□周光華□葉偉□郭二旺□王文婷

（1.新蔡縣水利局班臺(tái)閘管理所；2.焦作市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院；3.焦作市抗旱防汛通訊站）

大沙河河道生態(tài)治理實(shí)踐與探索

□周光華1□葉偉1□郭二旺2□王文婷3

（1.新蔡縣水利局班臺(tái)閘管理所；2.焦作市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院；3.焦作市抗旱防汛通訊站）

大沙河屬海河流域衛(wèi)河水系，在博愛縣閆莊出山口由北向南橫穿焦作市西部工業(yè)集聚區(qū)，至陸村大沙河南水北調(diào)中線渠倒虹進(jìn)入焦作市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)，穿越段河道長(zhǎng)9.80 km，現(xiàn)狀河道淤積及水污染情況比較嚴(yán)重。水功能區(qū)內(nèi)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率僅為15.40%。與焦作市西部工業(yè)集聚區(qū)發(fā)展極不適應(yīng)，實(shí)施該河道生態(tài)治理刻不容緩。治理工程于2013年10月開工，2015年12月竣工，歷時(shí)2a，工程總投資7 800萬(wàn)元，有效地改善了大沙河水生態(tài)環(huán)境。

大沙河；水環(huán)境；生態(tài)；景觀；實(shí)踐

1 治理背景及河道水環(huán)境現(xiàn)狀

1.1 出山口坡面植被破壞嚴(yán)重

大沙河出山口為太行山石質(zhì)山區(qū)，多年來(lái)由于擅自盲目過度采石，造成左、右兩岸山體受到嚴(yán)重破壞，殘破山體裸露現(xiàn)象隨處可見，同時(shí)由于在大沙河主河槽內(nèi)采集砂石料，廢渣隨意堆放，形成數(shù)個(gè)深3～10 m不等的殘坑或廢棄凹地，山坡坡腳殘巖斷壁現(xiàn)象隨處可見，致使坡面植被生態(tài)破壞，水源涵養(yǎng)能力降低，一遇大雨，洪水?dāng)y帶大量泥沙及廢渣淤積中下游河床，淤積深度在1.50～2.50 m。導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境脆弱。

1.2 河道防洪標(biāo)準(zhǔn)低，防洪能力差

一是由于河道多年未經(jīng)治理，左岸有堤，右岸有斷續(xù)低坎，現(xiàn)有左岸部分護(hù)岸砌石擋墻老化失修，防洪能力不足，加之河道缺乏維護(hù)和治理，受人類活動(dòng)影響和自然侵蝕，使河道大量淤積，上游河道行洪能力普遍偏低，不足10a一遇；中下游河道堤防老化失修，右岸為斷續(xù)低坎，河道窄淺，排泄不暢，致使下游常造成洪澇災(zāi)害。

由于管理不善，兩岸大量建筑及生活垃圾傾倒河中，填堵河道，加之修建違章建、構(gòu)筑物，導(dǎo)致河道行洪斷面縮窄，行洪功能萎縮，高水位難以迅速下泄，形成局部短時(shí)壅高內(nèi)澇，此種情況在大沙河上游出山口及左岸最為突出嚴(yán)重，上游出山口800 m河道內(nèi)有近6家無(wú)證企業(yè)在主槽內(nèi)非法亂采濫挖砂石，加劇了部分河段崎形河勢(shì)的惡化，造成河道坑堆增多，河流紊亂，甚至局部岸坡淘空，護(hù)岸根石外露；左岸部分企業(yè)圍墻伸入河岸2～3 m，長(zhǎng)800 m。上述情況直接威脅河道的防洪除澇能力和兩岸群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.3 河道水體污染嚴(yán)重，水環(huán)境不斷惡化

隨著西部工業(yè)集聚區(qū)的迅速發(fā)展，大沙河無(wú)序地接受沿河居民及單位生產(chǎn)生活污水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)直排入河，造成多數(shù)河段水體污穢不堪，氣味難聞，兩岸及河灘植物枯萎。從焦作市水資源普查公報(bào)及實(shí)地踏勘來(lái)看，河道水質(zhì)絕大多數(shù)屬于V類，部分河道甚至為劣V類，水污染嚴(yán)重。

