劉慧艷

(凌源市水利建筑勘測設計院，遼寧 凌源 122500)

0 引 言

一般地，骨干河流的支流、能自成體系集水區(qū)不超過3000km2的河流段或河流統(tǒng)稱為中小河流，在空間上集中于城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)。中小河流較大型河流具有數(shù)量多、分布廣的特點，城鎮(zhèn)農(nóng)村的發(fā)展在很大程度上決定著中小河流狀態(tài)，其生產(chǎn)生活方式對河流生態(tài)、自然結構的影響極其顯著。中小河流的灌溉、供水、行洪、排澇、休閑娛樂等功能，不僅能夠滿足區(qū)域生產(chǎn)生活要求，而且可為城鎮(zhèn)農(nóng)村發(fā)展提供有力支撐。為進一步加快農(nóng)村河道的綜合治理以及推進中小河流的整治，依據(jù)2011年中央1號文要求和水利工作會議精神，遼寧省以縣域為基本單元，整鄉(xiāng)整鎮(zhèn)的推進中小河流重點治理工程，通過實施生態(tài)修復、岸坡整治、水系連通、河道疏浚等措施增強河流的防洪排澇能力，有效解決河流水系統(tǒng)存在的水環(huán)境問題，逐步建成近自然型生態(tài)河流，其治理成效顯著[1]。然而，總體上參與整治的河流占比仍然較低，大多數(shù)河流還普遍存在防洪標準低、河岸崩塌、河道淤塞、功能衰減等問題，從而形成降雨稍微增加則形成洪災、過幾天就出現(xiàn)河道干枯或無水的局面，加之農(nóng)藥化肥污染水源、農(nóng)村生活污水無序排放等因素，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與居民生活帶來極大影響。所以，將中小河流前期的治理經(jīng)驗及時總結，對促進水生態(tài)文明和美麗鄉(xiāng)村建設，逐步實現(xiàn)中小河流水清、岸綠、河暢、景美的目標非常重要。

1 河流治理現(xiàn)狀

結合遼寧省中小河流治理規(guī)劃，2015-2018年建設實施的綜合治理工程386項，即將完工和正實施的治理工程15項。從地形條件上，這些河流所處區(qū)域有丘陵區(qū)、山區(qū)、濱湖區(qū)；從河道防護對象上，治理工程分布于農(nóng)田、重點村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣城；從河段劃分上，河道治理涉及上、中、下游段；雖然建設實施的中小河流前期治理工程成效顯著，但工程實踐中仍具有許多不足，為進一步提升工程效益還需進一步改進：

1)治理范圍：雖然前期規(guī)劃已列入中小河流治理工程，但仍存在許多條件限制，如單個項目投資不超過3000萬元、以萬畝以上農(nóng)田防護工程和鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上城鎮(zhèn)河道治理為主。這導致前期實施的治理工程主要覆蓋城鎮(zhèn)所在地河段，并且主要為防洪工程。對于流域面積較大的山區(qū)河道，因其徑流鄉(xiāng)鎮(zhèn)較少使得治理范圍受到限制，參與治理的河道較少，治理效果不明顯且分片治理目標未完全實現(xiàn)[2-4]。

2)工程資金條件。根據(jù)治理規(guī)劃相關規(guī)定，中小河流治理所涉及的附屬設施、占地及拆遷等投資來源于地方政府，而主體工程投資由國家解決。然而，實際過程中地方財政狀況存在較大差異，對于地方配套資金的落實有的項目還存在困難。所以，相關部門會對中小河流治理方案設計提出各種要求，這在一定程度上限制了方案的合理設計。由于難以解決占地、拆遷等問題，對于需要退堤拓寬的河段不得不加高防洪堤，通過這種方式保證河流防洪安全，這不僅使得堤背地面與堤頂出現(xiàn)過大高差，而且導致加高后堤岸銜接困難及堤岸高程突變的問題。

3)防洪安全與自然生態(tài)沖突。在現(xiàn)狀河道基礎上實施的中小河流治理，其大多數(shù)河道蜿蜒曲折、錯綜復雜，自然帶狀生態(tài)林往往分布于北方河道沿岸，這些生態(tài)林對堤岸防沖刷發(fā)揮著積極作用，然而生態(tài)林保存會與新建或加高防洪堤(墻)產(chǎn)生沖突。此外，坡陡流急的山區(qū)河流，護坡生態(tài)防護也會與新建防洪堤或護岸工程的抗沖安全產(chǎn)生矛盾。

