鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶河道生態(tài)修復(fù)規(guī)劃及工程實(shí)踐研究

雷竹錦 王 駿 黃亮俊

(1.浙江廣川工程項(xiàng)目管理有限公司，浙江 杭州 315200;2.寧波市鎮(zhèn)海圍墾工程有限公司，浙江 寧波 320000)

海岸帶(Coastal zone)既有海陸交界的特殊性，又有其得天獨(dú)厚的地質(zhì)資源和自然空間資源[1-2]。隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快以及城市工業(yè)化發(fā)展，海岸帶沿線的自然生態(tài)資源破壞日益嚴(yán)峻(包括采砂、強(qiáng)風(fēng)、鹽霧等)，使其原有的自然風(fēng)貌失色，環(huán)境生態(tài)呈現(xiàn)明顯的脆弱性，隨之而來(lái)的自然災(zāi)害問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。生態(tài)修復(fù)(Ecological restoration)是對(duì)海岸帶空間規(guī)劃的有益補(bǔ)充和完善，從而使其與人類和諧共生，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡。李楊帆等[3]以海南木蘭灣海岸帶為研究對(duì)象，提出基于韌性的適應(yīng)性演化理念對(duì)海岸帶進(jìn)行生態(tài)修復(fù)規(guī)劃，利用空間疊加法將該修復(fù)區(qū)分為適度開(kāi)發(fā)區(qū)(14.6km2)、限制開(kāi)發(fā)區(qū)(人工輔助5.1km2，自然修復(fù)57.8km2)和禁止開(kāi)發(fā)區(qū)(15.2km2)三類，研究結(jié)果表明，適度開(kāi)發(fā)區(qū)(占規(guī)劃總面積的15.8%)在加強(qiáng)現(xiàn)有生態(tài)保護(hù)的基礎(chǔ)上，采取集約型的低影響開(kāi)發(fā)模式，合理利用沙地資源，使其生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步提升；限制開(kāi)發(fā)區(qū)主要輔以人工生態(tài)修復(fù)(占規(guī)劃總面積的5.5%)和自然恢復(fù)(占規(guī)劃總面積的62.4%)措施，持續(xù)觀測(cè)區(qū)域生態(tài)變化，必要時(shí)采取局部干預(yù)；禁止開(kāi)發(fā)區(qū)(占規(guī)劃總面積的16.4%)納入生態(tài)紅線保護(hù)，主要采取生態(tài)工程措施進(jìn)行重建修復(fù)；葉有華等[4]提出了基于粵港澳大灣區(qū)的海岸帶生態(tài)修復(fù)框架，構(gòu)建大灣區(qū)“一核一區(qū)一群一流域”的海岸帶修復(fù)系統(tǒng)新格局，這對(duì)促進(jìn)大灣區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

1 研究區(qū)概況

鎮(zhèn)海區(qū)地處寧波市東北部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)雨水充沛，多年平均降雨量1442.0mm，最大年降雨量2106.2mm(2015年)。區(qū)域地勢(shì)西北高東南低，北部為山區(qū)，平原地面海拔在1.8～2.6m之間，鎮(zhèn)海大部分為濱海、平原，成陸較晚，原為近陸淺灘，經(jīng)歷代圍涂造田，成為平原百川。

鎮(zhèn)海區(qū)內(nèi)大部分河網(wǎng)東排入海，也有部分河網(wǎng)南排入甬江。鎮(zhèn)海河網(wǎng)主要有中大河、前大河、沿山大河、萬(wàn)弓塘河、江北大河和濱子港，山區(qū)建有十字路中型水庫(kù)1座，東部沿海建有嵐山中型海涂水庫(kù)1座。鎮(zhèn)海區(qū)屬甬江流域干流區(qū)，有排水閘4座(澥浦大閘、新泓口閘、張鑑碶、清水浦閘)，分別向杭州灣及甬江排水。其中澥浦大閘和新泓口閘排入杭州灣，張鑑碶、清水浦閘排入甬江。

