基于“生态修复理念”的河道整治建设——以美峰生态公园南北侧河道整治建设为例

田丽玲

（湘潭市海绵城市建设服务中心，湖南 湘潭）

摘要：近年来，国家高度重视生态文明建设，2016年《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中明确提出，恢复城市自然生态,要制定并按生态修复方案实施，要有步骤、有计划地修复被破坏的河流、山体、植被、湿地，积极推进采矿废弃地的修复及再利用，治理污染土地，恢复城市自然生态。厦门市是海上花园城市，拥有独特的优势。2014年厦门提出“城在海上、海在城中”的城市战略，构建“山、海、城”相融的空间格局，塑造山海生态通廊[1]。美峰生态公园南北侧河道是沟通天马山和同安湾的纽带，是山海生态通廊的重要组成部分，是厦门河道生态文明建设亟待研究的课题。

关键词：生态修复；河道整治；

1.引言

目前，河道污染问题严重，在整治建设过程中存在很多的问题，如何修复被污染的河道？如何更好的实现河道雨洪资源化？如何提高河道的生态效能？需要利用有效的技术方法和手段分析河道存在的问题和难点，制定科学可行的生态修复工作方案，减少不必要的损失。因此，做好河道的生态修复工作，解决河道整治过程中存在的难点，具有重要的研究意义。

2.河道的基本功能

（1）排水防涝的功能。河道不仅要排出过境洪水，还要能容纳流域范围内降水产生的地表径流；（2）景观文化的功能。河流的条带型特征连接着以地块镶嵌拼接的城市，河道的空间布局、色彩效果、层次搭配等，影响到城市居民和游客的娱乐休闲和观赏效果；（3）生态环境的功能。河流生态廊道是传输营养、运移转化污染物和迁移水生生物的重要通道，为各类爬行动物、软体动物、鱼类和植物资源提供栖息场所；（4）雨洪利用的功能。治理河道不仅要防止洪水对周边环境的破坏，还要用好雨洪资源，以实现丰补欠和雨洪资源化[2]。

3.传统河道建设存在的问题

3.1 污水来源的问题

河道周边的居民区排水管道没有进行雨污分流，周边工业区污水排放没有达到规定的排放标准，周边农户的非法养殖及乱扔乱倒垃圾淤泥等，给河道的生态环境造成了严重的污染。

3.2 防洪排涝的问题

由于河道长期被污染，因此淤泥堆积严重，河床变窄变浅，河道容水面积变小，造成河道防洪排涝能力减弱。

3.2 生态环境的问题

传统河道的驳岸、堤坝设计一般满足排水、泄洪功能，在结构上采用混泥土、块石硬化的方式进行加固，这种方式会破坏河道自然环境和生物多样性[3]。

4.以美峰生态公园南北侧河道整治工程为例

4.1项目现状分析

4.1.1周边用地环境

河道周边主要为居民用地，左岸有少量工业用地，有少部分果林和耕地。

4.1.2水环境问题

（1）水安全问题。目前河道的主要功能为排水泄洪，但因为淤泥堆积，在雨天易形成内涝；水质污染，温度高时会散发出刺鼻气味。（2）水生态问题。水体发臭，形成“死河”，水质已不适应动植物的生存。河道驳岸为浆砌片石，高差和坡度大，不利于雨水的收集、过滤和植物的生长、生物的活动。河道中设置的橡胶坝，给水生动物洄游和迁徙造成了阻碍，不利于河道的生态稳定和可持续发展。（3）水资源问题。水质污染已不适用于农业灌溉、工业生产和其他雨水回收，造成水资源严重浪费。

4.1.3土壤环境问题

河床淤泥堆积1-3左右，淤泥中含有大量氮、磷、钾和细菌，河道两侧有大面积的垃圾填埋，土地污染严重。

4.2.4植被问题

河道内基本没有水生植物，岸边有少部分的果林和菜地。

4.2污水的来源

河道污水来源如下：（1）禹洲大学城小区内生活污水从同集路雨污河流排水管道进入河道内，另塘边村居民生活污水直排入河道内；（2）汽车城与恒升彩印厂生产废水排入同集路雨水管道，在排入龟山桥下河道内。（3）黄金工业区的工业废水和生活污水一同排入洪塘头一路污水管，从污水管在排入河道内。

