武亞南，周連兄，李丹雄

(北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100083)

河道在城鄉(xiāng)發(fā)揮著行洪、排澇、灌溉、生態(tài)調(diào)節(jié)、美化環(huán)境等重要作用，甚至是經(jīng)濟(jì)文化的載體，但隨著城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)的聚集，使得城市、鄉(xiāng)村的河道均受到了污染，改變了原有城市、鄉(xiāng)村的自然水循環(huán)狀態(tài)，造成干涸、斷流、泥沙堆積、水污染嚴(yán)重等問題，河道作為城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分卻被忽略。近幾年的中小河流及農(nóng)村河道治理工程已與過去有明顯的差異，不再是一味地硬化河底邊坡、防洪抗災(zāi)，有著更為明確的改善水質(zhì)、修復(fù)生態(tài)的目標(biāo)。但是，以生態(tài)文明建設(shè)為背景，以水質(zhì)改善、生態(tài)修復(fù)及景觀建設(shè)為目的的城鄉(xiāng)河道治理，在我國還處于起步的階段[1]。

針對城鄉(xiāng)干涸、斷流的中型河道，以河北省灤平縣牤牛河為例，簡析了此類河道存在的問題、治理辦法及景觀修復(fù)方法。

1 河道現(xiàn)狀

灤平縣牤牛河位于河北省承德市灤平縣南部，屬灤河二級支流，河道全長36.5 km，流域面積335.8 km2，河道西側(cè)緊鄰S353進(jìn)城公路。流域多年平均降水量620 mm，降水量年內(nèi)分配不均勻，約70%的降水集中在汛期6—9月份，多年平均蒸發(fā)量為1 675 mm，年封凍期11月至次年3月，最大凍土深1.5 m。牤牛河水量主要來源于夏季汛期降水及上游窟窿山水庫棄水。經(jīng)調(diào)查，水庫在非汛期實(shí)際棄水量很小，遠(yuǎn)小于5年一遇區(qū)間設(shè)計(jì)洪峰流量，且可以通過水庫調(diào)度在汛期對洪水進(jìn)行預(yù)泄，以保證施工時(shí)段水庫不泄流。

為了更高效、更經(jīng)濟(jì)地改善灤平縣城的生態(tài)環(huán)境，提升河道水環(huán)境、水景觀，對牤牛河河道采用了分段式綜合治理的模式，其中縣城段河道由于地理位置的特殊性已完成治理，本次工程治理段自窟窿山水庫下游300 m起，至牤牛河下游(縣城)已治理段為止，全長約5.6 km，河道寬60～110 m，河底平均縱坡約為6.06‰。

2 存在問題

2.1 河道淤積嚴(yán)重，垃圾傾倒入河

現(xiàn)狀河道內(nèi)淤積嚴(yán)重，尤其河道兩岸存在大量房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目及村莊，建筑垃圾傾倒或者遺留在河道范圍內(nèi)，局部河段還堆積著生活垃圾，造成局部河道被填埋、淤積或者封堵，不僅影響行洪，更污染了下游及地下水體。

2.2 水源不足，常年干涸斷流

由于季節(jié)性降水、上游水庫對水源的攔截及蒸發(fā)量較大等因素，加劇了水資源的短缺，使得該河段長期處于干涸無水或少水狀態(tài)。

2.3 水體污染，沿河排污口眾多

項(xiàng)目區(qū)河道為過灤平縣城的主要河流，現(xiàn)狀沿河排污口眾多，附近居住區(qū)、小型養(yǎng)殖場將生活污水直排入河，使水質(zhì)、土壤遭到嚴(yán)重污染。

2.4 河岸邊坡破損嚴(yán)重，防洪標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)

防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不能滿足要求，一旦遇到暴雨，發(fā)生塌岸的可能性較大，嚴(yán)重影響沿岸居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.5 河道形態(tài)直線化嚴(yán)重

河道斷面為單一梯形斷面，河道呈直線形式，截彎取直使河流凈化能力減弱、流速加快，降低了生態(tài)系統(tǒng)多樣性。

2.6 河道景觀差，缺乏休閑文化特色

現(xiàn)狀河道缺水，雜草叢生，綠化較少，環(huán)境較差，嚴(yán)重影響了河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，河道利用率較低，河道及沿線缺乏公共休閑場所，無法反映當(dāng)?shù)匚幕卣鳎狈τ^賞性和娛樂性，嚴(yán)重制約區(qū)域發(fā)展。