2 生態(tài)修復(fù)原則

2.1 功能性原則

鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶河道生態(tài)修復(fù)，要實(shí)現(xiàn)功能性發(fā)展以及海岸帶生態(tài)環(huán)境修復(fù)，解決河道排澇問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)的有效協(xié)調(diào)[5]。在修復(fù)海岸帶河道生態(tài)時(shí)，在保證綠地植物能夠適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的情況下，最大程度地滿足功能性要求，并保證植物的配置能夠滿足城市綠化觀賞的要求。從經(jīng)濟(jì)層面出發(fā)，可以選擇低開(kāi)發(fā)設(shè)施的耐鹽堿植物，從而降低生態(tài)修復(fù)成本的投入。

2.2 景觀多樣性原則

鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶河道生態(tài)修復(fù)，要實(shí)現(xiàn)景觀的多樣性，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)海岸帶河道生態(tài)景觀的可持續(xù)發(fā)展[6]。在進(jìn)行景觀多樣性選擇上，一定要符合生態(tài)發(fā)展的需求，滿足自然生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的趨勢(shì)，在不同層面上進(jìn)行系統(tǒng)性的搭配，并結(jié)合美學(xué)等，在植物的疏密程度上進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)海岸帶河道生態(tài)整體景觀的豐富性，并滿足海岸帶河道生態(tài)發(fā)展的需求。

3 河道生態(tài)修復(fù)整體規(guī)劃目標(biāo)

鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶河道生態(tài)修復(fù)整體規(guī)劃以生態(tài)融合為目標(biāo)[7]，發(fā)展宜業(yè)、宜居鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶，將海岸帶生態(tài)修復(fù)與海塘工程相結(jié)合，利用已有基礎(chǔ)，整合水利資源與自然資源，實(shí)現(xiàn)海岸帶生態(tài)修復(fù)。進(jìn)一步推動(dòng)海岸產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善景觀環(huán)境與生物棲息環(huán)境，突出減災(zāi)功能，并配套文化休閑產(chǎn)業(yè)，聯(lián)合規(guī)劃配置周邊交通及旅游景點(diǎn)。圖1為鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶生態(tài)修復(fù)規(guī)劃鳥(niǎo)瞰實(shí)景。

圖1 鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶生態(tài)修復(fù)規(guī)劃鳥(niǎo)瞰實(shí)景

4 河道水系工程生態(tài)規(guī)劃實(shí)踐

結(jié)合寧波市海岸線防洪(潮)治澇整體規(guī)劃及石化經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行水系工程建設(shè)，新建一條環(huán)一線海堤護(hù)塘河，河長(zhǎng)9.55km，寬25.00m，河底高程-1.87m；新建一條明海河，連接規(guī)劃新建明海閘，河長(zhǎng)1.60km，寬30.00m，河底高程-1.87m。河道正常水位為1.12m，20年一遇設(shè)計(jì)洪水位2.56m。

4.1 護(hù)塘河水系

a.護(hù)塘河H0+0～H1+600.0段位于澥浦大河南岸(見(jiàn)圖2)。根據(jù)補(bǔ)勘成果，該段粉土層較淺，且地基土分布較理想，故采用塘渣地基處理，塘渣回填底高程約-0.60m?，F(xiàn)狀地面線高程為1.70～3.40m。

圖2 H0+0～H1+600.0段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

該段主要特征為河道周圍綠化空間有限，多以喬木、草本植物為主打造園林綠地景觀，采用生態(tài)砌塊進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)。河道兩側(cè)采用淤泥固化樁處理至粉土層，局部區(qū)域需清除塘渣后進(jìn)行淤泥固化樁施工。沿駁岸線設(shè)置1.50m高生態(tài)砌塊擋墻，擋墻頂高程1.50m，略高于河道正常水位，擋墻基礎(chǔ)采用30cm厚C25混凝土底板，背水側(cè)設(shè)置石渣反濾層，迎水側(cè)設(shè)置2.00m寬0m高程平臺(tái)，平臺(tái)以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金屬網(wǎng)墊護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。

b.護(hù)塘河H1+600.0～H2+900.0段位于該工程濕地節(jié)點(diǎn)區(qū)域(見(jiàn)圖3)，現(xiàn)狀多為淺灘，地面高程較低，約-0.50m。地基淤泥土層較厚，淤泥層底高程為-9.00m，如采用樁基處理成本較高。