4.3需解决问题

（1）通过技术措施和手段对周边垃圾填埋区进行清理和生态修复；（2）需对外部污水进行截流，对河道淤泥进行清淤；（3）根据生态修复的原理，对河道进行空间规划设计，有计划、有步骤地修复被破坏的河道、植被和土壤。

4.4改造策略

整治南北侧河道污水问题，需要从河道内部和外部两方面着手。（1）场地外部污水截流。通过对周边区域（禹州大学城、黄金工业园区和塘边村）的工业生产废水和生活污水进行截留，并引入污水管道。（2）场地内部设计。①对河道内进行分区、分段清淤；②结合场地条件和河道轮廓设计生态驳岸；③结合科创园污水处理站规划设计人工湿地休闲区；④通过科技手段提升水质标准，营造良好的水生态环境。

5.技术方案

5.1生态修复技术方案

（1）生态清淤。首先，对河床的腐殖土进行人工清淤，以恢复河道的宽度和深度；其次，将河道中的植物根系和植物残品去除，防止淤积底泥污染；最后，将底泥进行犁耕、翻晒，让硫化氢和氨等得到充分的氧化。（2）增加水体溶解氧。人工湿地水体流速慢、溶解氧含量低，利用推流曝气机推动水体向前运动

，可增加水体溶解氧，加速水体自净。（3）生态护岸。①河床及驳岸重塑：以自然生态为原则，河床清淤后，采用素土夯实+HDPE防渗膜铺设+碎石层+种植土+卵石层的结构进行河床重塑，驳岸采用500mm厚碎石效能区+φ150-350mm天然河石+回填种植土+φ500-1000mm相结合的形式，组成生态驳岸（图1-1）。以模拟自然生态的河床和驳岸，以增强河道的自净化能力。

图1-1 生态驳岸

 

②生态岛建设。利用杉木桩、块石固定成岛屿形状，在岛屿中种植水生植物，形成水陆相依的生态斑块，为鸟类、两栖动物提供栖息场地。③砾间接触氧化。在河床上种植水生植物，水生植物与砾石相间，更好地净化水质，构建良好的河道生态系统。（4）生态净化。利用水生植物的水生维管束吸收水体及底泥中的氮、磷等有机物，净化水质，增加水中溶解氧含量，恢复水域中的养分平衡。水生植物：狼尾草、梭鱼草、美人蕉等；挺水植物：荷花、黄菖蒲、花叶芦竹、旱伞草、再力花、香蒲等；浮叶植物：王莲、睡莲、水罂粟、芡实等；沉水植物：眼子菜、菹草、金鱼藻、水车前、苦草等；漂浮植物：凤眼莲、大薸、水禾、海菜花等。

5.2河道整治分区、分段设计

（1）围堰分区设置

①同集路到大邦汽车城的明渠段，分段设置3道以中粗砂袋堆成的围堰，对排入的污染水源分型进行截水沉淀；②大邦汽车城排水管涵的出口处，设置1道以中粗砂袋堆成的围堰，对排入的污染水源进行部分截流，并启用截污井，污水通过DN300的截污管，临时连通美山路段至横二路，排入科创园污水处理厂；

③1#桥到美山路箱涵入口区间，设置4道以中粗砂袋堆成的围堰，利用高压水枪冲洗河床，将淤泥冲至美山路箱涵围堰处，在经泥浆泵抽取后外弃；④C区箱涵入口与美山路箱涵出口间，设置3道以中粗砂袋堆成的围堰，对排入的污染水源分型进行截水沉淀。

