顧 鵬

(上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201707)

自20世紀(jì)70年代以來，德國、美國、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家將生態(tài)學(xué)引入河流治理中，治理理念從開發(fā)利用轉(zhuǎn)向兼顧生態(tài)修復(fù)[1]。我國河道治理目前正處在從工程治河向生態(tài)治河的過渡階段，上海市在歷年的河道治理中也積累了豐富的生態(tài)治理經(jīng)驗。上海市鄉(xiāng)村河湖是河網(wǎng)水系的重要組成部分，水環(huán)境治理也是貫徹落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、建設(shè)生態(tài)清潔小流域、改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境的重要任務(wù)，規(guī)范鄉(xiāng)村河湖治理與保護(hù)是促進(jìn)鄉(xiāng)村地區(qū)水環(huán)境面貌好轉(zhuǎn)的有效手段。本文通過總結(jié)過往的生態(tài)治理經(jīng)驗，及時更新治理理念與技術(shù)，提出上海市鄉(xiāng)村河湖生態(tài)治理技術(shù)系統(tǒng)化構(gòu)建方案，具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

1 上海市鄉(xiāng)村河湖總體情況與主要特征

1.1 總體情況

上海市鄉(xiāng)村河湖主要涉及鄉(xiāng)村河道與鄉(xiāng)村湖泊。鄉(xiāng)村河道主要指村級河道(兼顧鎮(zhèn)級河道)；鄉(xiāng)村湖泊主要指鄉(xiāng)村公園、綠地、小區(qū)或單位自管的湖。上海市域范圍內(nèi)總計有46879條中小河道(湖泊)。其中，村級河道39032條，長18513.20km，面積為196.3120km2，河湖水面率為3.10%；鎮(zhèn)(鄉(xiāng))管河道2660條，長6537.15km，面積為119.2538km2，河湖水面率為1.88%；鎮(zhèn)(鄉(xiāng))管湖泊20個，面積為3.0241km2，河湖水面率為0.05%；其他河道5167條，長1473.11km，面積為53.7660km2，河湖水面率為0.85%[2]。上海鄉(xiāng)村河湖河道長度約2.65萬km，河道面積約372km2，占全市河湖面積的58.00%，主要涉及青浦、崇明、金山、奉賢、嘉定、松江、寶山、閔行、浦東新區(qū)9個區(qū)。各行政區(qū)鄉(xiāng)村河湖河網(wǎng)密度在2.08～7.34km/km2之間，各行政區(qū)河湖水面率為3.87%～7.80%。

1.2 主要特征

上海市水系發(fā)達(dá)，河流縱橫交錯，是典型的平原河網(wǎng)地區(qū)。上海市鄉(xiāng)村河湖作為太湖流域水系末端的“毛細(xì)血管”，具有以下特征：

a.河網(wǎng)密集，河道規(guī)模小。上海鄉(xiāng)村河湖河網(wǎng)密集，水系縱橫交錯，郊區(qū)各行政區(qū)的河網(wǎng)密度均大于2.00km/km2，河網(wǎng)密度最大的為崇明區(qū)，達(dá)到7.34km/km2。鄉(xiāng)村河湖多數(shù)分布于農(nóng)田、宅基區(qū)域，少數(shù)分布于集鎮(zhèn)區(qū)，主要承擔(dān)區(qū)域除澇、農(nóng)業(yè)灌溉等功能。鄉(xiāng)村河湖河道規(guī)模普遍偏小，河道寬度集中在5～15m，河底高程多為0.5～1.0m，常水位情況下，河道每米蓄水量約為5～30m3。

b.水動力不足，流速低，易淤積。上海地區(qū)地勢平坦，鄉(xiāng)村河湖比降平緩，大多以平坡為主，再加上水利片區(qū)外圍設(shè)置有閘或泵閘，內(nèi)河水位受人工調(diào)節(jié)影響，河道水動力普遍不足，流速低。鄉(xiāng)村河湖周邊多為農(nóng)田，河道整治或水土保持措施相對較少，處于自然狀態(tài)，河道岸坡持續(xù)受水流侵蝕，水位變動區(qū)土體逐漸松動滑入河道，加上水動力不足，淤泥隨水流移動的概率降低，導(dǎo)致河道容易產(chǎn)生淤積現(xiàn)象。

c.水體環(huán)境容量小，自凈能力差。鄉(xiāng)村河湖河道規(guī)模小，蓄水量偏少，自凈能力差，且極易受到周邊農(nóng)業(yè)及農(nóng)村非點源污染，造成水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致河網(wǎng)水質(zhì)及水體景觀不佳。