圖3 H1+600.0～H2+900.0段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

為了與濕地節(jié)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合、節(jié)省工程投資，該段采用緩坡入水方式，緩坡以綜合坡比1∶6放坡至規(guī)劃河底高程-1.87m，河道兩側(cè)高程低于規(guī)劃正常水位，具體結(jié)合濕地布置進(jìn)行確定。

c.護(hù)塘河H2+900.0～H5+300.0段沿泥螺山北側(cè)圍墾東圍堤布置(見(jiàn)圖4)，該段左岸規(guī)劃岸線距離泥螺山北側(cè)圍墾東圍堤拋石子堤距離較近，約16.00m。該段現(xiàn)狀多為淺灘，地面高程較低，為0m。該段地基淤泥土層較厚，淤泥層底高程為-10.00m，如采用樁基處理成本較高。

中國(guó)民辦高校充分發(fā)揮機(jī)制體制靈活的優(yōu)勢(shì)，在新形勢(shì)下主動(dòng)適應(yīng)、快速調(diào)整、及時(shí)轉(zhuǎn)型，以黃河科技學(xué)院為代表的民辦高校通過(guò)以教育大數(shù)據(jù)為核心的智慧校園和反轉(zhuǎn)校園建設(shè)為抓手，實(shí)現(xiàn)教育理念轉(zhuǎn)型、人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型、學(xué)生管理模式轉(zhuǎn)型、大學(xué)治理模式轉(zhuǎn)型，在大數(shù)據(jù)時(shí)代贏得了先機(jī)。

圖4 H2+900.0～H5+300.0段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

為了進(jìn)一步擴(kuò)展圍區(qū)內(nèi)水域空間、節(jié)省工程投資、合理布局水景觀，對(duì)該段北岸河道岸線拓寬16.00m，使北側(cè)駁岸充分利用泥螺山北側(cè)圍墾東圍堤拋石子堤，減少地基處理費(fèi)用。

河道南岸采用淤泥固化樁處理至粉土層，局部區(qū)域需清除塘渣后進(jìn)行淤泥固化樁施工。沿駁岸線設(shè)置1.50m高生態(tài)砌塊擋墻，擋墻頂高程為1.50m，略高于河道常水位，擋墻基礎(chǔ)采用30cm厚C25混凝土底板，背水側(cè)設(shè)置石渣反濾層，迎水側(cè)設(shè)置2.00m寬0m高程平臺(tái)，平臺(tái)以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金屬網(wǎng)墊護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。

河道北岸對(duì)螺山北側(cè)圍墾東圍堤拋石子堤進(jìn)行整平，上部設(shè)置1.50m寬、30cm厚金屬網(wǎng)墊，擋墻采用0.80m×0.80m格賓網(wǎng)箱，網(wǎng)箱頂高程1.10m，略低于規(guī)劃常水位。局部堤段可結(jié)合微型濕地設(shè)置景觀石造景。北岸駁岸至原規(guī)劃河道岸線的16.00m寬范圍內(nèi)地面整平至0m高程，布置水生植物打造淺灘濕地區(qū)域，以增加河道生態(tài)功能。

d.護(hù)塘河H5+300.0～H6+700.0段沿新泓口圍墾東順堤布置，至規(guī)劃明海閘位置結(jié)束(見(jiàn)圖5)。該段現(xiàn)狀多為草灘，地面高程約1.00m。該段地基淤泥土層較厚，淤泥層底高程為-7.00～-9.00m。