2 綜合治理對(duì)策與措施

2.1 出山口水土流失治理措施

針對(duì)大沙河出山口坡面植被破壞嚴(yán)重現(xiàn)象，加強(qiáng)大沙河出山口水土流失治理，關(guān)停采石場(chǎng)，對(duì)于面積大、邊坡較陡，但能夠采取工程措施加以修復(fù)的土石質(zhì)邊坡，采用階梯形式（5m一層）分層砌坡，回填土壤，在邊坡四周及各層臺(tái)階上種植造型美觀、枝葉茂密的速生林或果樹，在邊坡邊緣或者臺(tái)階邊緣和底部種植下垂或攀爬類植物，同時(shí)實(shí)行退耕與封禁、治理相結(jié)合，目前已實(shí)施了博愛縣及中站區(qū)2014-2015年度大沙河小流域治理，治理水土流失面積26.80 hm2，主要措施為：場(chǎng)地平整12.90 hm2；營(yíng)造經(jīng)果林（核桃）7 890株；種植水保林5.80 hm2，建設(shè)邊坡砌石擋土墻1.80 km。

2.2 工程治理措施

2.2.1 規(guī)劃布局及定位

對(duì)大沙河博閆莊出山口以下由北向南橫穿焦作市西部工業(yè)集聚區(qū)河段，立足于焦作市城市環(huán)境與歷史文脈，聯(lián)系城市與郊野的區(qū)位特征，創(chuàng)造以自然疏朗的植物景觀為主體的，反映河道生態(tài)和親水特征的帶狀濕地公園，為市民提供健康、舒適、活潑的休閑及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所。

2.2.2 設(shè)計(jì)理念

以人水和諧、生態(tài)健康為治河理念，以防洪安全為主、在岸線及建筑物布置、河道縱橫斷面設(shè)計(jì)、岸坡防護(hù)等方面兼顧河流形態(tài)多樣性，在發(fā)展和保護(hù)之間尋求和諧平衡點(diǎn)，建設(shè)人與自然相和諧的水邊環(huán)境。功能：滿足20-50 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，為下游靈泉湖輸送清潔、充足水源；分區(qū)：滿足水工需求，建筑與重要景觀退居河堤之外后，同時(shí)考慮水位季節(jié)變化，以生態(tài)護(hù)坡為主通過植物凈化水質(zhì)，將該河段分五區(qū)三園；五區(qū)：生態(tài)體驗(yàn)區(qū)、水景觀賞區(qū)、水天一色區(qū)、親水休閑區(qū)；三園：水天一色親水游園、田園風(fēng)光游園、荷塘垂釣游園；豎向與節(jié)點(diǎn)：兼顧水工與景觀需求，適當(dāng)修整駁岸，營(yíng)造豐富多變的河岸線，同時(shí)河堤與游步道結(jié)合，為市民提供休閑娛樂的帶狀濕地公園。

2.2.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)

按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—2014）、《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50805—2012）和《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-2013）有關(guān)規(guī)定，結(jié)合《焦作市城區(qū)防洪規(guī)劃報(bào)告》綜合考慮選用治理范圍內(nèi)防洪標(biāo)準(zhǔn)20-50a一遇，其中：焦溫高速公路以上到閆莊出山口長(zhǎng)8 km，治理標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇，設(shè)計(jì)流量1 510 m3/s；焦溫高速公路以下到陸村大沙河南水北調(diào)中線渠倒虹長(zhǎng)1.80 km，治理標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇，設(shè)計(jì)流量2 320 m3/s。

2.2.4 河道斷面設(shè)計(jì)