（2）清淤分段设计

①大邦汽车城到美山路箱涵作业面分为4段，清淤采用高压水枪泵、高压砂泵进行冲洗，机械材料根据现场情况进行2次搬运，采用发电机发电；②美山路箱涵口围堰将淤泥截流沉淀，清淤采用人工配合高压砂泵，将淤泥装至吨桶，用运输车辆将其运至东部固体废弃物处理中心；③美山路箱涵出、入口围堰处，清淤采用人工配合吸泥设备，用运输车辆将淤泥运至2公里外场地进行晾晒、消毒在进行填埋；④美山路箱涵口到4#景观桥、5#景观桥，清淤分三段进行，利用高压水枪进行冲洗，清淤采用人工配合吸泥设备，用运输车辆将泥沙运至2公里外场地进行晾晒、消毒在进行填埋；而表面污水在入海口进行围堰，最后拦截抽至污水处理厂；⑥北部C区箱涵，清淤采用人工配合吸泥设备，用运输车辆将泥沙运至2公里外场地进行晾晒、消毒在进行填埋。清淤完成后，对河床进行重塑，采用素土夯实+HDPE防渗膜铺设+碎石层+种植土+植物的形式恢复自然生态河床；

5.3分段式整治处理方案。

根据项目的水文、土壤、地质结构及场地周边的环境特点采用分段式处理方案（现场照片图1-2）：

图1-2 施工现场照片

（1）大邦汽车城围墙段至1#景观桥段

现状描述：该段水深较浅，水面较窄约3-5m，水质污染严重，淤泥约2m深左右，水体散发难闻臭味，水生植被较少。

整治方案:将上游截留的淤泥进行清理，先在河床铺设HDPE防渗膜，其次根据断面情况铺设卵石和碎石层，最后铺设种植土并种植水生植物。

（2）1#景观桥段至瞭望山丘汀步段

现状描述：该段水深较浅，水面较开阔约10-12m，水质污染严重，淤泥1-2m深左右，水面有漂浮污染物，水体散发难闻臭味，水生植被较少。

整治方案:将上游截留的淤泥进行清理，先在河床铺设HDPE防渗膜，其次根据断面情况铺设卵石和碎石层，最后铺设种植土并种植水生植物。

（3）瞭望山丘汀步段至美山路箱涵段

现状描述：该段水深较深，水面较窄，水质污染严重，靠近美山路箱涵的河道段有15处淤泥堆积较深，淤泥堆积约2-3m，其余部分的淤泥堆积较浅，水生植物较少；

整治方案:距瞭望山丘汀步段附近进行清淤，清除淤泥深为1-2m，先在河床铺设HDPE防渗膜，其次根据断面情况铺设卵石和碎石层，最后铺设种植土并种植水生植物；而距美山路箱涵附近的15处深积淤泥进行整体清理；驳岸和河床进行修补，在铺设HDPE防渗膜+卵石和碎石层+种植土+水生植被。

（4）美山路箱涵段至横二路箱涵段

现状描述：该段水深较深，常水位为4m左右，水面较开阔，淤泥堆积约1-2m，水质污染严重，水生植物较少。

整治方案:首先对该段进行强排清淤，先在河床铺设HDPE防渗膜，其次根据断面情况铺设卵石和碎石层，最后铺设种植土并种植水生植物；考虑到水位较深，因此增设太阳能曝气机、生态浮岛或浮伐等，以增加水中含氧量。

（5）美山路箱涵至C区箱涵段

现状描述：该段长度约663米，水深较浅，水面开阔，淤泥堆积约1-2m，淤积面较大，水质污染严重，散发难闻气味，水生植物较少。

整治方案:该段进行人工截流，根据场地情况自上而下分段进行

强排清淤。

5.4河道整治施工保护措施

（1）植被保护措施。对原有的植被尽量进行保护，对因施工而形成的裸露地表进行绿化补植，尽量减少人为破坏现有植被，造成水土流失[4]。（2）土壤保护措施。施工营地的选取，应尽量选择荒地或非耕地；雨季施工，应对施工场地采取防护措施，减少水土流失等。（3）水环境保护措施。对各类污水进行收集并处理，满足排放标准要求；施工过程中做好防护措施，清理好土料、粉尘等，避免污染水域水质和淤塞管道[5]。

