生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

周璽

（蘭州市水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，甘肅蘭州 730030）

0 引言

近年來(lái)我國(guó)城市化建設(shè)規(guī)模不斷提升，各大城市河道不同程度存在不健康或亞健康狀態(tài)，以水污染、河道硬化、季節(jié)性斷流等情況為代表的問(wèn)題層出不窮，嚴(yán)重影響城市景觀以及發(fā)展質(zhì)量。河道作為城市最富魅力的景觀場(chǎng)所之一，可以為民眾親近自然、放松身心提供有利條件支持，同時(shí)隨著城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，多數(shù)城市將河道兩側(cè)景觀建設(shè)納入城市發(fā)展總體規(guī)劃方案之中，“水”也成為城市建設(shè)中必不可少的關(guān)鍵因素。然而污染問(wèn)題使得河道環(huán)境逐漸惡劣，不僅削弱其景觀價(jià)值，同時(shí)也對(duì)城市居民身體健康造成嚴(yán)重威脅。由此，生態(tài)景觀共同發(fā)展理念成為新時(shí)期水利規(guī)劃重要指導(dǎo)思想。

1 生態(tài)景觀河道治理原則

從實(shí)際發(fā)展角度分析，“遵循自然”是生態(tài)景觀河道治理過(guò)程中必須遵照的首要理念，在此該理念指導(dǎo)下方可達(dá)成恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)目標(biāo)，并落實(shí)河道景觀建設(shè)目標(biāo)。就具體設(shè)計(jì)工作開(kāi)展而言，工作人員需要遵守以下幾項(xiàng)原則：

第一，地域性原則。工作人員需要認(rèn)識(shí)到不同河流在地形地貌、水文條件等因素方面具有顯著差異，實(shí)際設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中需要依照其本身自然特征開(kāi)展工作[1]。

第二，生態(tài)學(xué)原則?；謴?fù)河道生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)景觀河道治理核心目標(biāo)之一，工作人員在具體設(shè)計(jì)以及建設(shè)過(guò)程中必須促使河流及河灘之間相互作用功能充分發(fā)揮，進(jìn)而改善河道兩岸生態(tài)系統(tǒng)以及水域中水系連接性[2]。

第三，順應(yīng)自然原則。工作人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)杜絕傳統(tǒng)控制水流思想，最大限度地避免大規(guī)模工程改造破壞河道及河岸原有自然狀態(tài)[3]。

第四，本土化原則。工作人員在實(shí)際開(kāi)展河道生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中應(yīng)最大限度地避免外來(lái)物種入侵情況，優(yōu)先選用本土物種恢復(fù)流域內(nèi)生態(tài)平衡以及物質(zhì)多樣性[4]。

2 案例概述

為深入探究基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設(shè)計(jì)方式，本文研究中以實(shí)際案例為背景進(jìn)行具體說(shuō)明。案例工程為某地區(qū)河道治理工程，河道全長(zhǎng)達(dá)到12.5km，流域面積達(dá)成45.0km2左右。當(dāng)?shù)卣趯?shí)際發(fā)展過(guò)程中充分認(rèn)識(shí)到河道治理重要性，同時(shí)也考慮到生態(tài)原則的重要意義，由此在實(shí)際發(fā)展中決定采用生態(tài)補(bǔ)水設(shè)計(jì)思路對(duì)該河道進(jìn)行治理。為便于說(shuō)明，本文研究中依照水體流動(dòng)方向?qū)⑵涿麨橐粎^(qū)、二區(qū)以及三區(qū)。

3 基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展的水利規(guī)劃設(shè)計(jì)方式

3.1 垂直流生態(tài)濾床系統(tǒng)設(shè)計(jì)

案例工程中，設(shè)計(jì)人員結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況決定設(shè)計(jì)垂直流生態(tài)濾床系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理量以及最大水力荷載分別為480m3·d-1以及800mm·d-1。本系統(tǒng)主要由三格式沉淀池、配水泵和過(guò)濾床構(gòu)成。污水經(jīng)過(guò)三種形式沉淀池的初步沉淀后，用專(zhuān)用水泵對(duì)水位浮筒進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。將水分批輸送至過(guò)濾床，水流經(jīng)過(guò)配水泵的提升，均勻地噴灑在過(guò)濾床的表面，并通過(guò)重力滲入過(guò)濾層。通過(guò)地下管線將濾池中的污水排放到玫瑰濕地公園一期的景觀水體中，以達(dá)到補(bǔ)充水分的目的，地下管線的埋設(shè)深度為50cm，管線長(zhǎng)度為45m。

