大沙河河道生態治理實踐與探索

□周光華□葉偉□郭二旺□王文婷

（1.新蔡縣水利局班臺閘管理所；2.焦作市水利勘測設計院；3.焦作市抗旱防汛通訊站）

大沙河河道生態治理實踐與探索

□周光華1□葉偉1□郭二旺2□王文婷3

（1.新蔡縣水利局班臺閘管理所；2.焦作市水利勘測設計院；3.焦作市抗旱防汛通訊站）

大沙河屬海河流域衛河水系，在博愛縣閆莊出山口由北向南橫穿焦作市西部工業集聚區，至陸村大沙河南水北調中線渠倒虹進入焦作市城鄉一體化示范區，穿越段河道長9.80 km，現狀河道淤積及水污染情況比較嚴重。水功能區內水質達標率僅為15.40%。與焦作市西部工業集聚區發展極不適應，實施該河道生態治理刻不容緩。治理工程于2013年10月開工，2015年12月竣工，歷時2a，工程總投資7 800萬元，有效地改善了大沙河水生態環境。

大沙河；水環境；生態；景觀；實踐

1 治理背景及河道水環境現狀

1.1 出山口坡面植被破壞嚴重

大沙河出山口為太行山石質山區，多年來由于擅自盲目過度采石，造成左、右兩岸山體受到嚴重破壞，殘破山體裸露現象隨處可見，同時由于在大沙河主河槽內采集砂石料，廢渣隨意堆放，形成數個深3～10 m不等的殘坑或廢棄凹地，山坡坡腳殘巖斷壁現象隨處可見，致使坡面植被生態破壞，水源涵養能力降低，一遇大雨，洪水攜帶大量泥沙及廢渣淤積中下游河床，淤積深度在1.50～2.50 m。導致當地生態環境脆弱。

1.2 河道防洪標準低，防洪能力差

一是由于河道多年未經治理，左岸有堤，右岸有斷續低坎，現有左岸部分護岸砌石擋墻老化失修，防洪能力不足，加之河道缺乏維護和治理，受人類活動影響和自然侵蝕，使河道大量淤積，上游河道行洪能力普遍偏低，不足10a一遇；中下游河道堤防老化失修，右岸為斷續低坎，河道窄淺，排泄不暢，致使下游常造成洪澇災害。

由于管理不善，兩岸大量建筑及生活垃圾傾倒河中，填堵河道，加之修建違章建、構筑物，導致河道行洪斷面縮窄，行洪功能萎縮，高水位難以迅速下泄，形成局部短時壅高內澇，此種情況在大沙河上游出山口及左岸最為突出嚴重，上游出山口800 m河道內有近6家無證企業在主槽內非法亂采濫挖砂石，加劇了部分河段崎形河勢的惡化，造成河道坑堆增多，河流紊亂，甚至局部岸坡淘空，護岸根石外露；左岸部分企業圍墻伸入河岸2～3 m，長800 m。上述情況直接威脅河道的防洪除澇能力和兩岸群眾生命財產安全。

1.3 河道水體污染嚴重，水環境不斷惡化

隨著西部工業集聚區的迅速發展，大沙河無序地接受沿河居民及單位生產生活污水未經處理或處理不達標直排入河，造成多數河段水體污穢不堪，氣味難聞，兩岸及河灘植物枯萎。從焦作市水資源普查公報及實地踏勘來看，河道水質絕大多數屬于V類，部分河道甚至為劣V類，水污染嚴重。

2 綜合治理對策與措施

2.1 出山口水土流失治理措施

針對大沙河出山口坡面植被破壞嚴重現象，加強大沙河出山口水土流失治理，關停采石場，對于面積大、邊坡較陡，但能夠采取工程措施加以修復的土石質邊坡，采用階梯形式（5m一層）分層砌坡，回填土壤，在邊坡四周及各層臺階上種植造型美觀、枝葉茂密的速生林或果樹，在邊坡邊緣或者臺階邊緣和底部種植下垂或攀爬類植物，同時實行退耕與封禁、治理相結合，目前已實施了博愛縣及中站區2014-2015年度大沙河小流域治理，治理水土流失面積26.80 hm2，主要措施為：場地平整12.90 hm2；營造經果林（核桃）7 890株；種植水保林5.80 hm2，建設邊坡砌石擋土墻1.80 km。