4)中小河流治理與城鎮(zhèn)發(fā)展不協(xié)調(diào)?，F(xiàn)階段，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)劃已基本完善，有的河流建有濱江道路、多座橋梁，為了營造上游水面景觀有的河道建有景觀攔水壩等。從地方發(fā)展的角度這些建設與規(guī)劃滿足合理性要求，然而因各種因素的考慮不足、協(xié)調(diào)溝通缺乏等，通常會出現(xiàn)各式各樣的問題，如部分攔河壩和已建橋梁嚴重阻水，并在一定程度上提高了洪水位；濱江道路地面高程偏低或者侵占河道等，這些因素均可對中小河流治理帶來不利作用。有的地區(qū)要求必須結合城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃設計中小河流治理方案，雖然其發(fā)展規(guī)劃還不完善，但對河道治理方案提出了較高要求，這與治理工程投資的嚴格控制要求相矛盾[5-8]。

2 綜合治理模式

2.1 合理確定治理范圍

加強現(xiàn)場調(diào)研屬于中小河流治理前期工作的重要組成部分，通過調(diào)查河道治理目標、現(xiàn)存問題、河流特點、洪痕、歷史資料等情況，全面掌握河道歷史演變規(guī)律，充分考慮河道特點明確優(yōu)先治理河段。在治理項目進一步選擇過程中，結合左右岸與上下游的關系、建設標準、治理目標等，依據(jù)河流治理規(guī)劃確定河道治理范圍，以規(guī)劃為基礎經(jīng)適當調(diào)整，切實調(diào)動當?shù)厝罕姾偷胤秸畢⑴c河道治理的積極性，保證治理項目的順利完成。

2.2 因地制宜的選擇治理方式

合理的確定治理方式為中小河流治理工程的難點，結合以實施的治理項目大多以防洪工程建設為主。中小河流具有形式復雜、問題多、分布廣、數(shù)量大的特點，通過治理工程對其防洪標準全面提升的難度較大，從技術、經(jīng)濟的角度上也不合理。所以，要結合沿岸經(jīng)濟社會狀況以及河道特點，因地制宜的選擇中小河流治理方式，通過采取合理的治理方式完善河道防洪體系。

1)河段分類治理。將河道按照所處位置和河段特點劃分為平原段、淺丘段、山區(qū)段等類型，并利用適宜的措施整治相應的河段。

2)選擇治理措施。河道的上游大多屬山區(qū)河段，這種河道往往具有較大的坡降，其洪水存在時間短、流速大、來勢兇猛等特點，治理工程要以護岸防洪為重點，盡量防止加重水災、抬高河道洪水位以及盲目修建提防；若條件允許，建議采取水庫、淤地壩攔洪和退耕還林措施。河道的中游往往為淺丘河段，流域具有較大的面積，河道通常存在兩岸人員居住集中、洪水陡漲陡落、坡陡流急、游蕩性強、河床寬淺不一的特點，治理工程綜合應用生物與工程措施，以植樹種草穩(wěn)定河勢為輔、以工程措施固岸防洪為主實施治理。一般地，平原河段坡降較緩、地勢平緩，河流兩岸地形高差小、人員居住多且耕地面積大，對此要以生物措施穩(wěn)定河勢為輔、以防洪工程建設為輔實行整治。

3)生態(tài)治理措施。采用防洪工程整治的中小河流，在一定程度上降低了河流的物種多樣性，并且人居環(huán)境質(zhì)量受硬質(zhì)式護坡護岸、渠系化河道影響不斷惡化。對于生態(tài)環(huán)境受工程治理的破壞問題，有學者深入反思以往的治水方法，認為水生態(tài)系統(tǒng)受傳統(tǒng)水利工程的脅迫，并提出近自然河流治理、環(huán)境修復和生態(tài)水工學的概念。例如，1980s末瑞士、德國等學者提出“自然型護岸”技術和全新的“親近自然河流”概念；90年代，美國、英國、日本等相繼提出“土壤生物工程”護岸技術、“近自然”河道設計技術、“創(chuàng)設多自然河力計劃”等。我國借鑒國外先進的治河技術和經(jīng)驗，強調(diào)城鎮(zhèn)景觀效應與生態(tài)保護在河道整治中的作用，對生態(tài)護坡技術、“近自然化”河道設計等做了深入研究。如李傳奇、王薇等從河流廊道的角度，提出優(yōu)先考慮河流生態(tài)功能將水系修復至近自然狀態(tài)；朱國平等從河道護岸、垂直斷面、平面形態(tài)的角度，遵循河流近自然治理的原則科學合計城市河道治理方案。所以，河道整治工程要應用新型生態(tài)治理技術，從保護物種多樣性、重建退化或受損水系統(tǒng)、恢復泄洪與排沙功能、維持生態(tài)平衡的角度，給河流以空間，以優(yōu)化建筑的逃生系統(tǒng)和避開洪水居住為防洪重點，從而實現(xiàn)人水和諧相處、河流系統(tǒng)穩(wěn)定與良性循環(huán)。