圖5 H5+300.0～H6+700.0段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

該段主要結(jié)合園林綠地景觀，采用生態(tài)砌塊進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)。河道兩側(cè)首先采用淤泥固化樁處理至粉土層，局部區(qū)域需清除塘渣后進(jìn)行淤泥固化樁施工。沿駁岸線設(shè)置1.50m高生態(tài)砌塊擋墻，擋墻頂高程1.50m，略高于河道常水位，擋墻基礎(chǔ)采用30cm厚C25混凝土底板，背水側(cè)設(shè)置石渣反濾層，迎水側(cè)設(shè)置2.00m寬0m高程平臺(tái)，平臺(tái)以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金屬網(wǎng)墊護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。

e.護(hù)塘河H6+700.0～H8+300.0段沿新泓口圍墾東順堤布置，起點(diǎn)為規(guī)劃明海閘位置，終點(diǎn)為新泓口圍墾南直堤(見(jiàn)圖6)。該段現(xiàn)狀多為草灘，地面高程為0.70m。該段地基淤泥土層較厚，淤泥層底高程為-7.00～-10.00m。

圖6 H6+700.0～H8+300.0段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

該段主要結(jié)合園林綠地景觀，采用生態(tài)砌塊進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)。駁岸型式同上游河段，由于河道北側(cè)-5.00m 高程以上存在拋石區(qū)域，無(wú)法進(jìn)行淤泥攪拌樁施工，該段北岸地基處理調(diào)整為φ120旋噴樁，間距220cm布置，處理至粉土層。

f.護(hù)塘河H8+300.0～H9+552.2段沿新泓口圍墾南直堤布置(見(jiàn)圖7)。該段現(xiàn)狀多為電廠吹灰墊高后草地，地面高程為3.00m。通過(guò)吹灰、加載固結(jié)情況較好，粉土層分布較淺，表層素填土物理指標(biāo)較好。

圖7 H8+300.0～H9+552.2段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

該段采用生態(tài)砌塊進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)。由于粉土層、素填土層較厚，通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算，大部分河段無(wú)須進(jìn)行淤泥固化樁地基處理，可采用60cm厚石渣換填，駁岸型式同上游河段一樣采用生態(tài)砌塊擋墻。H8+600.0～H9+200.0段根據(jù)地基補(bǔ)勘初步成果，-4.50～-9.00m存在淤泥層，需采用φ120旋噴樁地基進(jìn)行處理，間距220cm布置，處理至粉土層。

4.2 明海河水系

M0+0～M1+596.2段為明海河(見(jiàn)圖8)，全長(zhǎng)約1.60km，主要功能為排澇，河寬30.00m，河底高程-1.87m。該段河道地面高程為0～1.00m，以淺灘為主，經(jīng)地勘初步成果，該段粉土層分布較淺，但表層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，為保證道路及河道安全，需進(jìn)行地基處理。

圖8 M0+0～M1+596.2段布置及結(jié)構(gòu)(單位:高程、水位為m；尺寸為cm)

該段結(jié)合園林綠地景觀，采用生態(tài)砌塊進(jìn)行駁岸設(shè)計(jì)。采用淤泥固化樁處理至粉土層，沿駁岸線設(shè)置1.50m高生態(tài)砌塊擋墻，擋墻頂高程1.50m，略高于河道常水位，擋墻基礎(chǔ)采用30cm厚C25混凝土底板，背水側(cè)設(shè)置石渣反濾層，迎水側(cè)設(shè)置2.00m寬0m高程平臺(tái)，平臺(tái)以1∶2.5坡比放坡至河底高程-1.87m，并采用30cm厚金屬網(wǎng)墊護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。

