基于水利科研創新技術模式見解
——以城市河流文化及修復技術為例

梁 艷

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津 300250）

1 城市河流親水文化

傳統的城市河流為了節約土地資源，人們并未感到河流存在的價值。隨著城市居民生活水平的提高，人們對混凝土樓層，道路生存環境，對供水的需求越來越迫切，因此，城市河流的生態化顯得尤為重要。

1.1 城市河流生態化

河流生態既包括植物生態，也包括動物生態。通過技術方法改道河流，改善野生動物的生存環境，創造適宜的自然生長的濱水植物，利用生態型岸坡，以本地植物、植被，創造人工濕地環境，改善河流生態環境。

1.2 城市河流生物與功能多樣性

以河流生態質量提高生物的多樣性，進而提高生態系統的穩定性。將城市河流的生態功能與其他滿足城市功能進行整合，滿足城市居民層次的需求，充分發揮建設項目的社會效益，通過科研立項，研究關鍵技術創新，是項目獲得成功的重要保障。

1.3 城市河流文化

水是城市的血脈，是賦予一種文化和象征。治理一條河流，要將其打造成一個城市的名片，從建設角度上分析，城市建設是社會文明的不可分割的重要部分。

2 河流生態修復水資源配置

參照我國修建河流控制工程中環境保護標準，應當為河流生態環境出10%～30%的水量。在城市水資源配量中，通常只是對一些公園、水塘需水量進行分析，而我省子牙河流域內的大中型水庫現狀，基本沒有生態供水，因此，需要針對生態需水量達到的比重進行研究。

2016年，針對南水北調中線工程及配套工程建設項目，提出了“城市河流防洪生態態治關鍵技術研究”科研立項。項目針對我省石家莊、邯鄲、邢臺、衡水4個城市環境用水量1.5億m3，隨著城市化水平的提高和建設城區面積的增加，到2030年城鎮環境用水量達到2億m3以上。這是生態用水與城市居民和諧的具體必然。

請項目提出了適用于流域內的缺水地區防洪生態綜合整治中的水資源配量、生態修復、景觀和采砂及砂坑填埋的灌水壓砂密實處理技術等，為河道態治提供了技術支撐。

2.1 河湖治理減污技術

2.1.1 黏性土

具有粒間連結的細粒土，力學性質隨著水量大小而變化，其選用于土料豐富，運距較小的工程，也可與其他材料組合使用。

2.1.2 混凝土

具有防治效果好，糙度低，強度高、耐久性好，便于管理等優點，一般用于局部需要高強度防滲，抗沖部位。混凝土防滲可減少滲漏損失90%～95%。

2.1.3 膨潤土防水毯（碾壓膠結砂）

近年來，膨潤土防水毯廣泛應用于人工湖泊水景、垃圾填埋場等防滲工程中，也可進行河湖底防滲，包括基層，防滲層和保護層3部分。

3 沙坑處理技術

我國城市快速發展建設中，對砂資源需求十分龐大，而正常采砂已無法滿足需要，非法彩砂破壞了砂坑位置，造成形狀不規則，深度過大，嚴重者可使河道喪失其應有的形態。為有效保障砂坑回填，根據子牙河流域平原區地下水埋深較大，研究項目提出了利用灌壓水的滲透水量，可有效地改善沙坑、地下水環境，補充地下水。

4 河流生態技術

4.1 回歸自然和親水的形態

根據河道條件采用階梯化分級蓄水，河道設計能彎則彎，避免裁彎取直，開發建設盡量采用親水化，適應不同條件的生態護岸材料。

4.2 良好的水污染控制，實現河湖休養生息

主要有水生態污染治理，生態修復評估，河道點源和面源污水排放控制。

4.3 河道進行必要的生態清淤和疏浚

判斷底泥是否存在污染物，可在底泥清除層，根據內源污染情況，做對應的穩定化處理。

4.4 開展水生態環境構建，恢復水體自凈能力

大力實施水資源和水環境管理，充分利用洪水資源、污水資源、再生水資源等，保障生態環境用水，恢復退化的水生態系統，改善河流水質。

5 城市河流面臨的困擾

城市依水而建，依水而興。當水資源能夠滿足城市建設規模和發展時，水對城市的建設和發展發揮著促進作用，隨著城市人口增加，城市規模擴大，對水資源的需求量會成倍增加，許多城市的建設和發展超過了水資源的承受能力，嚴重地影響著城市功能的發揮。

6 科研立項推廣經濟效益

6.1 河床整治灌水壓砂技術

（1）對于50萬m3的沙坑區，坑深10m，回填沙土量500萬m3，按分層壓砂標準，單方砂土回填單價15元，總投資7500萬元。

（2）按本項目，河床整治灌水壓砂技術，回填不需壓實，單方砂土回填為8元，回填土投資降為4000元，灌水量3次200萬m3，每立方米水成本0.5元計，成本100萬元，其中大部分又回歸了地下水，則可節省投資3400萬元。

6.2 膨脹土防水毯

碾壓膠結砂是利用當地河床加水量水泥而形成的具有一定強度的防沖保護體。單方碾壓膠結砂造價200元，而采用混凝土單價高達450元，同樣50萬m3的防滲面積計算，防護層厚度按30cm計，可節約投資3750萬元。

7 結語

以“城市河流防洪生態關鍵技術研究” 科研課題，總結了針對流域內水資源配置、生態修復，采砂砂坑填埋的灌水壓砂密實處理技術，為河道生態提供了技術總結和推廣。該成果取得了顯著的生態經濟社會效益，在類似地區推廣應用前景廣闊。