綜上分析，河流清障整治是河道治理優(yōu)先選擇的方式，為增強河道泄洪能力對攔河壩實行改擴建工程，并責成相關部門對嚴重阻洪的跨河橋梁限期整改，從而降低河流洪水位；此外，對于雜亂無章、亂挖亂采等人為造成的河底堆積物實行清除處理，盡量恢復自然河流走勢與坡降，為保證行洪安全還要實施固岸整治；最后，采取防洪工程措施治理重要的區(qū)域。

2.3 河道整治技術

針對不同河段的治理方式明確后，還要對技術措施深入研究，從而保證各方利益，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保、投資經(jīng)濟、技術可靠的目標。

1)護岸工程設計。結合現(xiàn)有的工程案例，許多復雜的因素均可引起河岸坍塌。其中，河水沖刷往往引起山區(qū)河流凹岸處的坍塌，可結合當?shù)夭牧锨闆r實施漿砌石或埋石混凝土固岸，以穩(wěn)固的基巖作為工程基礎。人為采砂破壞、河道管理不善等為平原區(qū)與淺丘區(qū)河岸坍塌的主要因素，此外沖刷作用也會引起部分急彎河道凹岸的坍塌，針對此類河道要加強管理，防沖拋石填底，并考慮河段位置將生態(tài)護坡或固岸設置于上游岸坡。

2)堤防護坡設計。平原區(qū)或淺丘區(qū)河段大多需要建設堤防，其主要目的是防護大片的農(nóng)田或鄉(xiāng)鎮(zhèn)。設計堤防護坡時要將固腳設置于堤腳處，利用防沖護坡設計常水位以下堤坡，從而保證堤防安全以及坡腳免受沖刷，河岸原有樹木應盡量保留，由此構造生態(tài)護岸，內(nèi)側(cè)地面與堤頂?shù)你暯右骄?，超高部門修建沿岸欄桿以及防浪墻。例如，某河道為3-5a一遇防洪標準，其堤腳沖刷嚴重且原有堤防低矮單薄，灌溉攔水壩建設于河道內(nèi)。河道治理方案設計應優(yōu)先考慮防洪需要，以水力自控翻板壩改造原有的攔河壩，防洪堤設計過程中要結合整治后的河道形勢。設計時，將堤防固腳按照鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設景觀要求設計成親水平臺，較攔河壩常水位平臺高程超出0.5m以上，依據(jù)原堤防基礎對河堤上部實行加固，原有樹木應盡量保留，考慮水流速度設計草皮護坡。

3)堤岸生態(tài)防護技術。如何合理的選用生態(tài)護坡材料為河道整治設計的關鍵環(huán)節(jié)，在很大程度上決定著工程效益的發(fā)揮。根據(jù)實踐工程項目，因未能充分協(xié)調(diào)業(yè)主、審查、設計等部門，在河道治理工程中以混凝土預制塊護坡為主，這種護坡在發(fā)揮防沖作用的同時，也給河流系統(tǒng)及其水生態(tài)帶來不利影響；由于未考慮水情，有的項目利用撒草籽或普通草皮護坡，結果汛期洪水與草皮生長出現(xiàn)矛盾，生態(tài)護岸未發(fā)揮出相應的效應。遼寧省某水管單位利用4種護坡形式，即現(xiàn)澆生態(tài)混凝土框格護坡、六角無砂生態(tài)混凝土塊護坡、植草與植生袋六角混凝土塊護坡，通過試驗研究總結了各護坡技術的適用范圍、經(jīng)濟性、抗蟲性等，如表1所示。結果發(fā)現(xiàn)，抗侵蝕與抗沖刷能力較好的為現(xiàn)澆生態(tài)混凝土框格護坡，生存能力較強的草種為臺灣青；緊貼地面生長的草本植物，具有明顯的固結地表土壤的作用，坡面表層土壤抗拔阻力最大的為植草六角混凝土框格預制塊護坡。

表1 不同護坡技術的對比分析

3 結 論

實踐表明，中小河流治理方案設計要深入現(xiàn)場調(diào)查，遵循“近自然”河道治理理念合理確定治理范圍。在治理方案選擇時，有限考慮清障整治技術，通過跨河建筑物改造降低洪水位；清挖河底堆積物后，盡量恢復自然的河流走勢與坡降；河道整治后要重點加固河岸，從而保證河流防洪安全。在滿足行洪安全的條件下優(yōu)選考慮生態(tài)護坡技術，從而達到邊坡環(huán)境修復、提升抗滑動以及抗沖蝕的目的，實現(xiàn)人類社會、自然環(huán)境、河道景觀與水資源的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，有效控制坡面土壤侵蝕及減少洪澇災害，改善自然環(huán)境和小流域氣候。