多條件下生態河道治理探討

李妹姣

（長沙市水利水電勘測設計院，湖南 長沙410008）

1 工程概況

靳江河發源于寧鄉縣白鶴山寨子沖，主要流經寧鄉縣東湖塘鎮、花明樓鎮、大屯營鄉、道林鎮，岳麓區含浦鎮、坪塘鎮及岳麓街道，于長沙市柏家洲注入湘江。干流河長85 km，平均坡降0.55‰；全流域面積781 km2，流域人口37.8 萬人。靳江河在湘江新區境內長20.5 km，落差6.03 m，縱比降0.315‰。

本次整治的范圍為長潭西高速至西三環間的靳江河右岸,該段靳江河防洪大堤可分為兩段：一段為幸福垸堤防，長度約為2 020 m（全長3 500 m）；一段為規劃洋湖路及靳江路段（西三環至幸福垸之間）：長度為4 785 m，其中堤線長930 m，岸線長3 855 m。該段下游即西三環以下河段堤防已達標。該段堤防多年未經整治，堤防的防洪標準不能適應片區發展要求。隨著城市開發建設的推進，對該段堤防的整治迫切必要。

2 現狀條件分析

1）水文條件分析

靳江河流域地處亞熱帶季風性濕潤氣候區，受季風影響大。冬季多為西伯利亞干冷氣團控制，氣候干燥寒冷；夏季為低緯海洋暖濕氣團所盤據，溫高濕重。在春夏之交，常處在冷暖氣流交替的過渡地帶。鋒面和氣旋活動頻繁，造成陰濕多雨的梅雨天氣。

靳江河流域的洪水由暴雨形成，多發生于每年5～8月，根據靳江流域唯一的雨量站道林雨量站實測資料及歷次洪水分析，1969 年、1990 年、1998 年、2001、2017年靳江流域降雨量較大，均發生了較大的洪水。

2）地質條件分析

擬建場地原始地貌為河流沖積平原，局部為剝蝕殘丘，地形標高起伏較大。根據區域地質資料和本次沿線地質勘察，勘察區分布的地層主要有人工填土層、植物層、第四系新近沖積層、第四系全新世沖積層、第四紀晚更新世沖積層及殘積層，下伏基巖為上古生界石炭系及泥盆系地層等。根據《建筑抗震設計規范》（GB 50011-2010）劃分，場地所在地區抗震設防烈度為6 度，設計基本地震加速度值為0.05 g，設計地震分組為第一組，設計地震特征周期值為0.35 s。沿線無可液化地層。

3）現狀地形條件分析

靳江河（西三環～長潭西高速）右岸堤防整治工程位于靳江河中下游，該段堤防起點位于已建成的長潭西高速與現狀靳江河堤防交匯處，終點在已建西三環與現狀靳江河右岸交匯處，該段靳江河長約6.55 km。

幸福垸堤防總長度3 500 m，長潭西高速以下部分堤防長度2 020 m，現狀堤防均為土堤，堤頂高程37.4～38.1 m，堤頂寬度4.5～5.0 m，外坡坡比1∶2，內坡坡比1∶2，防洪標準約20 年一遇。垸內高程32.0～33.5 m，保護面積約1 065 畝。2011 年幸福垸堤防進行了綜合整治，堤防標準為30 年一遇，目前已基本施工完成。根據該設計資料，設計堤頂寬度4 m，超高1.1 m，外坡坡比1∶2，河底至設計洪水位以上0.5 m 為預制植草磚護砌，以上為草皮護坡；內坡坡比1∶2，采用草皮護坡。

顏家橋上游堤防段長度647 m，現狀堤防均為土堤，堤頂高程37.0 m，堤頂寬度6.0 m，外坡坡比1∶2.3，內坡坡比1∶2.0，防洪標準約10 年一遇。垸內高程31.5～33.0 m，保護面積約77 畝。

蓮坪大道上游堤防段長度930 m，現狀堤防均為土堤，堤頂高程33.0～34.0 m，堤頂寬度約4.0 m，外坡坡比1∶2.5，內坡坡比1∶2.4，防洪標準約2～5 年一遇。垸內高程30.0～32.0 m，保護面積約472.2 畝。

3 外部條件要求分析

1）國家政策對河流生態要求分析

十八大之后，黨中央果斷作出我國經濟發展進入新常態的重大判斷，提出牢固樹立并切實貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，所以長沙市生態河流治理，需滿足生態環境和鄉村振興戰略的需要，同時通過大量小微水體的滯蓄洪作用，大大減少城市防洪壓力，也是海綿城市建設的必要環節。

