城市河道生態修復技術研究

譚 曉 蓮

(江蘇龍騰工程設計股份有限公司，江蘇 南京 210014)

1 概述

近兩年隨著國家水污染防治行動計劃的實施，城市內的黑臭、劣五類水體逐步消除，水環境質量不斷改善，目前水環境綜合整治需要從目標要求、實施方案、工程措施進行質的提升，因此恢復河道生態功能，成為未來水體水質進一步提升的主要任務。

2 項目背景

前進河位于南京市江寧區高新區東南側，河岸寬度15 m～30 m，整體水質優于地表水環境Ⅳ類水標準，河道從農業用地逐步過渡進入城市，呈現不同的生態景觀，其駁岸形式、水深、水質、植物種類均隨河道向下延伸出現較大變化，可以將前進河按生態形式分為六段。

1)水庫—天冊路。

上游為農田，下游為廠區，長度2.60 km，水質感官較好，采用硬質駁岸，岸高3 m，河床過流寬度僅1 m～2 m，水流湍急，周邊雜草叢生，多為蘆葦、龍柏、葎草、女貞等親水植物，淤積情況嚴重。

2)天冊路—104國道。

兩側均為廠區，長度0.5 km，因為下游采用了擋水壩，有較高的水深，水質整體感官一般，由于污染物進入，水中出現片狀油漬，局部段出現大量水華，影響了河道復氧，局部段出現菱角、水鱉和部分漂浮的藻類，和金魚藻等沉水植物，以及部分水黽、小魚，并出現螺絲等底棲生物。

3)104國道—月華路。

兩側均為廠區，長度1.44 km，河道水質相對渾濁，堤內河內淤積嚴重，河道水流拘于3 m～4 m流線中，河道斷面減小嚴重，兩側出現大量淤積土壤及枯萎的樹枝、秸稈，并生長大量雜亂的濱水植物，可能進一步促進河道的淤積，河道向沼澤化發展。

4)月華路—滬寧高速。

位于大學城內部，長度0.92 km，該段水面相對寬闊，水質感官較差，兩側出現大量蘆葦叢，水面有水華產生。加之水體內建有少量圍網，會減少圍網區周邊溶解氧，浮游植物數量減少，對浮游動物、底棲動物均有較大影響。

5)滬寧高速—玉樹路。

位于大學城內部，長度1.46 km，兩側護岸為堅硬的褐土自然駁岸，隨著雨水沖刷，駁岸土壤裸露嚴重，駁岸上雨水沖刷痕跡明顯。河床為砂礫堅土，水流速度較快，底泥較少，僅局部無水流處存在團簇的植物。

6)玉樹路—龍眠大道。

位于城市住宅區，長度1.16 km，護岸正在進行標準化改造，改造為礫石結合草皮的護岸形式。水深較淺，約0.2 m～0.3 m，水流基本鋪滿河床，內部出現青苔，混凝土河床清晰可見，難以建立良好的生態系統。

3 修復目標與原則

3.1 生態目標

由于前進河原本水質較好，河道整治主要為生態修復目標：水質清澈，雍水段透明度大于80 cm；生物多樣性高，水生態系統穩定；可維持良好的水質和水體景觀。

3.2 修復原則

3.2.1多措并舉，恢復生態

采用凈化效果好的本地物種，優化空間布局與搭配，通過多措施形成良好生境，形成底棲生物—微生物—水生植物—水生動物的生態系統有效去除水體污染物。通過生態系統的恢復與系統構建，持續去除水體污染物，改善前進河水體水質、生態環境及景觀。

3.2.2本底利用，自我調節

前進河水質較好，具備較好的生態恢復基底，可在截污的基礎上充分恢復前進河生境，利用河道本體的水體自凈能力，盡量減少曝氣增氧、生態浮島生物強化技術，通過恢復河流在受到破壞之前的自凈和生態功能，使河流能夠通過自我調節達到自我維持的狀態。

3.2.3恢復生境，生物多樣

生物多樣性是河道生態系統健康和平衡的基礎，構建綴塊—廊道—基底的模式，讓前進河恢復微生物—植物—動物生態系統，重塑護岸、濱河、水體、底泥相協調的生態系統。

3.2.4分時分段，因段制宜

根據前進河的實際情況及近遠期的目標，分時段制定不同的修復計劃，規劃合理的修復進程。前進河從上游至下游生境不同，方案應根據前進河污染狀況和生態環境的差異，分河段制定不同的修復策略。

4 修復策略與思路

近期，首先通過截污阻截外源污水，其次進行生態清淤，恢復河道斷面，并通過跌水壩改造改變河道水深、流速，使水系形成富氧活水環境；同時選取示范段進行河床生態型改造，建造濱岸緩沖帶，重構水生生態系統。

遠期，通過河道基質改造、河底地形重塑，通過水下森林、生物毯等有序的建設，種植挺水、沉水、浮葉植被，投放魚類、螺絲等水生動物，促使其形成自然的水生生態系統和食物鏈，實現物質和能量的傳遞和轉化，最終實現景觀水系的生態平衡，為周邊社區及大學城營造出綠色、生態、健康、節能的生活和休閑環境，促進區域的生態持續。