河底縱向比降和河道橫斷面設(shè)計(jì)，首先滿足河道防洪要求，綜合考慮現(xiàn)狀河道河底比降、現(xiàn)狀地形地勢(shì)要求等方面因素，經(jīng)水力試算和技術(shù)比較，大沙河閆莊出山口至陸村南水北調(diào)中線渠倒虹段分7段比降，分別為河道樁號(hào)0+000-2+400，縱坡1/163；2+400-3+100，縱坡1/257；3+100-4+300，縱坡1/83；4+ 300-5+000，縱坡1/609；5+000-6+750，縱坡1/177；6+750-8+ 800，縱坡1/220；8+800-9+800，縱坡1/360。河道綜合糙率：焦溫高速公路以上到閆莊出山口0.035，焦溫高速公路以下到陸村大沙河南水北調(diào)中線渠倒虹段0.030，河道斷面設(shè)計(jì)為梯形及復(fù)式斷面兩種，土質(zhì)河床，左、右岸為土質(zhì)堤防，堤防迎水坡坡比1：2：5-1：8、背水坡坡比1：2.50，堤頂寬6 m，設(shè)瀝青路面。

在河道斷面滿足防洪、除澇等水位控制基本功能前提下，盡量體現(xiàn)河道生態(tài)治理需要，在設(shè)計(jì)中主要采用以下三種措施。一是在河道樁號(hào)5+000-9+800，放緩河道邊坡至1：8，滿足河道岸坡植物綠化、景觀布置和邊坡穩(wěn)定需要，形成微地形，使水岸邊空地具有舒適開闊的空間，將兩岸與濱水環(huán)境融為一體；二是結(jié)合河道生態(tài)景觀蓄水需要，在保持原主河灘的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形變化特點(diǎn)，保留主河槽平面形狀，適當(dāng)疏浚成子槽，疏浚底寬10～40 m，使平面富于變化，形成水流緩急狀態(tài)。兩岸采用河道灘地鵝卵石漿砌低擋墻護(hù)岸。在距灘地0.50～1 m位置采用漿砌卵石護(hù)坡，厚40 cm，保持原有自然形成的深灘，僅將邊坡放緩至1：8～1：10，為形成一定面積水面，最大限度為生態(tài)景觀需水和動(dòng)、植物棲息、生長(zhǎng)創(chuàng)造自然條件。

2.2.5 攔蓄水建筑物設(shè)計(jì)

大沙河屬季節(jié)性河流，非汛期河流基本斷流，天然河道來(lái)水量較少，主要為上游左岸納佰利聯(lián)等廠礦經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放的中水，排放量0.10～0.16 m3/s。河道來(lái)水尤其珍貴，因此，結(jié)合高差地形變化，在子槽內(nèi)設(shè)置溢流堰，以便于攔蓄上游來(lái)水。堰頂高程以下做為生態(tài)景觀水體。溢流堰設(shè)計(jì)注重與西部工業(yè)集聚區(qū)總體規(guī)劃相結(jié)合，沿河段溢流堰共設(shè)14座，溢流堰設(shè)計(jì)堰高0.50～1.50 m不等，堰頂溢流高程根據(jù)堰址處子槽寬度，不低于河道灘地高程0.20～0.80 m，確保河道常水位過流不漫灘地，堰面分別布置成蓮花汀步、砌石拱橋等，左右兩端座砌景石，上下游結(jié)合鋪蓋和消能設(shè)施鋪設(shè)天然鵝卵石和五彩石，使水、堰、岸、天自然融為一體。達(dá)到一堰一景的景觀效果。

