王偉超，周斌揚(yáng)，王芙蓉

（1.濟(jì)南市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250101；2.濟(jì)南市錦繡川水庫(kù)管理處，山東 濟(jì)南 250112）

濟(jì)南市境內(nèi)河網(wǎng)密布，內(nèi)有黃河、小清河、徒駭河三大水系。濟(jì)南市內(nèi)河道具有以下特點(diǎn)：地形復(fù)雜多樣，南部群山環(huán)繞，北部地勢(shì)平坦；干流多東西向，支流河道以“單邊梳齒狀”為主；年均降雨量650mm，山區(qū)受泰山影響降雨量偏大，易出現(xiàn)局地短時(shí)強(qiáng)降雨；受泉群補(bǔ)給的河流四季有水，其它河道“平時(shí)干涸無水，汛期洪水洶涌”等。近年來，自然生態(tài)型河道理念成為一種新的需求。濟(jì)南市境內(nèi)建設(shè)了多條比較成型的自然生態(tài)河道，但這些河道建設(shè)仍然存在如下問題。

一是受資金或土地制約，至今還沒有從根本上解決行洪及生態(tài)問題，有的河道存在斷面小、水面不足等；二是多數(shù)河道被人工化、渠道化，護(hù)岸為漿砌塊石或鋼筋混凝土，切斷了水與土壤的聯(lián)系，削弱了河流的自凈能力；三是無常年為Ⅰ、Ⅱ類水質(zhì)的河道，近70%的河道水質(zhì)為Ⅴ類，局部還有劣Ⅴ類；四是河道防洪標(biāo)準(zhǔn)不足，水生態(tài)環(huán)境急需修復(fù)。

1 自然生態(tài)型河道設(shè)計(jì)理念

進(jìn)行自然生態(tài)型河道設(shè)計(jì)，需要很好地觀察自然形成的原有河流，研究其結(jié)構(gòu)形態(tài)與自然特征，堅(jiān)持以人為本，因地制宜，宜寬則寬、宜窄則窄，宜直則直、宜彎則彎，窄處適當(dāng)拓寬，寬處也不縮窄，盡量保持原有河道彎曲的自然特點(diǎn)，避免河道斷面同一化，河道形態(tài)直線化，設(shè)計(jì)出既能滿足業(yè)主各種要求，又能體現(xiàn)自然河流特點(diǎn)的河流生態(tài)景觀。充分利用現(xiàn)狀河道的形態(tài)、地形、水文等條件，以自然修復(fù)為主，人工修復(fù)為輔，力保自然河道原生景觀，尊重自然，自成天然之趣，減少人工痕跡；岸坡植物以本土品種為主，建筑材料盡量就地取材，構(gòu)建具有較強(qiáng)自我維持及穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)。

2 自然生態(tài)型河道設(shè)計(jì)體會(huì)

2.1 營(yíng)造生物軟環(huán)境，讓河道返璞歸真

傳統(tǒng)河道治理，所用的建筑材料多為水泥、鋼筋、石塊等硬質(zhì)材料，很少把河流當(dāng)作生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，忽視樹木、雜草、泥土等軟質(zhì)材料。經(jīng)過治理的河道，其堤岸、護(hù)岸、護(hù)坡甚至河床多呈硬質(zhì)化，這不符合人與自然和諧相處，工程建設(shè)與生態(tài)保護(hù)相結(jié)合的治水理念。軟性護(hù)坡溝通了水與外界的聯(lián)系，可提高河道內(nèi)、外生物多樣性水平，增強(qiáng)河道水體的自凈能力，達(dá)到調(diào)節(jié)河道水位的目的[1]。建設(shè)自然生態(tài)河道，要以樹木、雜草、泥土等軟質(zhì)材料為主，在局部岸坡陡、流速大的部位可采用水泥、鋼筋、石塊等硬質(zhì)材料，目的是恢復(fù)河道本有的結(jié)構(gòu)形態(tài)與自然特征，建立水陸復(fù)合型生物共生的生態(tài)系統(tǒng)，營(yíng)造生物棲息的軟環(huán)境，使河道回歸本來面目。