d.水體生境單一，生態(tài)系統(tǒng)脆弱。以往鄉(xiāng)村河道整治時，片面強(qiáng)調(diào)防洪、排澇、灌溉等功能，往往忽略了河道自然資源功能與生態(tài)功能，自然河流的生態(tài)鏈遭到破壞。為了保證河道過水通暢，河道斷面形態(tài)設(shè)計趨向渠道化，河道的平面走向定線偏向直線化，河道護(hù)岸使用硬質(zhì)性材料，隔絕了水陸連通，降低了河道生物多樣性，致使生態(tài)系統(tǒng)脆弱。

e.河湖管理難度大，環(huán)境面貌有待改善。鄉(xiāng)村河湖數(shù)量眾多，且多位于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，沿河交通不發(fā)達(dá)，再加上河道養(yǎng)護(hù)經(jīng)費以及人員配置相對不足，養(yǎng)護(hù)管理難度較大。河道周邊多為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地以及宅基地，當(dāng)?shù)鼐用癍h(huán)境保護(hù)意識薄弱，生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的垃圾隨意丟放，造成河道環(huán)境面貌差等現(xiàn)象。

2 上海市鄉(xiāng)村河湖水治理技術(shù)體系

2.1 岸段劃分

根據(jù)河道所處的區(qū)位、河道兩側(cè)腹地功能、岸后用地類型、河道資源特色等情況，上海市鄉(xiāng)村河湖可劃分為城鎮(zhèn)區(qū)、村落聚集區(qū)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)、綠地公園區(qū)4種類型。

2.2 技術(shù)分類

鄉(xiāng)村河湖水治理技術(shù)可分為河湖生境改善、水質(zhì)輔助提升以及生物群落構(gòu)建3類。河湖生境改善技術(shù)用于疏通河道生態(tài)脈絡(luò)、強(qiáng)化河道生態(tài)基底以及強(qiáng)化水陸生態(tài)連通，包括水系連通、河道平斷面形態(tài)設(shè)計、岸坡生態(tài)防護(hù)及河道內(nèi)棲息地加強(qiáng)技術(shù)等。水質(zhì)輔助提升技術(shù)可在河道本身自凈能力差的情況下，輔助提升水體自凈能力，是河道水質(zhì)保障的有效手段，包括原位凈化技術(shù)、異位凈化技術(shù)等。生物群落構(gòu)建技術(shù)用于完善河道生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括陸域植物、濱水植物、水生植物及水生動物的生態(tài)群落構(gòu)建等。

2.2.1 河湖生境改善技術(shù)

2.2.1.1 水系連通

水系連通性直接關(guān)系到水系功能的正常發(fā)揮，連通性好的河流水系有利于水量調(diào)蓄、水質(zhì)交換及生態(tài)循環(huán)等多項河流功能的發(fā)揮，有助于解決區(qū)域水災(zāi)害、水資源、水環(huán)境與水生態(tài)等多方面問題。水系連通主要分為水系縱向連通與水陸側(cè)向連通，縱向連通常用的方法為拆壩建橋(涵)，水陸側(cè)向連通多采用岸坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)，保持河水與兩岸陸地的順暢交流。

2.2.1.2 河道形態(tài)設(shè)計

河道形態(tài)設(shè)計包括河道平面形態(tài)設(shè)計與斷面形態(tài)設(shè)計。

河道平面形態(tài)設(shè)計應(yīng)注意：?保持河道自然蜿蜒的形態(tài)，避免裁彎取直；?保留河道自然淺灘，在河道管理范圍內(nèi)適當(dāng)構(gòu)建淺灘濕地，見圖1。

圖1 淺灘濕地平面示意圖

斷面形態(tài)設(shè)計應(yīng)注意：?盡量維持河道原有的天然斷面形態(tài)和寬度，避免“渠化”河道，盡量維持河道高低起伏、深泓淺灘交錯、急流緩流相間的多樣性；?在滿足河道排澇、蓄積水源的情況下，適當(dāng)抬高河底高程，以便更好地促進(jìn)沉水植物的生長；?為兩棲類動物預(yù)留生物通道。

2.2.1.3 岸坡生態(tài)防護(hù)

上海鄉(xiāng)村河湖岸坡生態(tài)防護(hù)一般分為生態(tài)型岸坡建設(shè)與護(hù)岸生態(tài)化改造，其中生態(tài)型岸坡又分為自然生態(tài)型岸坡與人工生態(tài)型岸坡。自然生態(tài)型岸坡常見的有自然土坡、木樁護(hù)岸、堆石護(hù)岸等。人工生態(tài)型岸坡常見的有石籠護(hù)岸、三維土工網(wǎng)墊護(hù)坡、生態(tài)混凝土護(hù)坡、鏈鎖式生態(tài)砌塊護(hù)坡、自嵌式生態(tài)磚護(hù)岸、箱式砌塊護(hù)岸、固化土護(hù)坡、生態(tài)植生袋護(hù)岸等。護(hù)岸生態(tài)化改造一般將硬質(zhì)護(hù)岸常水位以上結(jié)構(gòu)拆除，采用生態(tài)材料替換，重新構(gòu)建生態(tài)岸坡，或以種植遮擋硬質(zhì)護(hù)岸植物的方式達(dá)到視覺柔化[3]。

