河道生態治理法在太子河本溪段的應用研究

穆長軍

(本溪滿族自治縣水務局，遼寧 本溪 117100)

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河道生態治理法在太子河本溪段的應用研究

穆長軍

(本溪滿族自治縣水務局，遼寧 本溪 117100)

中國在進行河道治理時多以防洪排澇為主要目標，河流的污染問題卻未能得到有效解決，能否在確保防洪功能的前提下有效地改善河道的生態環境，成為環境、社會的可持續發展的關鍵。文章結合太子河本溪段河道的治理工程，研究分析了新型護坡結構與生態建設在河道治理中的應用，為遼寧省河道生態治理的發展提供了參考與借鑒作用。

河道；新型護坡結構；生態建設；生態治理法

0 引 言

河流是保持地球生態平衡的重要因素，也是人們賴以生存的可再生資源，但是隨著我國的工業化進程不斷加速，河流的水質逐漸惡化、河道淤積問題也越來越嚴重，嚴重破壞了當地的生態環境。當前國內對河道的治理大多以增強河流防洪能力為主要目標，忽略了對河道兩岸自然環境的修復與保護，使得治理效果不盡如人意。

文章從河道生態治理方法出發，結合太子河本溪段河道的治理工程，探究新型護坡形式的使用方法與水土保持策略的實施，對遼寧省的河道處置具有重要的指導意義。

1 河道生態治理方法

河道的生態治理應當將自然環境與建筑結構有機結合，使河道不僅能夠發揮防洪排澇的傳統功能，還要作為一個小型生態圈來維持所處地段的生態平衡，使人與自然和諧共處，獲取最大的經濟效益與環境效益。

生態治理在水源保護、河流疏通以及污泥處理方面與傳統處置方式大致相同，但是重點增加了生態結構的建設，使水土保持、植物多樣化的概念滲入至河道治理的理念中。具體研究步驟如圖1所示。

圖1 河道生態治理的步驟

1.1 河道的平面形態

目前，在進行河道治理時，通常只把防洪的功能作為重點，河道的平面形態多采用直道、款寬面，并且在河兩岸修筑高堤；當采用生態治理方法時，河道的形態常為曲折、蜿蜒狀。

1.2 河道斷面

傳統的河道主要有矩形斷面與復合斷面兩種。進行斷面設計時，應當結合流域地區的環境狀況、河流功能以及土地開發情況等影響因素，避免人工痕跡的過多殘留。在保證河道防洪功能的前提下應盡量避免對生態環境造成破壞，一般來講，天然斷面是最佳選擇，若天然斷面不能滿足要求時，可選斷面依次為復合斷面、梯形斷面、矩形斷面。

1.3 污染水體治理

由于我國大部分的河道受污染的程度較為嚴重，很難依靠其自身的凈化功能使污水轉變為凈水，因此，水污染的治理需要依靠人類的外力才能取得較好成效。人工處理河水有化學、生物、物理3種方法，通過大量的工程實例分析以及對比試驗研究可知，生物法的治理效果持續時間最為長久，且不會產生水質的二次污染，是治理污染水體時的首選方案。

1.4 護坡形式

生態護坡作為新興技術，其目標為：確保河道輸水功能正常運轉的同時，盡可能地保留動植物的生存空間，使人與自然、人與生物和諧共存。常見護坡形式主要有：植物護坡、干塊石護坡、生態混凝土護坡、賓格網石籠護坡、生態砌塊護坡、抗沖生物毯護坡等。選取護坡形式時，要結合河道的流量、動植物分布以及環境狀況，選擇最有利于當地生態平衡的護坡形式。傳統護坡與新型護坡的特征與優缺點見表1。

表1 傳統、新型護坡形式之間的比較

1.5 植物種類選擇

在進行生態植物的選擇時，要考慮河道自身特點與植物的生長習性，使兩者互相適應，充分發揮河道的防水、輸水以及植物的生態調節功能。通常，植物的選取要遵循以下5個基本原則：

1)生態適應性原則：不同植物有著不同的生長環境，所選取的植物必須能夠適應當地的環境特征，因此，應當充分調查河道周圍的降水量、土壤酸堿性以及氣溫變化規律等因素，保證所選植物可以正常生存。

2)生態功能優先原則：植物的效益眾多，如生態效益、經濟效益等，而在河道建設植物區則主要是利用其保持水土、凈化水質、固土護坡等生態效益。不同的植物所具有的最優生態功能各異，為使生態效益達到最佳，可適量增加植物的種類，使多種植物各自發揮其最優功能，共同改善河道的生態環境。

3)本地植物為主原則：本地植物對當地的氣候環境有著最好的適應性，多種植本地植物可降低病蟲害的影響，增加植物的存活率，進而提高經濟效益。同時，一個地區的特色植物能夠很好地表現出當地的景觀特征，這是外來植物無法比擬的。如果對本地區的環境特征調查不夠充分，選取的外來植物可能會出現“不適應”或者“瘋長”等情況，這會對當地的生態平衡帶來巨大破壞，起到相反作用。

4)物種多樣性原則：一個植物群只有在種類豐富的情況下才能保持較強的穩定性，防止外來物種的過度繁殖，豐富的植物類型還能給更多種類的動物提供棲息地，給河流生態系統營造復雜多樣的生態環境，不僅起到了河道治理的效果，還能美化兩岸的風景，滿足審美要求。

