中小型生態(tài)水利工程河道規(guī)劃設(shè)計(jì)

盛思遠(yuǎn)，謝 靖，張博洋，李麗娜

(1.連云港市水利局，江蘇 連云港 222000；2.鞍山市國(guó)土資源勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧 鞍山 114001)

為貫徹落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，加快推進(jìn)農(nóng)村生態(tài)河道建設(shè)，全面提升農(nóng)村水利基礎(chǔ)保障能力，按照暢通水系、恢復(fù)引排功能、改善環(huán)境、修復(fù)生態(tài)等要求，開展農(nóng)村生態(tài)河道建設(shè)。

連云港市地處沂沭泗水系的最下游，西、北部低山區(qū)庫(kù)塘閘壩星羅棋布，中、東、南部平原區(qū)河渠溝洫縱橫交織、河網(wǎng)稠密，全市現(xiàn)狀水域面積率約6.4%。2條流域性行洪河道新沂河、新沭河從境內(nèi)穿過(guò)，沂、沭、泗諸水主要通過(guò)新沂河、新沭河入海，是著名的“洪水走廊”。承泄上游約7.8萬(wàn)km2集水范圍的來(lái)水，多年平均過(guò)境水量達(dá)60.5億m3，全市防洪壓力大。全市共有82條河道列入江蘇省骨干河道名錄，其中流域性河道4條，區(qū)域性骨干河道18條，其它重要河道60條，有近20條河流直接入海。新沂河、新沭河、薔薇河將全市水系劃分為沂南片、沂北片、沭南片和沭北片4大分片。

連云港市現(xiàn)有縣鄉(xiāng)河道870條4 730.30 km，其中縣級(jí)河道134條1493.74 km，鄉(xiāng)級(jí)河道736條3 236.56 km。共建成生態(tài)河道42條，建設(shè)生態(tài)河道總長(zhǎng)度116.63 km[1]，見表1。

表1 連云港市已建成生態(tài)河道情況匯總

1 生態(tài)水利工程面臨主要問題

2003年以來(lái)開展的縣鄉(xiāng)農(nóng)村河道輪浚工程在改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)民增收，建設(shè)美好家園，保持社會(huì)穩(wěn)定及建設(shè)和諧新農(nóng)村等方面起到了重要作用。但目前仍存在一定問題：

(1)河道淤積侵占現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，河道功能退化。受河道自然淤積及人類生產(chǎn)、生活的影響，一些河道溝塘淤積嚴(yán)重，淤積深度甚至占原有深度的一半以上，導(dǎo)致河道萎縮，灌排功能衰減甚至喪失[2]。

(2)部分河道堤防標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，防洪保障能力不足。由于現(xiàn)有灌排水系建成時(shí)間較早，部分農(nóng)村堤防標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到或超過(guò)20年一遇洪水，但仍有不少堤防標(biāo)準(zhǔn)由于當(dāng)初建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低或人為破壞，防洪標(biāo)準(zhǔn)不足5年一遇，部分河段甚至有河無(wú)堤、有堤無(wú)防。

(3)部分河段存在沖刷，缺少配套建筑物。縣鄉(xiāng)河道間水系互通，水源調(diào)蓄缺乏工程支撐，原因是過(guò)去注重疏浚投入，基本沒考慮邊坡防護(hù)，部分轉(zhuǎn)彎河段沖刷較為嚴(yán)重；河道建筑物配套不齊，水量調(diào)蓄與節(jié)制缺乏必要的工程措施。

(4)河道生態(tài)功能弱化，水污染問題依然存在。目前農(nóng)村河道淤積被侵占問題仍然嚴(yán)重，河流的萎縮致使原有的生物多樣性和河道景觀被破壞甚至消失。自然河道具有良好的自凈功能，但目前大多河道污染較嚴(yán)重，水體大多處于缺氧或厭氧狀態(tài)，河道自凈功能嚴(yán)重受損，水環(huán)境污染問題仍然存在，生態(tài)系統(tǒng)功能弱化[3]。

2 生態(tài)河道規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1 清淤疏浚

農(nóng)村河道疏浚根據(jù)具體情況確定工程標(biāo)準(zhǔn)，河道斷面原則按原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行疏浚，部分河道按照實(shí)際需要進(jìn)行拓浚，縣鄉(xiāng)河道疏浚盡量維持河流的自然形態(tài)，避免裁彎取直、侵占河道。對(duì)崩岸、塌岸、迎流頂沖、淘刷嚴(yán)重河段堤岸采取護(hù)坡措施；對(duì)不符合河道斷面排洪灌溉等要求的斷面，采取整坡措施并進(jìn)行清障；為加強(qiáng)水系溝通，本次對(duì)工程范圍內(nèi)的部分建設(shè)年代久遠(yuǎn)、損壞嚴(yán)重的建筑物進(jìn)行更新改造。河道中心線盡量按原中心布置，河底高程滿足設(shè)計(jì)灌排要求[4]。