2）城市總體規劃對河流生態要求分析

《長沙市城市總體規劃》（2014 年修訂版）提出：城市形象按照“一主兩次五組團”的城市空間結構，突出“山水洲城、一江兩岸”的城市總體形象。規劃區范圍內規劃建設……靳江河……等九條江河風光帶；……規劃洋湖垸、蘇托垸……等八個濕地公園。

靳江河列入了城市總體規劃中江河風光帶、洋湖垸列入濕地公園的生態綠地系統規劃，故該段河道治理需滿足城市整體布局對生態環境的要求。

3）片區規劃分析

《大河西先導區空間發展戰略》提出，要走生態文明之路，對小流域區域空間的規劃為：保護生態系統、支持生態系統的恢復，強化、整合、復修生態板塊、節點，維護流域內各生態系統的平衡。提出了嚴格保護永久性河流、大型水塘、主要河流、水庫等水體水質繼續符合相應國家標準，建立可持續發展的生態基礎，實現城市環境質量長期穩定改善的目標。

另外工程所涉及保護范圍內編有《坪塘北片控制性詳細規劃》，本項目保護區范圍屬于大王山旅游度假區范圍，規劃面積39.36 km2。靳江河沿河風光帶也列入了其生態環境保護的規劃范圍。根據生態環境保護的要求，將靳江河長潭西高速～西三環段右岸規劃為農田和綠地，確保該段河道生態、綠色整治和發展。

4）景觀規劃分析

景觀規劃將靳江河洋湖垸片區河段河道景觀的打造作為立足點，將其劃分為5 個區段，從而實現整個河道景觀空間和時間的雙重延續性。

通過對靳江河洋湖垸片區段及沿河兩岸規劃布局的分析，建議該段河道采用珠鏈式開發，結合湖湘文化的內涵，對河道景觀進行差異化定位和特色營造，具體定位為：“印象湖湘——瀟湘情韻——綠堤懷古——浪漫靳江——閑適江畔”等五大篇章，分別從形象展示、文化風情、歷史記憶、藝術情懷和生態休閑等五個角度去詮釋本區域景觀文化內涵，營造一體化的綜合性綠色生態河岸景觀風光帶。

綠化設計尊重生態規律，植物配植按景觀生態學的理論進行布置，強調植物的季相變化景觀，植物選擇因地制宜。

5）臨近道路規劃分析

西三環至長潭西高速路段，規劃道路與靳江河為同一走向，靳江河路設計路幅寬度為36 m。道路基本沿山體布置，僅1 128.6 m 受地形條件和片區開發的限制，無法過多開挖山體，水利設計時對該段岸線進行局部回填，與靳江河路路堤結合設計，路堤結合部分按水利堤防標準填筑至設計堤頂標高，堤頂以上由道路部分進行設計。路堤結合段因為要與顏家橋臨時道路銜接，該段道路縱坡變化較大，路面高程范圍為44.0～39.76 m。

4 生態治理設計

4.1 設計思路

結合國家政策、城市規劃及片區規劃對河流生態的要求，河流生態治理以保證防洪安全為前提，通過必要的工程措施使區域防洪標準提高到100 年一遇。將防洪和水生態有效地結合起來，平面布置上結合原有水利規劃、片區規劃、道路規劃，保持堤岸原有的蜿蜒性，保留江岸的自然風貌，放緩堤岸坡，部分堤段擴大淺水灘地，形成滯流區域或人工濕地、淺灘，為魚類和多種水生生物提供棲息、繁衍環境和洪水期間的庇護場所，因地制宜創造人工濕地等。

4.2 平面布置

1）幸福垸堤防段（0+000～2+000）。2011 年幸福垸堤防進行了達標建設，防洪標準為30 年一遇，堤頂高程37.86～38.10 m，堤頂寬度4.0 m，外坡坡比1∶2，外坡河底至設計洪水位以上0.5 m 采用預制植草磚護砌，以上為草皮護坡；內坡坡比1∶2，草皮護坡。本次設計起點采用變坡型式在九江河壩處與上游堤防順接，幸福垸堤防基本維持原堤線平面走向，僅在原堤基礎上加高培厚，使該段堤防防洪標準達到100 年一遇防洪標準。

2）岸線段（2+000～3+230、4+358～4+635、5+573～6+556）。該段現狀為山體，為自然岸線段，平面布置以設計洪水淹沒線控制。

3）顏家橋路堤結合段（3+230～4+358）、洋湖南路路堤結合段（4+635～5+573）。該段部分為山體，有堤防處堤頂高程33.6～34.0 m，堤頂較低。規劃靳江河路和洋湖南路沿山腳通過。擬選2 個方案進行比較：