2.2 興建攔水構(gòu)筑物，增加水面面積

建設(shè)自然生態(tài)河道，河道內(nèi)要有一定的水面面積。通過在河道上興建攔河構(gòu)筑物，攔蓄上游來水，增加河道水面，既能滿足生態(tài)用水需求，又可有效補(bǔ)給地下水，改善當(dāng)?shù)厮h(huán)狀況，減少洪水的下泄量。但攔河構(gòu)筑物將對(duì)河道防洪功能造成不利影響，容易產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，許多河道的水毀工程與此有關(guān)，設(shè)計(jì)者對(duì)此要慎重處理。在濟(jì)南市境內(nèi)，既有純山區(qū)河道、純平原河道，也有山區(qū)平原混合型河道。應(yīng)根據(jù)河道流域特點(diǎn)、來水情況、地理特點(diǎn)、對(duì)洪水的影響等，在不同河段采用不同形式的攔河構(gòu)筑物。對(duì)于河槽深、比降陡的河段，在不影響行洪的前提下，優(yōu)先建設(shè)固定的硬質(zhì)攔河堰，有利于節(jié)省投資，減少后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；對(duì)于河槽寬淺、比降平緩的河段，可建設(shè)節(jié)制閘、橡膠壩、翻板閘、鋼板閘等活動(dòng)的攔河工程，適時(shí)調(diào)控河道水位，實(shí)現(xiàn)行洪、蓄水兩不誤。

2.3 適時(shí)給河道補(bǔ)水，維持生態(tài)基流

濟(jì)南市河道雨季水量豐沛，旱季除有泉水補(bǔ)給的河道外，多數(shù)河道無水干涸。需適時(shí)給河道補(bǔ)水，維持生態(tài)基流。補(bǔ)水方案有：

1）利用原有或新建的水質(zhì)凈化廠（污水處理廠）的回用水補(bǔ)水。濟(jì)南市境內(nèi)有光大水務(wù)一廠、二廠、三廠、四廠，高新區(qū)污水處理一廠、唐冶新區(qū)污水處理等20多家水質(zhì)凈化廠，其達(dá)標(biāo)的回用水可用于補(bǔ)充河道。

2）利用北部黃河水、長(zhǎng)江水豐富的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施北水南調(diào)工程。濟(jì)南市北部的玉清湖水庫(kù)、鵲山水庫(kù)、東湖水庫(kù)、白云水庫(kù)，有的存儲(chǔ)黃河水，有的存儲(chǔ)長(zhǎng)江水，水量比較豐富。近期實(shí)施東湖水庫(kù)、杜張水庫(kù)、狼貓山水庫(kù)、白云水庫(kù)“四庫(kù)”連通工程，解決濟(jì)南東部水資源分布不均問題，補(bǔ)給劉公河、楊家河、土河生態(tài)用水，逐步實(shí)現(xiàn)多水源互濟(jì)互補(bǔ)。

3）利用南部“五庫(kù)”連通工程“廣蓄水、儲(chǔ)客水、保泉水”，進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)源。包括臥虎山、錦繡川兩座水庫(kù)的地表水以及黃河水、長(zhǎng)江水客水資源，用已建成的泵站及供水管路，向南郊和分水嶺2座水廠，興隆、漿水泉、孟家3座水庫(kù)和興濟(jì)河、全福河、洪山溪、大辛河4條河流補(bǔ)干凈水。

2.4 擴(kuò)大河岸綠地，提升人居環(huán)境

在城市規(guī)劃區(qū)的河道兩側(cè)，多規(guī)劃有一定寬度的綠化帶，可擴(kuò)大河岸綠地區(qū)域，不僅能保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，而且還可緩解酷暑的炎熱與嚴(yán)冬的寒冷程度，降低風(fēng)速，凈化大氣，使人居環(huán)境變得更加舒適。沿河綠地對(duì)水工程有一定的保護(hù)作用。一是可以有效地緩沖水浪對(duì)河岸堤岸的侵蝕，防止水土流失，延長(zhǎng)堤岸的使用年限，降低河道的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；二是可以提供抗洪搶險(xiǎn)應(yīng)急木材，做到快速應(yīng)對(duì)；三是不僅具有生態(tài)效益，還具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。樹木成材后，可以取得一定的經(jīng)濟(jì)收入[2]。

2.5 工程及林草設(shè)計(jì)，彰顯地方特色

河道設(shè)計(jì)要體現(xiàn)地方特色，河道形態(tài)盡量接近自然河流。植物配置要適地適樹、適地適草，建筑材料盡量就地選取，杜絕長(zhǎng)距離運(yùn)輸，既可節(jié)約成本、縮短工期，又可提高經(jīng)濟(jì)效益。

在河岸及綠化帶造林或種草時(shí)，應(yīng)選擇在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性方面與立地條件相適應(yīng)的樹木或草種，以充分發(fā)揮土地及植物的生產(chǎn)潛力，有利于植物健康成長(zhǎng)，減少后期養(yǎng)護(hù)成本。