3 生態(tài)治理和景觀修復(fù)措施

3.1 設(shè)計(jì)河底縱坡

在保留河道現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程治理起點(diǎn)、終點(diǎn)的河底高程等綜合因素確定河道縱坡，設(shè)計(jì)河底縱坡為6.3‰。以河道中心線為依據(jù)設(shè)計(jì)子槽，子槽施工時(shí)要控制挖深，設(shè)計(jì)河底高程不應(yīng)低于下游段河底銜接處，以便讓水流自然向下流淌。彎曲的河道可以減緩流速，減輕洪水對駁岸的破壞，同時(shí)提高河道保水、滯水能力。

3.2 河道清理

在不影響行洪和河道縱向、垂向連續(xù)性，保證河道水文等級不降低的前提下，對河道進(jìn)行清理，包括河道內(nèi)的建筑垃圾、生活垃圾、雜草垛、砂石及少量淤泥。清理出的渣石如有可利用價(jià)值的，先堆放在一側(cè)并進(jìn)行必要的臨時(shí)防護(hù)，以便在后期施工過程中進(jìn)行利用。

3.3 河道橫斷面設(shè)計(jì)

河道橫斷面采用復(fù)式斷面(見圖1)，在現(xiàn)有河道范圍內(nèi)沿著河流的流向模擬自然河道疏挖開槽，形成彎彎曲曲、或?qū)捇蛘?、或深或淺的河道子槽。子槽疏挖寬10～40 m、深0.5～1.0 m，同時(shí)進(jìn)行基面清理。對子槽疏挖后，兩側(cè)的河灘地根據(jù)景觀需要，在不影響行洪安全的前提下進(jìn)行微地形塑造，兩岸親水區(qū)域?qū)?0～60 m。要求達(dá)到5年一遇洪水不出主槽，河道兩岸為20年一遇的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 河道橫斷面設(shè)計(jì)示意

河流濕地是水陸生態(tài)系統(tǒng)交匯作用形成的過渡地帶與交錯(cuò)區(qū)域，可以起到凈化上游來水、提高水生動(dòng)植物生存質(zhì)量、涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱等功能，且可在流域物質(zhì)循環(huán)中起到媒介作用和增強(qiáng)沿河生態(tài)斑塊的景觀異質(zhì)性的作用[2]。在河道有適當(dāng)?shù)乃懢彌_帶處設(shè)計(jì)濕地景觀，為達(dá)到濕地島嶼的穩(wěn)固性，可采用堆石護(hù)岸和鉛絲石籠防護(hù)。

3.4 河道防滲

根據(jù)地質(zhì)資料可知，牤牛河河床表層主要為雜填土、下部為礫石層，透水性較強(qiáng)，而河道蓄水為上游窟窿山水庫供給，為了保持河道常年有水，維持河道的水環(huán)境和水景觀，需對河道做防滲處理。在子槽部分設(shè)置河底防滲措施，子槽兩側(cè)河床不做防滲以增加河道滯洪蓄滲的作用。

設(shè)計(jì)采取復(fù)合土工膜加砂石防滲措施。河道水平防滲層由上到下為：級配砂石厚10 cm、黃土層30 cm、復(fù)合土工膜、黃土墊層厚10 cm。

為防止地下水對河道防滲層的頂托破壞，在防滲層下橫向每隔100 m設(shè)一根DN200的排水暗管(透水軟管)，縱向沿子槽中心線布置2根DN200的排水暗管(透水軟管)，以排除河道地下水。施工時(shí)先挖溝槽，后鋪排水管，排水管底部鋪設(shè)100 mm砂礫料墊層。橫向排水管將地下水匯于兩側(cè)，縱向排水管將地下水排至下游。

3.5 駁岸與堤防設(shè)計(jì)

根據(jù)水生態(tài)、水景觀的需求，為達(dá)到生態(tài)、親水、海綿蓄水的作用，駁岸設(shè)計(jì)采用自然石堆砌、植物緩坡、自然石砌臺階三種形式。