方案一：根據該段控制斷面面積和寬度，對原堤防加高培修。該方案可以減少河道占地面積，增加建設用地面積。但修堤工程量較大，河道渠化較嚴重，對河道水生態不利。

方案二：根據片區道路規劃，有洋湖南路和靳江河路沿河道走向通過，可以在保證河道行洪斷面的情況下路堤結合布置。該方案增加了河道水面寬度，河道滯洪能力有所提高，水體自凈能力增強，而且水面面積的增大，增加了水景觀和水環境效果。

綜合比較，由于現狀堤防堤頂較低，防洪標準提高后，堤防需加高培厚至設計標高，堤防占地面積較大，和規劃道路基本相接，該段現狀農田也不能作為建設用地使用。根據《城市水系規劃規范》，設計洪水位淹沒范圍均為水域保護范圍，結合規劃的洋湖垸路、靳江河路，不僅可以節約造價，更可以將臨水灘地做景觀、生態用地，符合“兩型社會”建設要求，也可以提升該區域的用地品質，故推薦采用方案二。

4.3 斷面布置

堤型方案：按照因地制宜、就地取材的原則，在滿足防洪安全的前提條件下，選擇堤防堤型。綜合工程地形、地質條件、區域現狀用地性質、施工條件以及城市建設要求，采用長沙市城市防洪工程初步設計堤型方案，靳江河右岸（西三環～長潭西高速段）防洪整治工程防洪大堤原則上采用土堤型式，充分體現節能、生態的河流治理要求。

堤頂高程：根據《堤防工程設計規范》設計堤頂高程按設計洪水位加堤頂超高確定。經分析，堤頂超高值為1.3 m，此段設計范圍內設計洪水位為38.04～38.42 m，設計堤頂高程為39.34～39.72 m。

堤頂寬度：根據《堤防工程設計規范》（GB 50286-2013），參照已批準的《靳江河（長沙段）防洪排澇規劃報告》，堤頂面寬為10 m，堤路結合段堤頂面寬根據道路要求確定，但不得小于10 m。

內、外堤坡坡比：根據《靳江河（長沙段）防洪排澇規劃報告》，內外坡比均不小于1∶3.0。為保持堤身斷面形狀的多樣性，將安全斷面隱藏于原自然斷面內，在尊重河岸原有自然斷面形態的前提下，建設方可根據城市景觀要求，在安全斷面與原有斷面之間，對堤外坡斷面進行適當調整，原則上保留現有的沙洲、樹木、淺灘，同時也不改變高水位河岸坡形狀，保持堤身斷面的多樣性，為生物群落的多樣性提供基礎。

河岸防護：原有堤防段在幸福垸堤防達標及湘江長沙綜合樞紐庫區淹沒處理工程中對岸坡已經采用了雷諾護墊或預制植草磚進行了防護，本次堤防加高培厚均在湘江長沙綜合樞紐正常蓄水位以上進行。為保持河道生態，維持原河道自然屬性，堤防邊坡防護均采用草皮護坡，后期可根據需要再進行景觀處理。新筑堤防為防止坡腳沖刷，在坡腳處設置0.5×0.8C20 混凝土腳槽。

低水位河灘（淺灘）：自然界的河流處于淺灘的環境，光熱條件優越，適于形成濕地。本次對已破壞的淺水灘地進行修復，局部堤段擴大淺水灘地，為植物生長和動物棲息創造條件，為魚類產卵、鳥類及水禽提供棲息地和避難所。

5 效果分析

1）政策符合性效果分析

本工程依據長沙市總體規劃、大河西先導區戰略性規劃、坪塘北片控制性詳細規劃、靳江河道路規劃綜合分析后進行布置，充分體現了規劃中對河道定位、生態要求等規定，項目實施符合相關政策的要求。

2）生態效果分析

平面布置上結合片區規劃、道路規劃，充分尊重河流自然蜿蜒性，保留江岸的自然風貌，斷面設計不占用原河道過洪面積，放緩堤岸坡，部分堤段擴大淺水灘地，因地制宜創造人工濕地。從河勢來看，河道整治基本維持原河道線型，主要對靳江河護坡以上的邊坡進行削坡和加高，不破壞庫區工程已有護坡，適當擴大行洪斷面，使水流流態得到一定的調整，可有效減小對卡口處坡腳和對河岸的沖刷，工程不會對工程段及上下游河道現有流向和流態造成大的不利影響。從水面線成果來看，工程實施后水面線成果基本維持現狀水面線。

綜合分析，本次河道整治，維持原有河道生態環境并適當修復河道生態，生態效果較好。

6 結 語

靳江河右岸（西三環～長潭西高速段）防洪整治工程綜合考慮國家政策、片區規劃、道路規劃、景觀規劃等多條件的要求，結合現狀水文、地質、地形情況，從平面布置、斷面設計上充分考慮河流生態的要求，提出河流生態治理的新思路，以上經驗可供類似工程借鑒。