2.6 河道景觀設(shè)計(jì)，體現(xiàn)地方文化

自然形成的河流是最簡(jiǎn)潔樸實(shí)的，其形態(tài)最豐富，景觀也最優(yōu)美。地域條件的不同，會(huì)產(chǎn)生不一樣的地域文化，包括物質(zhì)文化、非物質(zhì)文化，應(yīng)在景觀設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)河流的特點(diǎn)，融入相契合的地方文化元素，使每條河都變成一條景觀帶，有自己的特色，其景物能隨著人們腳步的移動(dòng)而變化，每到一處，都別有一番韻味。

如大辛河旅游路以南段位于濟(jì)南市龍洞片區(qū)中央，為沿河兩岸居住和商業(yè)區(qū)域的雨水排放承接河道，建有以鳳凰湖為核心的生態(tài)綠廊。2018—2019年，通過河道治理、生態(tài)補(bǔ)水、景觀綠化、照明亮化、路網(wǎng)建設(shè)等，修復(fù)了原有的水系生態(tài)，將河道打造成一條清水流淌、景色怡人的綠色廊道，為市民提供了休閑游憩的場(chǎng)所，極大改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

2.7 破解治理瓶頸，加大建設(shè)力度

土地是建設(shè)自然生態(tài)型河道的重要制約因素。自然生態(tài)型河道的河岸以斜坡式為主，占地面積較大，因此，在河道的兩側(cè)應(yīng)有一定的土地資源。在城市，河道兩側(cè)往往高樓林立，若增加河道寬度，征遷工作難度大，所需資金數(shù)量多，需要結(jié)合城區(qū)改造和開發(fā)，按自然生態(tài)型河道要求進(jìn)行改造；在農(nóng)村，河道兩側(cè)往往有基本農(nóng)田，需按占補(bǔ)平衡政策進(jìn)行補(bǔ)劃，并開展征遷補(bǔ)償工作。歷城區(qū)北部平原有7條南北向的河道，因受土地制約，多年來河道斷面狹窄，防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，但最近也開始進(jìn)行有序治理。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各級(jí)政府日益重視自然生態(tài)型河道的建設(shè)，土地制約因素將逐漸被解決。

河道比降是建設(shè)自然生態(tài)型河道的重要制約因素。不同的河床界面，具有不同抗沖刷的能力。建設(shè)自然生態(tài)型河道，因在岸坡上栽種植物，水流速度的控制顯得十分重要，過大的流速會(huì)使兩岸植物的配置變得困難[3]。歷城區(qū)劉公河、土河、楊家河的中上游段為山丘區(qū)，下游段為平原，河道比降陡、流速大。為了減小流速，沿途布設(shè)了多個(gè)一級(jí)或二級(jí)跌水，可以減慢河水流速，蓄洪涵水，削弱洪水的破壞力，有利于打造生態(tài)河道。

清淤與清污是自然生態(tài)型河道管護(hù)工作的重要難題。河道淤積與上游水土流失、洪水流速與流量等有關(guān)。為了避免全河道清淤，減少河道清淤次數(shù)和清淤數(shù)量，可以在河道易淤段布設(shè)沉沙池，當(dāng)池內(nèi)淤積量足夠多時(shí)，采取機(jī)械集中清淤。河道位于地勢(shì)低洼帶，受水流沖擊作用，許多柴草、樹木、垃圾被沖入河道，清污工作顯得很繁重。合理布設(shè)攔污柵、攔污橋，并配備清污機(jī)，適時(shí)進(jìn)行機(jī)械清淤，可減少人工操作，保持河水清潔、衛(wèi)生。

3 結(jié)語

建設(shè)自然生態(tài)型河道，需要規(guī)劃、水務(wù)、市政、建筑、交通、景觀、環(huán)保等多部門、多專業(yè)配合。通過破解自然生態(tài)型河道治理和管理的瓶頸，營(yíng)造河岸生物棲息軟環(huán)境，增加河道內(nèi)水體面積，擴(kuò)大河岸綠地面積，進(jìn)行河道生態(tài)補(bǔ)水，彰顯地方特色，打造簡(jiǎn)樸景觀等措施，盡量恢復(fù)河道的本來面貌，促進(jìn)河道水生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，真正做到“水綠相依，以水美綠，以綠凈水”，將河道建設(shè)成融防洪、補(bǔ)源、景觀、生態(tài)等多功能為一體的靚麗風(fēng)景帶。