本次河道疏浚設(shè)計(jì)選擇鄉(xiāng)干河作為典型設(shè)計(jì)。鄉(xiāng)干河上起寧海街道，下至板浦鎮(zhèn)，主要功能為灌溉、排澇。鄉(xiāng)干河全長(zhǎng)15.75 km，河底平均寬度12 m，底標(biāo)高-1.00～-1.50 m，現(xiàn)狀河坡坡比1∶2。按照其設(shè)計(jì)排澇標(biāo)準(zhǔn)，為10年一遇設(shè)計(jì)，根據(jù)水文分析排澇模數(shù)為1.02 m3/s·km-2。根據(jù)大型河道的平均流速不小于0.5 m/s，小型河道的平均流速不小于0.3～0.4 m/s。溝渠過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄魉倬诓粵_不淤流速范圍內(nèi)，滿足要求，計(jì)算得出鄉(xiāng)干河疏浚土方23萬(wàn)m3。

2.2 水系連通

連云港市目前尚有大量農(nóng)村河道多年未治理、引排水不暢，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足河道兩岸經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

本次水系連通設(shè)計(jì)選取大興溝進(jìn)行典型設(shè)計(jì)。大興溝總長(zhǎng)7.3 km，由于多年未疏浚，該河道目前整體存在不同程度的淤積現(xiàn)象，其中有1.5 km長(zhǎng)的河道已經(jīng)淤塞不通，15座生產(chǎn)橋坍塌損壞，亟需對(duì)其進(jìn)行疏通并配套拆建生產(chǎn)橋15座。生產(chǎn)橋總長(zhǎng)11.0 m，橋面尺寸為凈寬4.5 m，生產(chǎn)橋總長(zhǎng)同所在大溝的河口斷面為11.0 m。設(shè)計(jì)1跨，橋板采用C30現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)，板厚45 cm；橋面上部澆筑8～10 cm的C30混凝土鋪裝層；橋面兩側(cè)設(shè)置C25鋼筋混凝土防撞墻；兩邊橋臺(tái)采用C25拋石混凝土擋墻結(jié)構(gòu)，臺(tái)帽采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋臺(tái)高2.54 m。

2.3 岸坡整治

生產(chǎn)區(qū)岸坡：遵循“按故道治河”的治理原則，保持河道彎曲、平順、生態(tài)的自然形態(tài)，以河岸整坡為主，種草植樹護(hù)岸，對(duì)于河道沖刷嚴(yán)重，局部灘地坍塌，危及堤防安全的重點(diǎn)部位采取砌石防護(hù)，做到河坡、溝頭穩(wěn)定；生活區(qū)岸坡：以護(hù)岸修整、生態(tài)修復(fù)為主，采用生態(tài)混凝土或砌筑籠石擋土墻護(hù)砌，局部考慮親水設(shè)施[5]。

圖1 1 m×4 m小溝生產(chǎn)橋縱剖面圖(單位：水位：m)

護(hù)岸采用木樁護(hù)坡，杉木樁緊密排列，木樁長(zhǎng)2.5 m，梢徑≥150 mm，端部高于常水位0.3 m，樁身水上防腐(碳烤)，邊坡采用1∶2坡比，自水深0.5 m處設(shè)置木樁，在木樁與岸坡之間0.4 m平臺(tái)處沿水流方向種植花葉香蒲，常水位以上岸坡撒播狗牙根草籽。木樁護(hù)坡典型斷面見圖2。

圖2 木樁護(hù)坡典型斷面圖(單位：cm)

護(hù)坡具體型式為常水位以下0.3 m至河底采用預(yù)制混凝土矩形板護(hù)坡，下設(shè)碎石墊層7 cm、粗砂墊層8 cm，預(yù)制板厚度為6 cm，單塊尺寸為0.5 m×0.6 m；常水位以下0.3 m至常水位以上0.7 m采用八字形植草磚護(hù)坡，植草磚厚度8 cm，內(nèi)部撒草籽。常水位以上0.7 m至河口外1.0 m寬范圍內(nèi)撒狗牙根草籽防護(hù)。格埂采用C25素混凝土，斷面尺寸0.3 m×0.3 m?；炷辽鷳B(tài)設(shè)計(jì)斷面見圖3。