2.3 水體生物生態(tài)修復(fù)措施

由于大沙河兩岸來(lái)自居民生活污水及單位生產(chǎn)廢水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)污水亂排亂放，造成河道水體污染嚴(yán)重，本次治理與環(huán)保及市政部門合作，采取雨污分離措施，在大沙河左右兩岸外側(cè)設(shè)排污管網(wǎng)，將不達(dá)標(biāo)的工礦企業(yè)工業(yè)廢水排入下游污水處理廠，已達(dá)標(biāo)的納佰利聯(lián)排放口保留，作為上游大沙河生態(tài)用水，下游人民路以南利用博愛縣丹東灌區(qū)上秦河進(jìn)行補(bǔ)充水源。設(shè)計(jì)引用丹東灌區(qū)退水0.50 m3/s。為保證水體不會(huì)形成二次污染，在納佰利聯(lián)排水口向北新修鵝卵石渠道1 km，渠道采用鵝卵石梯形斷面，充分利用自然落差，建多級(jí)跌水，將水引至大沙河出山口自然形成的深塘淺坑，坑塘邊坡修成1：8～1：10.，邊坡護(hù)岸及底部采用大量自然卵石和天然石，采用接觸氧化法進(jìn)一步凈化水體，然后再利用大沙河河灘繁茂的野生蘆葦和紅柳、蒲草等植物。通過生物氧化法對(duì)水體起到凈化作用。

工程實(shí)施后，河水清澈見底，水質(zhì)明顯提高，通過接觸氧化、生物氧化兩級(jí)處理及上秦河水源，大沙河水體凈化效果十分顯著，經(jīng)檢測(cè)水體達(dá)到Ⅳ類，一定程度上緩解了大沙河的水環(huán)境壓力。也為大沙河兩岸居民提供一個(gè)與自然相融合的休閑環(huán)境。

2.4 生態(tài)堤防綠化建設(shè)

本次生態(tài)堤防綠化工程建設(shè)綠化帶總長(zhǎng)9.80 km，綠化帶單側(cè)寬50 m，總綠化面積98萬(wàn)m2，主要措施：一是設(shè)計(jì)兩條道路貫穿其中，一條是兩岸堤頂?shù)缆罚o鄰岸坡，均為瀝青路面，寬6 m，便于人們休憩停留，親水觀景；另一條是在綠化帶兩側(cè)50 m寬范圍內(nèi)建休閑步道，材質(zhì)以透水磚為主，寬4 m，供休閑步行為主，滿足人們踏青、健身、戶外運(yùn)動(dòng)等需求。二是與主要城市道路相交處，設(shè)置生態(tài)停車場(chǎng)，方便節(jié)假日人們駕車出游觀光。在焦克路、人民路、豐收路三條城市主干道的兩側(cè)設(shè)置了6處生態(tài)停車場(chǎng)，每處面積2 000 m2，可供60輛車停留。三是綠化上以鄉(xiāng)土樹種為主，采取小苗密植種植方式，綠道外側(cè)種植高大喬木林，由北向南選取了皂莢、國(guó)槐、速生法桐、紅葉楊、速生白蠟、楓楊6種樹木；綠道內(nèi)側(cè)成片種植花灌木和常綠樹種作為景觀林，主要樹種根據(jù)季節(jié)選定，春天觀花以櫻花、榆葉梅、海棠等為主，夏天觀花以花石榴、木槿、百日紅等為主，秋天觀花以紅葉李、五角楓等為主，冬天觀花以臘梅等為主，常綠樹以大葉女貞、雪松等為主。形成三季有花、四季常綠的綠化效果。沿堤頂?shù)缆穬蓚?cè)種植兩排垂柳，給人“碧玉妝成一樹高，萬(wàn)條垂下綠絲絳”的意境。

3 結(jié)語(yǔ)

大沙河生態(tài)治理工程于2013年10月開工，2015年12月竣工，歷時(shí)2 a，治理河道長(zhǎng)9.80 km，主槽清淤疏浚9.80 km，生態(tài)護(hù)坡5.58 km，左岸新筑堤防2.13 km，堤防加固3.20 km；右岸新筑堤防3.96 km，堤防加固1.32 km。綠化景觀工程總面積98萬(wàn)m2。工程總投資7 800萬(wàn)元。從已治理的河段來(lái)看，大沙河水生態(tài)環(huán)境正在逐步恢復(fù)，帶狀濕地公園已見雛形，水生態(tài)治理效果顯著。通過河道生態(tài)治理實(shí)踐，探索焦作市城市水生態(tài)文明建設(shè)新思路。

編輯：劉長(zhǎng)垠 韋詩(shī)佳

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2017-1-5