2.2 工程治理措施

2.2.1 規劃布局及定位

對大沙河博閆莊出山口以下由北向南橫穿焦作市西部工業集聚區河段，立足于焦作市城市環境與歷史文脈，聯系城市與郊野的區位特征，創造以自然疏朗的植物景觀為主體的，反映河道生態和親水特征的帶狀濕地公園，為市民提供健康、舒適、活潑的休閑及運動場所。

2.2.2 設計理念

以人水和諧、生態健康為治河理念，以防洪安全為主、在岸線及建筑物布置、河道縱橫斷面設計、岸坡防護等方面兼顧河流形態多樣性，在發展和保護之間尋求和諧平衡點，建設人與自然相和諧的水邊環境。功能：滿足20-50 a一遇防洪標準，為下游靈泉湖輸送清潔、充足水源；分區：滿足水工需求，建筑與重要景觀退居河堤之外后，同時考慮水位季節變化，以生態護坡為主通過植物凈化水質，將該河段分五區三園；五區：生態體驗區、水景觀賞區、水天一色區、親水休閑區；三園：水天一色親水游園、田園風光游園、荷塘垂釣游園；豎向與節點：兼顧水工與景觀需求，適當修整駁岸，營造豐富多變的河岸線，同時河堤與游步道結合，為市民提供休閑娛樂的帶狀濕地公園。

2.2.3 防洪標準

按照《防洪標準》（GB50201—2014）、《城市防洪工程設計規范》（GB/T50805—2012）和《堤防工程設計規范》（GB50286-2013）有關規定，結合《焦作市城區防洪規劃報告》綜合考慮選用治理范圍內防洪標準20-50a一遇，其中：焦溫高速公路以上到閆莊出山口長8 km，治理標準為20 a一遇，設計流量1 510 m3/s；焦溫高速公路以下到陸村大沙河南水北調中線渠倒虹長1.80 km，治理標準為50 a一遇，設計流量2 320 m3/s。

2.2.4 河道斷面設計

河底縱向比降和河道橫斷面設計，首先滿足河道防洪要求，綜合考慮現狀河道河底比降、現狀地形地勢要求等方面因素，經水力試算和技術比較，大沙河閆莊出山口至陸村南水北調中線渠倒虹段分7段比降，分別為河道樁號0+000-2+400，縱坡1/163；2+400-3+100，縱坡1/257；3+100-4+300，縱坡1/83；4+ 300-5+000，縱坡1/609；5+000-6+750，縱坡1/177；6+750-8+ 800，縱坡1/220；8+800-9+800，縱坡1/360。河道綜合糙率：焦溫高速公路以上到閆莊出山口0.035，焦溫高速公路以下到陸村大沙河南水北調中線渠倒虹段0.030，河道斷面設計為梯形及復式斷面兩種，土質河床，左、右岸為土質堤防，堤防迎水坡坡比1：2：5-1：8、背水坡坡比1：2.50，堤頂寬6 m，設瀝青路面。

在河道斷面滿足防洪、除澇等水位控制基本功能前提下，盡量體現河道生態治理需要，在設計中主要采用以下三種措施。一是在河道樁號5+000-9+800，放緩河道邊坡至1：8，滿足河道岸坡植物綠化、景觀布置和邊坡穩定需要，形成微地形，使水岸邊空地具有舒適開闊的空間，將兩岸與濱水環境融為一體；二是結合河道生態景觀蓄水需要，在保持原主河灘的基礎上，根據地形變化特點，保留主河槽平面形狀，適當疏浚成子槽，疏浚底寬10～40 m，使平面富于變化，形成水流緩急狀態。兩岸采用河道灘地鵝卵石漿砌低擋墻護岸。在距灘地0.50～1 m位置采用漿砌卵石護坡，厚40 cm，保持原有自然形成的深灘，僅將邊坡放緩至1：8～1：10，為形成一定面積水面，最大限度為生態景觀需水和動、植物棲息、生長創造自然條件。