2.2.1.4 河道內(nèi)棲息地加強(qiáng)技術(shù)

設(shè)計具有深潭-淺灘的序列特征河道，并在河底適當(dāng)添加孔隙材料、原木、礫石、卵石等材料，營造生境的多樣性。

2.2.2 水質(zhì)輔助提升技術(shù)

目前上海常用的河道水質(zhì)凈化技術(shù)包括原位凈化技術(shù)和異位凈化技術(shù)。其中，原位凈化技術(shù)可以分為物理法、化學(xué)法及生物法[4]，如生物膜技術(shù)、生態(tài)浮床技術(shù)、淺灘濕地技術(shù)、曝氣增氧技術(shù)以及水下森林構(gòu)建技術(shù)等；異位凈化技術(shù)包括梯級多塘人工濕地技術(shù)[5]、林草復(fù)合濕地構(gòu)建技術(shù)[6]等。

2.2.3 生物群落構(gòu)建技術(shù)

生物群落構(gòu)建主要分為陸域緩沖帶、濱水緩沖帶[7]、水生植物以及水生動物構(gòu)建[8]。應(yīng)優(yōu)先選用本土物種，以及成本低、易管護(hù)的物種，減少人工維護(hù)需求。

3 技術(shù)適用性分析及治理要點

3.1 技術(shù)適用性分析

河道生態(tài)治理技術(shù)的選取應(yīng)遵循系統(tǒng)性、針對性、經(jīng)濟(jì)性、長效性和安全性的原則，結(jié)合治理需求以及不同岸段屬性進(jìn)行選取，河道生態(tài)治理技術(shù)組合推薦情況見表1。

表1 河道生態(tài)治理技術(shù)組合推薦情況

3.1.1 河湖生境改善技術(shù)

水系連通性是河湖健康評價的重要指標(biāo)；河道形態(tài)設(shè)計尊重自然岸線，構(gòu)建異質(zhì)性河底；生態(tài)型岸坡可以保證水陸有效聯(lián)動。因此，水系連通、河道形態(tài)設(shè)計以及岸坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)在所有類型岸段中均推薦采用。

河道內(nèi)棲息地加強(qiáng)技術(shù)采用天然或人工材料構(gòu)建河底微地形，其工藝與作用使得技術(shù)更適用于疏浚頻率低且對生物群落要求相對較高的岸段。因此，推薦綠地公園區(qū)河湖采用，不推薦村落聚集區(qū)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖采用。

3.1.2 水質(zhì)輔助提升技術(shù)

原位凈化技術(shù)運用場景為原河床，沒有岸上的占地需求，但技術(shù)偏人工的特性使養(yǎng)護(hù)需求較高。因此，更適用于對河道觀感要求高且養(yǎng)護(hù)方便的城鎮(zhèn)區(qū)河湖與綠地公園區(qū)河湖，尤其適用于水體流通性較差且用地緊張的城鎮(zhèn)區(qū)河湖。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖交通相對不便，難以及時養(yǎng)護(hù)，因此不推薦此技術(shù)。

異位凈化技術(shù)有一定的占地需求，偏自然的特性使養(yǎng)護(hù)需求較低，推薦在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖中運用，結(jié)合農(nóng)灌渠布置可以有效削減農(nóng)業(yè)面源污染物；同時推薦在綠地公園區(qū)河湖中與公園要素進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，有效提升水體的自凈能力，減少后期維養(yǎng)成本。

3.1.3 生物群落構(gòu)建技術(shù)

陸域緩沖帶與濱河緩沖帶既可穩(wěn)定岸坡，又可攔截、凈化初期雨水污染物，因此在所有類型岸段中均推薦采用。

水生植物在凈化水質(zhì)方面有著不可替代的作用，但需定期收割、及時清理植物殘體，因此對于養(yǎng)護(hù)條件相對較差的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖，可根據(jù)自身需求采用，不作為推薦技術(shù)。

健康的水體自然“孕育”水生動物，不恰當(dāng)?shù)奈锓N投放也容易破壞生境穩(wěn)定，因此，除綠地公園區(qū)的人工水體根據(jù)自身需求采用外，其他類型岸段均不推薦。