石材選用自然石，根據(jù)景觀要求堆置于岸邊，部分區(qū)域用于方便當(dāng)?shù)卮迕裨诎哆呌瓮?，故?yīng)保證疊石擺放的穩(wěn)定性。

根據(jù)水流的深度及流速，在河道凸岸局部設(shè)置草坡入水的駁岸形式，使河道更加生態(tài)，增加河道生物多樣性，從而增強(qiáng)河道生命力。

在游人聚集、面向水域開闊處設(shè)置自然石砌臺階，為人們提供更多親水活動(dòng)的空間。

除上述駁岸設(shè)計(jì)外，一般河道生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)還可采用原木樁護(hù)岸、石籠護(hù)岸、生態(tài)袋護(hù)岸、蜂巢格式護(hù)岸等[3]。根據(jù)邊坡的坡比可將生態(tài)護(hù)坡大致分為三類：類型一為坡比為1∶1～1∶1.5的邊坡，可采用坡面防護(hù)的措施，具體材料可采用鉛絲石籠、蜂巢格室、坡改平磚等(見圖2)；類型二為坡比為1∶1.5～1∶2.5的較緩邊坡，可采用坡腳生態(tài)防護(hù)的措施，具體可采用自然塊石碼放、鉛絲石籠、生態(tài)袋、仿木樁等(見圖3)；類型三為坡比1∶3左右的緩和邊坡，此類邊坡可直接采用栽植水生及濕生植物的措施，在坡頂處用木樁、鉛絲石籠等形式防護(hù)(見圖4)。

圖2 類型一設(shè)計(jì)示意

圖3 類型二設(shè)計(jì)示意

圖4 類型三設(shè)計(jì)示意

部分堤防在20年一遇洪水條件下存在洪水漫頂?shù)奈ｋU(xiǎn)。為了提高邊坡防護(hù)功能，在原有河岸的基礎(chǔ)上修建并加高堤防，即在原有干砌石、漿砌石護(hù)堤的基礎(chǔ)上覆土放坡，頂部鋪砌混凝土格室或生態(tài)聯(lián)鎖塊或坡改平磚，重點(diǎn)地段結(jié)合景觀將堤防改造成為臺階式綠地，增加綠化面積，豐富景觀與慢行系統(tǒng)。

3.6 跌水壩工程

在保證河道全程見水面、不阻斷河道縱向的連通、滿足壩體過流能力、不妨礙行洪安全的前提下，進(jìn)行跌水壩設(shè)計(jì)。景觀跌水壩是形成疊流、跌水等水景的基本措施，具有視覺和聽覺的雙重享受，且在壩體上方設(shè)計(jì)汀步亦可起到交通作用。適度增加景觀跌水壩，還能抬高水位、增加蓄水量、增加曝氣、增加水中溶氧量。因此，在保證壩體過流能力的前提下，跌水壩設(shè)計(jì)應(yīng)滿足功能、突出景觀、兼顧生態(tài)。

跌水壩設(shè)計(jì)盡可能仿自然結(jié)構(gòu)。背水坡設(shè)計(jì)多層波浪狀階梯，以利消能，形成跌水景觀；迎水面坡比為1∶3，貼坡堆疊自然山石，形成近自然的溝道景觀；上下游設(shè)置護(hù)坦，并設(shè)置魚道；同時(shí)做好壩基處理和壩體防滲處理，并依河道周邊景觀設(shè)置踏步供人行走。

3.7 雨污管理、濕地設(shè)置

一般情況下，大多數(shù)城市在市政排水方式的選擇上都會(huì)選用分而又合的方式。這種污水處理方式主要的工作原理是讓生產(chǎn)和生活當(dāng)中所產(chǎn)生的污水形成一個(gè)整體，共同排放到化糞池當(dāng)中，然后再利用相關(guān)的處理辦法，對其進(jìn)行分離處理，排放達(dá)標(biāo)再一起排到市政排污的管道內(nèi)，進(jìn)而排到江河中去[4]。雨污經(jīng)提前處理后排入牤牛河河道，排水口鋪設(shè)了護(hù)坦，管道附近的子槽設(shè)置了濕地。構(gòu)建人工濕地可以體現(xiàn)河道的自然狀態(tài)[5]，栽植水生植物可以達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。

3.8 景觀設(shè)計(jì)