根據河段現有的生態特征，采用分段的治理措施，起點—天冊路(第1段)、G104國道—月華路(第3段)水面較窄，兩側淤積嚴重，擬采用生態清淤、斷面地形重塑、植被帶重建等措施；天冊路—G104國道段(第2段)、月華路—候焦路段(第4段)水面較為寬闊、水流緩慢、水體能見度較低，擬采用河底基質改造、河底地形重塑、人工壩改造、水下森林構建等措施；第4段同時對現狀島嶼進行梳理；候焦路—玉樹路(第5段)駁岸沖刷痕跡明顯，河床為砂礫堅土，水流速度較快，底泥較少，擬對駁岸進行綠化改造，并對裸露的河床鋪設生物毯、淺水處種植人工水草；玉樹路—龍眠大道(第6段)河床與駁岸進行了硬化，水流較淺，擬采用礫間接觸氧化以及石塊間斑塊化植物種植的措施，具體見圖1。

5 主要修復方案

5.1 生態清淤

5.1.1植物清理

對于河道斷面周邊雜草叢生的區域，需要對該區域的植物、腐殖土進行生態清淤，增加河道的斷面寬度。對河床上的植物進行清理，不能采用收割的方式，應將植物根系去除，減少淤積底泥污染風險，防止河道沼澤化，清理后的植物殘品應進行無害化處置。

5.1.2底泥翻曬

結合下游壩體改造，采用分段排水的形式，將河道水體清空，僅留一道水溝供上游來水通過，對底泥進行犁耕、翻曬。河道底泥2 d～3 d后顏色由深變為淺，氨氮、硫化氫等得到了更充分的氧化、釋放，臭味明顯減小，有機質被氧化的效果突出。經過翻耕、曬塘等操作，底質環境得到了明顯改善，缺氧、底臭現象明顯減少，水生動物疾病發生率也會明顯降低。

5.2 河床地形重塑

擬改變前進河河床的斷面形式，采用挖掘和墊高土方的方式，模仿自然生態河床，在堤內形成扁平的U形斷面，同時滿足河道過水要求、生態斷面需求、景觀要求，可以充分發揮河道的天然自凈化能力，恢復河道生境，創造適宜的河床條件，增強對河道水體污染物的凈化能力。

根據修復的河床地形，重新構建水生態系統，沿堤岸部分為水位以上為濱水區域，往河道中心方向水深逐漸加大，形成淺水區、過渡區、深水區，詳見圖2。

5.3 植物帶重建

植物的選擇應該結合景觀需求和污染物去除能力，選擇本土植物。濱水區種植親水植物，形成堤內濱水景觀帶，以金絲桃、火棘、杜鵑灌木叢形成帶狀密林景觀親水植物，采用水蔥、花葉水蔥、鳶尾等草本植物形成色塊。淺水區水深為0 m～0.5 m，可種植蘆葦、水蔥、香蒲、風車草、水芹菜、美人蕉、再力花、睡蓮等挺水植物，過渡區水深為0.5 m～1.0 m，可種植苦草、金魚藻、穗花狐尾藻、篦齒眼子菜、小葉眼子菜、伊樂藻、大茨藻等沉水植物。植物種植類型與水深的關系詳見圖2。

為了與前進河帶狀生態系統統一協調，形成獨特優美的景觀，前進河堤內采用連續帶狀的群植加以斑塊化叢植，并形成植物層次感，給兩棲動物提供棲息地。

5.4 生態島嶼建設

在前進河與104國道交叉處，前進河蜿蜒曲折，河道寬度達30余米，水流在此處有較長的停留時間，逐漸淤積形成幾個孤立的島嶼，不影響河道過流能力。

島嶼作為河道生態基質中的特殊版塊，在生態恢復中具有重要意義。前進河島嶼位于河流邊緣，是河道中生物多樣性最為豐富的地帶，為鳥類、兩棲動物提供了棲息地。在前進河生態河道建設中，保留現有島嶼，采用塊石、杉木樁固定，限制其形狀，并對其中植物進行整理，形成水陸相依的生態斑塊，為水陸兩棲動物，鳥類提供棲息地。

5.5 礫間接觸氧化

對于前進河末端由于水深較淺，擬采用礫間接觸氧化技術，通過在河床上填充礫石，水體污染物在礫間流動的過程中，與礫石上附著的生物膜接觸、沉淀，進而吸附、氧化、分解，使得水質得到提升。

礫間接觸氧化水流既可以在礫石之間，略微低于礫石，也可略微沒過礫石，達到凈化與景觀相結合的效果。在河床上可以點綴種植植物斑塊與礫石形成“灰綠”相間的效果，進一步增強凈化效果，構建該段良好的生態系統。

6 結語

隨著水環境質量的進一步改善，水體生態恢復的重要性愈發凸顯，恢復“藍綠”結合的城市生態廊道，對于城市生態環境整體提升具有獨特的意義。河道生態修復的方式眾多，修復技術的選擇不應該拘泥于單一的形式，應該結合河道的本底情況、各河段特征選擇有針對性的措施。河道生態修復應充分利用駁岸、河床、水體、底泥，恢復良好的河道生境，結合濱水景觀的營造，最終達到水清岸綠、生物多樣。