3.2 不同岸段屬性治理要點

3.2.1 城鎮(zhèn)區(qū)河湖水治理

城鎮(zhèn)區(qū)河道形態(tài)保持工程的技術(shù)重點體現(xiàn)在河道生境條件的改善與河道兩側(cè)緩沖帶的建設(shè)。條件允許的情況下可結(jié)合河道的地形、地貌和水文條件等，進(jìn)行局部形態(tài)的改變，適當(dāng)增加河道的蜿蜒性，構(gòu)筑必要的淺灘、濕地等，提升河道的生物或生境多樣性。

3.2.2 村落聚集區(qū)河湖水治理

村落聚集區(qū)由于居民房屋、農(nóng)村道路等一般臨河而建，在有條件的情況下進(jìn)行河道生態(tài)堤岸建設(shè)，必要時可設(shè)置供村民休閑、散步的臨河親水步道或景觀節(jié)點。

3.2.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖水治理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河道可充分利用現(xiàn)場的地形、地貌條件，結(jié)合池塘的分布，選取適宜的位置布置濕地或其他分散處理工程。在有條件的情況下，可在農(nóng)灌渠入河口布置退水凈污濕地[9]，或沿河岸坡腳布置與河道基本平行的生態(tài)攔截型溝渠[10]，攔截并處理入河生活污水或灌溉余水。

3.2.4 綠地公園區(qū)河湖水治理

綠地公園區(qū)河湖，往往需呈現(xiàn)自然的、富有變化的水環(huán)境，平面形態(tài)靈活選用點狀、線狀、面狀布置，縱斷面按需布置跌水以提升水動力。除親水平臺等必需的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)外，岸坡生態(tài)防護(hù)以生態(tài)型材料為主，體現(xiàn)濱水的自然生態(tài)感；構(gòu)建多層次的濱水植物體系，增強(qiáng)景觀的縱深感。

4 應(yīng)用示范案例——上海市金山區(qū)漕涇鎮(zhèn)水庫村

水庫村位于上海市金山區(qū)漕涇鎮(zhèn)的北側(cè)，村域面積10.46km2，河道類型屬于村落聚集區(qū)河湖及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)河湖。水庫村在生態(tài)治理前，河道普遍淤積，雜草叢生，存在斷頭或卡口，水動力不足，不僅降低了河道的蓄水和排水能力，也影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活環(huán)境。水系連通性及內(nèi)、外源污染等多重因素導(dǎo)致河道水質(zhì)差，水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化。

為系統(tǒng)推進(jìn)水環(huán)境治理，地方政府分年度啟動水庫村水鄉(xiāng)綜合體整治工程以及水庫村中小河道整治工程，工程采用河湖生境改善、水質(zhì)輔助提升以及生物群落構(gòu)建生態(tài)治理技術(shù)，具體技術(shù)及工程措施見表2。

表2 水庫村河道生態(tài)治理技術(shù)及工程措施

水庫村河道生態(tài)治理系統(tǒng)性地運用本技術(shù)體系，根據(jù)河道類型針對性地選用技術(shù)組合，設(shè)計要點鮮明，措施經(jīng)濟(jì)、安全。水庫村河道生態(tài)治理，在河湖生境改善方面，打通了水系所有斷頭、卡點，平面設(shè)計保留了河道蜿蜒的原始形態(tài)，斷面設(shè)計以自然斜坡式為主，口寬較小河段采用了復(fù)合式斷面以增大過水?dāng)嗝妫镀路雷o(hù)全部采用了生態(tài)型材料；在水質(zhì)輔助提升方面，以無設(shè)備管養(yǎng)需求的人工濕地為主，結(jié)合當(dāng)?shù)亓植葙Y源與農(nóng)田布局構(gòu)建了林水、農(nóng)水復(fù)合濕地；在生物群落構(gòu)建方面，以植物為主構(gòu)建了多層次的緩沖帶與水生植物帶。

自生態(tài)治理以來，水庫村的水環(huán)境面貌顯著提升，河道水質(zhì)明顯改善并持續(xù)向好，水質(zhì)常年保持在Ⅱ～Ⅲ類，2021年成為上海市首批生態(tài)清潔小流域建設(shè)示范點，同年入選水利部2021年度國家水土保持示范工程(生態(tài)清潔小流域)。

5 結(jié) 語

上海市近年來圍繞水環(huán)境治理開展了大量的工作，并取得了一定的成績，但與高標(biāo)準(zhǔn)要求還存在一定的差距。《上海市生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》提出要將上海市建設(shè)成為“生態(tài)之城”，在后續(xù)水治理工作中需將生態(tài)放在核心地位，不斷夯實生態(tài)基底，并鞏固治理成果，實現(xiàn)水環(huán)境面貌再上新臺階。