚格賓石籠防護，防護高度至設計水位以上不小于0.5 m，采用寬1 m，深1～1.5 m的格賓石籠作為護坡基礎。河底中間布置梯形主槽，主槽底寬2 m，主槽采用0.3 m厚格賓石籠進行防護，格賓石籠下均鋪設反濾土工布。

（2）蓄水段：采用直墻斷面型式，該段底寬30～50 m不等，采用生態(tài)性較好的格賓石籠重力式岸墻為主，格網(wǎng)石籠重力式岸墻臨水側為高1 m、寬0.5 m的格賓石籠錯臺，背水面鉛直，出露面網(wǎng)絲采用景觀效果更好的無銹熔接網(wǎng)，墻高3.2 m，基礎埋深為1.0 m，墻頂寬1 m，底寬2.5 m。石籠頂部布置1 m寬，0.2 m厚C 25鋼筋混凝土壓頂，壓頂上設置欄桿。

3.3 河道蓄水工程設計

為提升河道的生態(tài)及沿河村鎮(zhèn)的人居環(huán)境，根據(jù)河道地形高程及村鎮(zhèn)分布情況，分別在沿河的5個村鎮(zhèn)的河道上布置蓄水工程，共布置11座壅水壩（4座鋼壩閘，7座景觀堰），形成11個蓄水池，蓄水總長度2 310 m，總蓄水面積8.74萬m2，總蓄水量為8.21萬m3。

每座鋼壩閘壩長35 m，壩高2.5 m，由鋪蓋段、閘室段和海漫段組成，并采用液壓啟閉機調節(jié)閘門的啟閉達到擋水和泄水的目的。景觀堰堰長15～20 m，堰高1 m，采用鋼筋混凝土結構，設置成臺階式、魚鱗式等不同型式，形成多樣的跌水景觀效果，提供不同的觀賞體驗。

蓄水池蓄水后，因水位抬升，蓄水區(qū)存在滲漏及對兩岸的浸沒影響，必須采取防滲措施。常規(guī)防滲型式有水平防滲和垂直防滲兩種，本工程河道較窄，從技術上可行、經(jīng)濟上合理的角度分析，確定采用復合土工膜進行水平防滲。

3.4 入黃口濕地設計

為確保流入黃河的水質達標，在遮馬峪河入黃口河道上布置一片人工濕地。人工濕地一般分為表流人工濕地和潛流人工濕地，其中污水在河床表面流動的為表流濕地，在河床表面以下流動的為潛流人工濕地。

表流人工濕地采用天然地基，為近似自然形成的濕地，優(yōu)點是投資少，運行費用低，維護簡單，生態(tài)效益更明顯等特點；缺點是占地面積較大以及需要兩三個植物生長季節(jié)，形成穩(wěn)定的植物與微生物系統(tǒng)后才能達到設計處理要求。

潛流人工濕地受溫度變化影響小，污染物去除效果好，但存在維護、建設費用高，填料宜堵塞等問題。根據(jù)兩類人工濕地特點以及本工程現(xiàn)狀條件，經(jīng)比較采用表流人工濕地方案。

為滿足表流濕地需要的大面積水域以及水凈化完成后能夠自動溢流的需求，同時為防止黃河洪水的倒灌，將現(xiàn)有入黃口擋洪閘改建為雙向擋水的鋼壩閘，鋼壩閘閘寬25 m，閘高2 m，立閘后形成6.7萬m2的濕地水域。重建與恢復濕地的基礎上，在不同區(qū)域種植荷花、睡蓮、蘆葦、蒲草等濕地水生植物。通過濕地水生態(tài)的搭建，水生植物的種植，形成動植物和諧共存的生態(tài)濕地廊帶。

4 結語

通過本工程的實施，不僅提高河道的防洪標準，保護沿河兩岸人民的生命財產(chǎn)安全，同時河道蓄水及人工濕地的建設將有效涵養(yǎng)水源，抬升地下水位、凈化水質，提升地區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進當?shù)亟?jīng)濟與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。