圖3 混凝土生態(tài)設(shè)計(jì)斷面

2.4 綠化植被

河道的綠化植物措施應(yīng)結(jié)合岸坡穩(wěn)定、生態(tài)修復(fù)和自然景觀要求，構(gòu)建河岸帶緩沖區(qū)，宜林地段應(yīng)結(jié)合堤岸建設(shè)沿岸防護(hù)林，城鎮(zhèn)段、村莊風(fēng)光段優(yōu)先選擇具有凈化水體作用的水生植物、低桿植物，不同河段宜營(yíng)造不同的植物景觀風(fēng)貌[6]，見圖4。

圖4 渠西河綠化植被典型設(shè)計(jì)

河道綠化植被均以水生植物和地被為主，再適當(dāng)輔以灌木或者小喬木，并沿河植樹造林，具體綠化植被樹種為：水生植物有睡蓮、再力花、黃花菖蒲、紅花美人蕉、鳶尾等；灌木有雪松、廣玉蘭、無(wú)患子、欒樹、水杉等；小喬木有紫薇、紅楓、雞爪槭等；防護(hù)林樹種有刺槐、法國(guó)梧桐等。

3 措施建議

本次在全面摸清連云港市各縣、區(qū)范圍內(nèi)縣鄉(xiāng)級(jí)河道現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)河道的不同功能，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面選擇縣鄉(xiāng)級(jí)河道進(jìn)行生態(tài)建設(shè)[7]。(1)多規(guī)融合水岸綜合治理。強(qiáng)化與鄉(xiāng)村振興規(guī)劃、空間規(guī)劃、農(nóng)村水系綜合整治等各類規(guī)劃的銜接，確保保護(hù)性空間、開發(fā)邊界等重要空間參數(shù)一致，統(tǒng)籌謀劃水、灘、坡、岸綜合治理。(2)清淤疏浚確保水系連通。對(duì)現(xiàn)狀淤塞嚴(yán)重的河道進(jìn)行清淤疏浚，恢復(fù)河道引排功能，對(duì)現(xiàn)狀水系不暢的斷頭河、斷頭浜進(jìn)行溝通連接，增加供水保障能力，增強(qiáng)水體流動(dòng)性，改善農(nóng)村水環(huán)境。(3)科學(xué)處理安全生態(tài)關(guān)系。維持河流原有形態(tài)，必要的堤防、護(hù)岸結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)河岸硬化、白化，采用硬質(zhì)工程隱蔽化，上部結(jié)構(gòu)生態(tài)化。堤岸修復(fù)盡量采用微創(chuàng)式處理，采取天然石塊防護(hù)、木樁防護(hù)、水生植物、根系發(fā)達(dá)維護(hù)成本低的本土植物固坡，形成自然魚類棲息地，恢復(fù)河岸的野趣與生機(jī)。(4)移步換景構(gòu)建綠色長(zhǎng)廊。在保障河道原有灌溉、排澇、供水、航運(yùn)等功能的基礎(chǔ)上，因地制宜對(duì)河道進(jìn)行特色化改造，形成一河一景，增添親水戲水、改善水質(zhì)、休閑旅游、兩岸交通等功能，構(gòu)建鄉(xiāng)村與城市無(wú)縫對(duì)接的綠色長(zhǎng)廊。

4 結(jié) 語(yǔ)

生態(tài)河道整治工程實(shí)施會(huì)徹底改善人民居住的生態(tài)環(huán)境，一是提高了河道灌排標(biāo)準(zhǔn)，較好地解決了全市的農(nóng)田灌排問題，給農(nóng)村發(fā)展、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效提供了基礎(chǔ)保障；二是促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過(guò)近年來(lái)縣鄉(xiāng)河道的輪浚整治，河道的灌溉、排水和滯蓄水能力得到了恢復(fù)和提高，同時(shí)對(duì)疏浚河道沿線配套建筑物逐步進(jìn)行更新改造，充分發(fā)揮了各類工程應(yīng)有的效益，改善了全市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高全市防洪保安、灌溉引水和排澇抗災(zāi)能力，安定群眾生產(chǎn)生活，有力地推動(dòng)了全市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展；三是改善了城鄉(xiāng)水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境?？h鄉(xiāng)河道岸邊通過(guò)植樹綠化，美化了村民的生產(chǎn)生活環(huán)境，結(jié)合相關(guān)工程的實(shí)施，構(gòu)建了“河暢、水清、岸綠、景美”的環(huán)境，治理成效明顯，群眾高度滿意，收到了良好的社會(huì)效果。