三格式沉降槽的有效容量是80m3。各沉降槽的進(jìn)、出水口是交錯(cuò)的，流道為S 形，并設(shè)有上流導(dǎo)流裝置，以阻止水流的沖擊及固體的漂移。泵站入口設(shè)置一個(gè)擋板和一個(gè)三角形圍堰，以使泵房?jī)?nèi)的流量均勻地分配。三格式沉降槽可以有效地降低污水的進(jìn)水量，從而極大地降低了后續(xù)的生態(tài)過(guò)濾床的堵塞幾率。過(guò)濾床設(shè)計(jì)面積為100m2，其中種植根系發(fā)達(dá)、去污力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的直水型植物。依照每平方米4-9柱植物種植蘆葦，可以在滿(mǎn)足過(guò)濾要求的同時(shí)，達(dá)成較好生態(tài)景觀效果。在過(guò)濾床的表面鋪上DN（公稱(chēng)直徑，diame-ter nominal）150 mm 主管道和DN80mm分支管道，每隔2m，在管壁上均勻地開(kāi)8mm的孔。過(guò)濾層由下至上依次為防滲層、排水層、過(guò)渡層1、過(guò)渡層2 和表面層。防滲層設(shè)計(jì)使用厚度為0.5mm 厚的PE 薄膜，可有效防止污水對(duì)地下水的污染；排水層設(shè)計(jì)厚度為10～35 cm，采用8～16 mm 的卵石鋪砌；過(guò)渡層1 設(shè)計(jì)厚度為10cm，使用顆粒直徑為5-10mm 的砂礫過(guò)濾材料，過(guò)濾層2 設(shè)計(jì)厚度為50cm，采用泥沙過(guò)濾材料，過(guò)濾顆粒直徑為0.2-6mm；表面采用8～16 mm 的砂礫，按噴水距離來(lái)鋪設(shè)，厚度通常為5cm。

3.2 景觀水體生態(tài)修復(fù)區(qū)設(shè)計(jì)

為進(jìn)一步改善實(shí)例區(qū)域景觀水體的保水性，工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同區(qū)域的水體特征，分別建立不同類(lèi)型的水草植被恢復(fù)區(qū)。一、二區(qū)主要種植荷花，睡蓮，王蓮等各種水生花卉，植被覆蓋率達(dá)到50%-70%。3 種植物的栽植比例為：荷花：睡蓮：王蓮=1:1:1，依照1.5～2.0m2l 株的密度進(jìn)行栽植，王蓮和睡蓮生長(zhǎng)水深要求分別為1.0～1.2 米和1.2 米之間，蓮花生長(zhǎng)水深要求在1.2～1.6 米之間。三區(qū)水域深度在1.2～3.0米之間，是該項(xiàng)目中的核心單元，主要栽種鳳眼蓮、芭樂(lè)等植物，植被覆蓋率在40%-60%之間。以1:3 的比例栽培美人蕉和鳳眼蓮，依照0.5～0.7m21株的密度進(jìn)行栽種之間，美人蕉生長(zhǎng)水深要求在1.2～1.5 米之間，鳳眼蓮的生長(zhǎng)深度在1.5～1.3.0m之間。

4 工程成效

4.1 景觀水體修復(fù)的環(huán)境效應(yīng)

2019 年1 月以及11 月至12 月期間，一區(qū)有輕微的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，2—3月份為中等程度的富營(yíng)養(yǎng)化。另外，一區(qū)域的糞便大腸桿菌數(shù)量很難達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的池塘游憩水體中糞便結(jié)球菌總數(shù)500 個(gè)/L，因此一區(qū)域只適宜用作不與人直接接觸的觀賞類(lèi)景觀水體。二區(qū)沒(méi)有發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，僅在2019 年2 月見(jiàn)出現(xiàn)中營(yíng)養(yǎng)值惡化情況，其他幾個(gè)月均達(dá)到GB 12941-91 A 級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也就是與人類(lèi)身體接觸的景觀和娛樂(lè)水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。一區(qū)二區(qū)是生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的關(guān)鍵，為確保水質(zhì)的持續(xù)改善，必須以一年四季生長(zhǎng)的直立和漂浮的水生植被為主。三個(gè)區(qū)域的景觀水為貧富性景觀，透明度為1.5 米，水質(zhì)清澈，有機(jī)質(zhì)含量低，一年四季都能達(dá)到景觀和娛樂(lè)環(huán)境的要求。

4.2 景觀水體修復(fù)的經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)的河流凈化技術(shù)，每噸水的處理成本為0.4-0.5 元，而垂直式生態(tài)過(guò)濾器的運(yùn)行成本為0.10元/噸；在不考慮管道建設(shè)成本的情況下，使用自來(lái)水補(bǔ)水的方法，其供水成本一般在2.0 元以上，因而具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，可作為今后城市濕地公園的最佳供水方案。

5 總結(jié)

綜上所述，基于生態(tài)景觀河道共同發(fā)展理念的水利規(guī)劃已經(jīng)成為我國(guó)水利事業(yè)發(fā)展必然趨向，技術(shù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)理念研究力度，確保生態(tài)保護(hù)以及城市發(fā)展目標(biāo)得以和諧共處。