5.5河道整治建设的技术难点

5.5.1分段施工技术难点

①在同集路段至大邦汽车城明渠段，设置3道围堰，将截流的污水进行沉淀并过滤；②在大邦汽车城的管涵出口处设置围堰，截流部分污水，启用已建的截污井，通过DN300截污管进行排污，排至科创园污水处理厂；③在美山路箱涵入口处设置围堰，采用高压水枪对河道进行冲洗，将淤泥排至美山路箱涵围堰处，在采用泥浆泵进行抽取和外弃；④清淤后，对河床及驳岸进行景观恢复，铺设HDPE防渗膜、碎石+卵石层、种植土，并补种水生植物[9]；

5.5.2施工技术难点

（1）与原有结构的矛盾。河道原有驳岸部分为浆砌片石，蓄水坝为橡胶坝，整治方案为了修复生态河道，需要对原有的浆砌片石驳岸和河床的坡度进行调整[6]。因此，在设计和施工过程中需要对原有场地进行细致的勘探和分析，尽可能的保护原有的动植物生境。（2）防控自然风险的问题。自然风险是指水文气象、作业环境等，具有突发性和特殊性，施工过程中我们无法准确把控[7]。因此，需要多道设防，以防遭受自然风险。（3）难以设计出完全科学的方案。每个项目的地质环境和周边环境不尽相同，而河流河道是动态的，每段流势并不稳定[8]。因此，很难设计出一套完全科学的工程方案。

5.5.2维护管理问题

生态河岸河道相比于传统的河道，在后期的维护管理上要求和费用更高[10]，主要是绿化养护和设备维护等，需要对常用设备进行定期巡查、清理、养护以满足功能要求。

6.结语

本项目通过“防、排、截、堵”的方式对河道周边的污水管网进行截污[11]，最终截污率达到95%以上，以水动力生态恢复和提升河道观感为项目重点，从污水源头控制、生态恢复着手，利用生态清淤、生态净化、人工增氧和生态护岸于一体的生态修复技术，最终达到消除河道黑臭，提升水质、美化环境和营建可持续发展的健康型河流为目标。河道整治完成后，经第三方检测机构进行检测，河道水质达到Ⅳ类标准。水质的改善，为周边居民提供了良好的居住环境，对该区域的经济发展和社会进步有重要的意义[12]。

参考文献

[1]李瀚源,肖姝婷,顾大治,王志伟. “生态修复”视角下的海绵城市公园规划——以遂宁市滨江北路水生态公园为例 [N]; 中国会议, 2021.

[2]吴奇，车鑫怡.安徽将系统治理城市内涝——重点推进骆岗公园源头减排、十八联圩湿地等工程 [N]; 合肥晚报, 2021.

[3]邱蓉. 公园的海绵城市改造可实施性 [J]; 砖瓦, 2020.

[4]任行芝，柴艳艳. 公园景观建设中海绵城市技术的应用——以洛阳市新安区水城生态公园为例 [J]; 中国园艺文摘, 2017.

[5]隋兴男. 海绵城市理论下庄河城南公园景观设计 [D]; 大连工业大学, 2020.

[6]赵静静. 海绵城市理念下长沙黎托生态公园景观设计 [D]; 湖南师范大学, 2018.

[7]欧阳莹. 海绵城市理念在福州景观工程实践中的应用研究 [N]; 太原学院学报

（自然科学版），2009.

[8]廖晶毅. 海绵城市在城市公园设计中运用——以鹤林生态公园为例 [J]; 住宅与房地产, 2018.

[9]郭辉，郭晶. 海绵城市中生态公园规划设计策略探析 [J]; 美与时代（城市版）,2018.

[10]冯鹃. 会呼吸的城市生态公园广场——以上海动物园游客服务区广场设计方案为例 [J]; 园林, 2017.

[11]刘扬，潘登，程霞. 基于海绵城市理念的城市生态公园空间设计——以长沙市星沙生态公园概念设计为例 [J]. 中南林业调查规划，2021.

[12]齐娜娜. 基于徐州市海绵城市建设的对策研究 [J]; 太原城市职业技术学院学报, 2000.