景觀是文化保存與傳承的載體，其設(shè)計(jì)原則之一便是歷史文化延續(xù)性原則，民俗風(fēng)情、傳統(tǒng)文化、宗教、歷史文物及特色鄉(xiāng)土植物等均為景觀設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)、傳承的地域特色文化。河道景觀設(shè)計(jì)要求在水安全的前提下，重塑河流的水生態(tài)、水景觀。景觀設(shè)計(jì)要從點(diǎn)狀思考到整體布局，根據(jù)居民的需求，對活動(dòng)場地、服務(wù)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，系統(tǒng)合理地對河道景觀進(jìn)行有效布局。牤牛河景觀設(shè)計(jì)根據(jù)周圍環(huán)境、土地性質(zhì)、土地使用情況及修復(fù)目標(biāo)、景觀設(shè)計(jì)構(gòu)架的不同，采用“一軸、三段、多節(jié)點(diǎn)”的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加了休閑聊天場所、體育健身場地、兒童親子活動(dòng)場地，以及串聯(lián)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的休閑園路、慢跑跑道、水上棧道等。

“一軸”即以河道為軸線。河道是典型的城市帶狀公園，是城市重要的綠色廊道，牤牛河左岸緊鄰城市主入口道路，右岸為房地產(chǎn)、村落、小型養(yǎng)殖場等，位置優(yōu)越。“三段”即采用文化與生態(tài)相結(jié)合的區(qū)域劃分方式[5]，將河道分為三個(gè)部分，分別為文化景觀段、城市休閑段、生態(tài)郊野段(見圖5)?！岸喙?jié)點(diǎn)”即線形景觀空間具有連續(xù)性的特點(diǎn)，可以通過景觀節(jié)點(diǎn)的有序組合，將空間與時(shí)間、物質(zhì)與精神、文化與歷史等結(jié)合起來。景觀節(jié)點(diǎn)在城市帶狀公園中不僅作為重要的連接點(diǎn)及表達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要空間，而且能夠結(jié)合園路設(shè)計(jì)為觀察者帶來連續(xù)的動(dòng)態(tài)視覺景觀[6]。

圖5 河道景觀平面圖

(1)文化景觀段。文化景觀段緊鄰縣城，位于河道治理的下游。金山嶺長城位于灤平縣境內(nèi)，灤平縣政府高度重視灤平的長城文化。灤平是尋根圣地，境內(nèi)小興州是中國歷史上八大移民基地之一和中國十大尋根圣地之一。灤平在清朝是皇室北行的必經(jīng)之地，境內(nèi)有御路5條、行宮8處，御路文化興盛。同時(shí)，灤平地區(qū)更是中國普通話標(biāo)準(zhǔn)音采集地。因此，文化景觀段主要突出表現(xiàn)長城文化、尋根文化、御路文化、普通話文化，并通過景觀小品、雕塑重點(diǎn)表現(xiàn)。文化景觀節(jié)點(diǎn)作為本次設(shè)計(jì)的一級節(jié)點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)了長城文化長廊、御路文化雕塑群、普通話廣場、尋根文化壁畫等，并結(jié)合水上木棧道、濱水棧道、親水平臺、濕地樂園，以及小品、雕塑、建筑等，構(gòu)成文化景觀段的節(jié)點(diǎn)景觀。

(2)城市休閑段。與其他公園相比，城市帶狀公園開放性更強(qiáng)，不但對周邊城市居民和游客免費(fèi)開放，而且其內(nèi)部與周邊外部空間結(jié)合更加緊密[6]。因此，將河岸帶周邊居住環(huán)境相對密集的河段設(shè)計(jì)成為城市休閑段。此段設(shè)計(jì)大量的親水游樂休閑設(shè)施、休閑廣場、健身舞蹈場地、自然的親子活動(dòng)場地，以及輔助補(bǔ)充一級景觀節(jié)點(diǎn)的二級景觀節(jié)點(diǎn)。

(3)生態(tài)郊野段。河道上游住戶較少，周邊自然環(huán)境較好且緊鄰水庫，因此此段設(shè)計(jì)突出生態(tài)自然，不僅能凈化水質(zhì)，達(dá)到近自然的修復(fù)效果，而且自然鄉(xiāng)野景觀更給人以親近之感。此段多采用石質(zhì)、木質(zhì)材料的小品，栽植鄉(xiāng)土植物、觀賞茅草，河道之中可放養(yǎng)野鴨等，以達(dá)到“紫蒲生濕岸，青鴨戲新波”的意境。

河道公園慢行交通系統(tǒng)貫穿整個(gè)河道景觀系統(tǒng)，以不破壞自然環(huán)境為前提，從生態(tài)保護(hù)的角度出發(fā)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，包括園路、人行橋、水上木棧道、入口臺階、臺階綠地及慢跑跑道等，構(gòu)成水路和陸路兩種交通形式，能夠同時(shí)滿足人們休閑、游憩、到達(dá)指定節(jié)點(diǎn)的需要。園路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用多種生態(tài)鋪裝形式，減少硬化。河道現(xiàn)有漫水橋、公路橋作為交通要塞，同時(shí)也是景觀觀賞節(jié)點(diǎn)，在其上下游加強(qiáng)景觀效果。