2.2.5 攔蓄水建筑物設計

大沙河屬季節性河流，非汛期河流基本斷流，天然河道來水量較少，主要為上游左岸納佰利聯等廠礦經處理達標排放的中水，排放量0.10～0.16 m3/s。河道來水尤其珍貴，因此，結合高差地形變化，在子槽內設置溢流堰，以便于攔蓄上游來水。堰頂高程以下做為生態景觀水體。溢流堰設計注重與西部工業集聚區總體規劃相結合，沿河段溢流堰共設14座，溢流堰設計堰高0.50～1.50 m不等，堰頂溢流高程根據堰址處子槽寬度，不低于河道灘地高程0.20～0.80 m，確保河道常水位過流不漫灘地，堰面分別布置成蓮花汀步、砌石拱橋等，左右兩端座砌景石，上下游結合鋪蓋和消能設施鋪設天然鵝卵石和五彩石，使水、堰、岸、天自然融為一體。達到一堰一景的景觀效果。

2.3 水體生物生態修復措施

由于大沙河兩岸來自居民生活污水及單位生產廢水未經處理或處理不達標污水亂排亂放，造成河道水體污染嚴重，本次治理與環保及市政部門合作，采取雨污分離措施，在大沙河左右兩岸外側設排污管網，將不達標的工礦企業工業廢水排入下游污水處理廠，已達標的納佰利聯排放口保留，作為上游大沙河生態用水，下游人民路以南利用博愛縣丹東灌區上秦河進行補充水源。設計引用丹東灌區退水0.50 m3/s。為保證水體不會形成二次污染，在納佰利聯排水口向北新修鵝卵石渠道1 km，渠道采用鵝卵石梯形斷面，充分利用自然落差，建多級跌水，將水引至大沙河出山口自然形成的深塘淺坑，坑塘邊坡修成1：8～1：10.，邊坡護岸及底部采用大量自然卵石和天然石，采用接觸氧化法進一步凈化水體，然后再利用大沙河河灘繁茂的野生蘆葦和紅柳、蒲草等植物。通過生物氧化法對水體起到凈化作用。

工程實施后，河水清澈見底，水質明顯提高，通過接觸氧化、生物氧化兩級處理及上秦河水源，大沙河水體凈化效果十分顯著，經檢測水體達到Ⅳ類，一定程度上緩解了大沙河的水環境壓力。也為大沙河兩岸居民提供一個與自然相融合的休閑環境。

2.4 生態堤防綠化建設

本次生態堤防綠化工程建設綠化帶總長9.80 km，綠化帶單側寬50 m，總綠化面積98萬m2，主要措施：一是設計兩條道路貫穿其中，一條是兩岸堤頂道路，緊鄰岸坡，均為瀝青路面，寬6 m，便于人們休憩停留，親水觀景；另一條是在綠化帶兩側50 m寬范圍內建休閑步道，材質以透水磚為主，寬4 m，供休閑步行為主，滿足人們踏青、健身、戶外運動等需求。二是與主要城市道路相交處，設置生態停車場，方便節假日人們駕車出游觀光。在焦克路、人民路、豐收路三條城市主干道的兩側設置了6處生態停車場，每處面積2 000 m2，可供60輛車停留。三是綠化上以鄉土樹種為主，采取小苗密植種植方式，綠道外側種植高大喬木林，由北向南選取了皂莢、國槐、速生法桐、紅葉楊、速生白蠟、楓楊6種樹木；綠道內側成片種植花灌木和常綠樹種作為景觀林，主要樹種根據季節選定，春天觀花以櫻花、榆葉梅、海棠等為主，夏天觀花以花石榴、木槿、百日紅等為主，秋天觀花以紅葉李、五角楓等為主，冬天觀花以臘梅等為主，常綠樹以大葉女貞、雪松等為主。形成三季有花、四季常綠的綠化效果。沿堤頂道路兩側種植兩排垂柳，給人“碧玉妝成一樹高，萬條垂下綠絲絳”的意境。

3 結語

大沙河生態治理工程于2013年10月開工，2015年12月竣工，歷時2 a，治理河道長9.80 km，主槽清淤疏浚9.80 km，生態護坡5.58 km，左岸新筑堤防2.13 km，堤防加固3.20 km；右岸新筑堤防3.96 km，堤防加固1.32 km。綠化景觀工程總面積98萬m2。工程總投資7 800萬元。從已治理的河段來看，大沙河水生態環境正在逐步恢復，帶狀濕地公園已見雛形，水生態治理效果顯著。通過河道生態治理實踐，探索焦作市城市水生態文明建設新思路。

編輯：劉長垠 韋詩佳

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1673-8853（2017）04-00011-02

2017-1-5