5 河道生態(tài)修復(fù)環(huán)境保障機(jī)制

5.1 合理選擇植物群落、構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸

河流穩(wěn)定性及行洪能力在很大程度上取決于河岸護(hù)坡的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量。原來(lái)，人們?cè)诤影斗雷o(hù)工程建設(shè)中，為追求安全、堅(jiān)固效果，多采用漿砌或干砌塊石、澆筑混凝土等結(jié)構(gòu)，雖然穩(wěn)定堅(jiān)固，能起到很好的水土保持與防洪安全等作用，但對(duì)河道景觀環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不利影響，致使水體、陸地環(huán)境惡化，水污染程度日益加重，甚至還會(huì)使河流自凈能力逐漸喪失。因此，倡導(dǎo)各地區(qū)在河道護(hù)岸構(gòu)建中，拆除原有混凝土、塊石結(jié)構(gòu)，將其改造成木樁、竹籠、卵石等具有較強(qiáng)耐久性、抗侵蝕性、抗沖性及親水性的材料。為維護(hù)河岸護(hù)堤穩(wěn)定，防止水土流失，可在護(hù)岸上種植水生植被，各類植被根系縱橫交錯(cuò)于土壤之中，形成一道天然結(jié)構(gòu)網(wǎng)，使河岸亞表層強(qiáng)度得到穩(wěn)定提升，進(jìn)而提高河堤穩(wěn)定性；另外，生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)不僅利于水生生物棲息，還能通過(guò)減低河水流速、消減洪水能量達(dá)到滯洪補(bǔ)枯的目的[8]。除此之外，生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)中的各類植物通過(guò)滲透、吸收、滯留、氧化、絮凝、沉淀等物理作用與生物作用可使河道凈化功能得到有效提升，進(jìn)而達(dá)到理想的治理效果[9]。

為實(shí)現(xiàn)生態(tài)河道高效治理，應(yīng)該注重植物種類的合理選擇與配置，避免因單一性植物群落使河道水體治理無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。由于不同植物具備不同特性，對(duì)水體、土質(zhì)要求也各有差異，因此在植物群落選擇上，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)刂参锷L(zhǎng)狀況進(jìn)行充分調(diào)研，盡量選擇本土植物。因本土植物早已適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件與土壤條件，成活率高，在短期內(nèi)即可發(fā)揮河道治理功能。

5.2 建造人工濕地

人工濕地在河道生態(tài)治理中扮演著非常重要的角色，它對(duì)恢復(fù)水生動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，基于生態(tài)理念的河道治理，可建造規(guī)模型人工濕地，沿河道布置人工濕地，并在河道水位線上方設(shè)置自然生態(tài)濕地小島[10]。建設(shè)初期，可在濕地種植凈化效果強(qiáng)的植物，然后通過(guò)景觀橋進(jìn)行連接，既滿足凈化河水的目的，又起到了裝點(diǎn)河道景觀的作用。

5.3 建立完善的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制

實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)海區(qū)海岸帶河道生態(tài)環(huán)境修復(fù)，首先要建立起完善的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。補(bǔ)償機(jī)制要以省、區(qū)生態(tài)補(bǔ)償政策為準(zhǔn)繩，以發(fā)展多元化主體、市場(chǎng)化建設(shè)為導(dǎo)向，加快生態(tài)補(bǔ)償方式轉(zhuǎn)變：由生態(tài)補(bǔ)嘗為主轉(zhuǎn)向?yàn)槎嘣黧w與市場(chǎng)化結(jié)合的方式，補(bǔ)償方式應(yīng)因地制宜，合理應(yīng)用資金、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及人才等多種補(bǔ)償手段[10]。其次，應(yīng)加快建設(shè)生態(tài)環(huán)境權(quán)益交易市場(chǎng)，建立健全生態(tài)資源持續(xù)開(kāi)發(fā)與減排補(bǔ)償機(jī)制，提升生態(tài)環(huán)境產(chǎn)品的供給能力，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益的共同提升。

6 結(jié) 語(yǔ)

生態(tài)修復(fù)是海岸帶空間規(guī)劃的重要組成部分，也是充分利用海岸帶海陸資源優(yōu)勢(shì)、系統(tǒng)推進(jìn)海岸帶生態(tài)修復(fù)可持續(xù)發(fā)展的重要手段?；诖?，本文通過(guò)對(duì)明海河水系、護(hù)塘河水系生態(tài)進(jìn)行修復(fù)規(guī)劃，構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸，建造人工濕地，從而形成多維度融合的整體生態(tài)空間格局。旨在為海岸帶生態(tài)修復(fù)功能的充分發(fā)揮，以及推進(jìn)海岸帶生態(tài)修復(fù)的實(shí)踐提供科學(xué)的依據(jù)。