3.9 植物設(shè)計(jì)

植物是景觀的重要組成部分，是不可或缺的具有生命力的要素。按照適地適樹、喬灌草搭配的原則，在河岸綠化帶進(jìn)行綠化及景觀設(shè)計(jì)。在綠化樹種選擇上宜采用鄉(xiāng)土樹種，并考慮植物的多樣性及當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，同時(shí)還要考慮植物的耐澇性，選擇根系生長較快、耐水性強(qiáng)、景觀效果良好的植物。河道子槽內(nèi)禁止栽植喬木及大灌木；在不影響行洪安全的情況下，在較開闊的河道子槽區(qū)域內(nèi)可栽植水生植物及耐水淹的植物恢復(fù)濕地。

牤牛河河岸綠化帶喬木選擇了白樺、小葉白蠟、垂柳、白皮松、叢生蒙古櫟、毛白楊等；灌木選擇了珍珠梅、連翹、榆葉梅、鋪地柏等；草本選擇了二月蘭、黃花鳶尾、桔梗、射干、萱草、地被菊、紫花地丁等。植物按照景觀節(jié)點(diǎn)及地形、道路，采用線狀、片狀、散點(diǎn)栽植，做到多樣、統(tǒng)一、有韻律。

在子槽中栽植水生、濕生植物，能通過曝氣及植物的過濾對現(xiàn)狀水質(zhì)進(jìn)行凈化，而且可以促進(jìn)生物吸收水體營養(yǎng)物質(zhì)。水生植物的種植密度直接影響景觀效果及植物存活率，一般根據(jù)植物品種、植物分檗分枝特性、種植季節(jié)、土壤肥力、熱量條件及竣工驗(yàn)收時(shí)間來決定施工密度，最終達(dá)到設(shè)計(jì)密度[7]。此外，種植水深也是決定水生植物存活率的關(guān)鍵因素，不同的水生植物有不同的適應(yīng)水深。種植施工作業(yè)時(shí)，由于項(xiàng)目尚未竣工、河道沒有完全蓄水或在春季枯水期，水位往往偏低[7]，因此在栽植水生植物時(shí)應(yīng)考慮蓄水后常水位的高度來決定水生植物種植水位。濕生植物應(yīng)種植在常水位以上，挺水植物與浮葉植物根據(jù)不同的植物品種選擇相適應(yīng)的種植水深。

觀賞草大多對環(huán)境要求粗放、管護(hù)成本低、抗性強(qiáng)、繁殖力強(qiáng)，近年來備受景觀設(shè)計(jì)者的青睞，尤其是河道景觀，不管是水面、駁岸還是岸上均可栽植觀賞草。雖然華北地區(qū)寒冷，但部分觀賞草依然可以很好地存活，如矮蒲葦、細(xì)葉芒、細(xì)莖針茅、狼尾草、沿階草、香蒲、水蔥、蘆竹、蘆葦?shù)?。觀賞草可柔化水陸銜接處，使景觀更加柔美、構(gòu)圖更加豐富、景觀更具親和力。

4 結(jié) 語

河流生態(tài)系統(tǒng)是開放的、流動(dòng)的、連續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，亦是水質(zhì)、水環(huán)境、水景觀的載體，因此河道的生態(tài)治理與景觀環(huán)境的修復(fù)顯得尤為重要。我們以河北省灤平縣牤牛河河道治理為例，通過生態(tài)修復(fù)的辦法恢復(fù)河道的生機(jī)，主要包括河道縱坡設(shè)計(jì)、河道清理、自然河槽的開挖(保證整治后的河道平面曲線流暢，宜彎則彎、宜寬則寬)、自然復(fù)式河道斷面的確立、防滲的處理、生態(tài)駁岸的設(shè)計(jì)、自然跌水壩的設(shè)置、景觀節(jié)點(diǎn)的豐富、鄉(xiāng)土植物的栽植及雨污管理等八部分。后期河道的管理、植物的養(yǎng)護(hù)，以及人們更環(huán)保的生活方式和生態(tài)保護(hù)意識的提高，仍是努力和研究的方向。