5)經濟適用性：為提高河道治理的經濟效益，應盡量選擇成活率高、貨源充足以及生存能力強的種子，若在景觀方面沒有特殊要求，可多種植本地植物，在成本與后期養護方面降低治理費用。

2 工程概況以及存在問題

太子河位于遼寧省東部，總流域面積為13258km2，河道總長達到了359km，其中，流經本溪市的河道總長159km，流域面積為4325km2，沿途共有19條支流。本溪市具有典型的季風性氣候，降水期較為集中，由于太子河河道蜿蜒彎曲，遇到暴雨集中季節時很容易發生洪澇災害，存在著較大潛在危險。

目前，河道周圍污染情況十分嚴重，多處土地逐漸沙化，導致河岸被河水沖刷破壞，使河道的輸水防洪功能大大降低，并且多處河岸遭人為侵占，河水水質逐年下降，河道周圍的植物也被嚴重破壞，極大的影響了太子河的生態平衡。

3 治理方法

3.1 工程任務

太子河河道本溪段治理的主要任務為：①按照防洪標準為200a一遇的要求提高河道防洪功能，保證洪水在不超過控制標準的情況下能被順利下泄，避免下游出現洪澇災害；②解決河道兩岸存在的環境污染問題，提高太子河的生態環境穩定性；③修建護砌33.8km，增設涵洞18座，加固堤岸強度，保證河道的安全性。

3.2 護坡工程

太子河本溪段流速大、河道蜿蜒，河灘沖刷情況較為嚴重，需要及時進行保護，因此，本工程選用聯鎖式預制塊作為護坡結構，該護坡的坡面較為穩固，并且坡上可以種植草本植物，植物的存在能有效固定坡岸的土壤，防止垃圾與污水直接流入河道，避免河水被人為污染。聯鎖式預制護坡還具有施工速度快，成本低，可重讀使用等優點，可大大提高工程的經濟效益。護坡的下方應設置反濾土工布與1m厚的碎石墊層，聯鎖式預制護坡結構如圖2所示。

圖2 聯鎖式預制護坡結構

在對環境要求較高的地段可以采用抗沖生物毯式護坡結構，抗沖生物毯由符合纖維織物與多種草本植物共同構成，是一種新型生態護坡結構，能夠有效地提高河道水土保持的能力?？箾_生物毯工由四層結構，每一層的材料及功能如圖3所示。

圖3 抗沖生物毯護坡結構

3.3 水土流失防治措施

由于河本溪段河道治理項目進行中存在取土筑堤過程，在此階段會出現人為導致水土流失的情況，因此，需要制定相應的預防措施，力求在根源上避免人為因素引起水土流失。文章主要介紹項目中采取的植物治理措施，各個分區的水土保持方案如下所示：

3.3.1 防汛路工程防治區

本段河道總長度22.45km，右岸新建防汛路長度為12.54km，在防汛路兩旁每隔2m種植一顆楊樹，確保植被連續覆蓋。

3.3.2 疏浚工程區

本工程區的建設主要結合護坡結構進行河道的處理，選取護坡結構為聯鎖式預制護坡。

3.3.3 建筑工程防治區

本段工程共包含有12個涵洞，為保證施工進度，可在主體工程完成后再針對涵洞翼墻與護坡面進行綠化。在修建涵洞與路堤時，對原有的地面植被產生了一定的破壞，使得水土流失情況較為嚴重，因此，應在涵洞出口30m范圍內進行植被綠化，具體為：每100m2范圍內播撒1.6kg狗牙根草種。護坡長度為11.35km，應對護坡往上6m范圍內進行綠化，具體為：每100m2內播撒1.6kg狗牙根草種，且每1m2內種植一個紫穗槐。

3.3.4 棄土工程區

河道清淤、河灘開挖以及建筑物的拆除是棄土的三大來源，為合理利用資源，可將開挖出的棄土全部回填至土塘中。

3.3.5 臨時施工工程區

臨時工程主要有：施工便道、材料庫、材料加工棚以及工人臨時宿舍等。此類工程區要著重注意廢水的排放問題，臨時建筑通常鄰近河灘，應設置有效的排水系統，防止污水流入河道中。在進行棄土與材料的堆放時，確保土堆高度≤2.5m，坡度≤1∶2.5。排水溝為每40m一條，縱向布置，排水溝尺寸為：底部0.5m寬、0.5m深，坡度為1∶2。坡道位置應破設有草墊，防止在出現較大風力時出現揚塵，同時還能避免暴雨的沖刷。

4 效果評價

太子河本溪段的河道采用生態治理法進行了清淤、護坡、綠化等一系列處理，新型生態護坡結構被應用于河道拓寬、加固工程中，在提高了河道防洪排澇功能的同時還使當地生態環境獲得了最大程度地穩定，河道不僅成為了阻擋洪水的一道有力屏障，還成為了居民休閑娛樂的場地，在經濟、環境、社會效益方面均取得較大成功。

5 結 論

本文從新型護坡結構的特征與適用范圍出發，提出選取護坡植物的5個基本原則，并結合太子河本溪段河道治理工程，對河道生態治理的方法做出了詳細介紹，制定有效的護坡及水土保持治理措施，極大地緩解了河道內的淤泥阻塞以及環境污染問題，為該地區的河道生治理工程提供了一定的借鑒與依據。

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2016-08-16

穆長軍(1978-)，男，遼寧本溪人，工程師，研究方向為水利工程施工、監理等。

1007-7596(2016)09-0026-04

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