石馬河干流河道存在的問題和對策設計

陳 花

(東莞市運河治理中心，廣東 東莞 523000)

1 石馬河干流現狀及存在問題分析

1.1 石馬河流域概況

石馬河屬于東江一級支流，發源于深圳市大腦殼山，自南向北流，流經深圳市之觀瀾稱為觀瀾河，至東莞塘廈和雁田水匯合始稱石馬河。石馬河主干河(東莞境內)長度約67.5 km，流經鳳崗、塘廈、清溪、樟木頭、常平、謝崗及橋頭等7鎮，于東莞市橋頭鎮與惠州市潼湖水匯合后注入東江；流域面積1249km2(其中東莞境內601km2)。

為滿足香港供水，20世紀60年代國家建設了東深供水工程，并通過石馬河河道將東江水逆流引入香港。2003年，東深供水工程改造完成后，石馬河河道引水功能不再需要，石馬河恢復天然流向，成了沿線的排污河。同時，因該河道原有基礎設施落后，防洪標準較低，僅達5-10a一遇的防洪標準。

1.2 石馬河干流現狀及存在問題

1.2.1 河道較窄，堤防薄弱

石馬河干流河道堤防薄弱，行洪寬度不夠。主要受限于城鎮化的快速發展，且城市規劃的遠早于河道整治規劃，城市規劃中對于河道行洪寬度預留空間不足。在非城鎮中心地帶的河道，由于重視程度不高，堤防高程不夠，堤身薄弱，當遇五十年或百年洪水時，人民的生命及財產安全受到嚴重威脅。因此城市規劃要充分考慮到河道綜合整治規劃的落實，同時提高水利工作者和廣大人民群眾的洪患意識。

1.2.2 河道淤積嚴重，卡口較多

隨著石馬河沿線城鎮快速發展和人口快速增加，出現人為的傾倒垃圾廢物廢料、雨水沖刷攜帶泥土垃圾等，導致河道淤積嚴重。加上多年沒有進行清淤疏浚處理，河道沿線阻水橋梁等卡口較多。近年來在汛期因河道行洪能力不足，經常發生洪澇災害，嚴重威脅河道沿線人民生命財產安全。

1.2.3 河道水體污染嚴重

石馬河由于歷史原因，由引水功能轉換為恢復天然流向，加之沿線城鎮人口密集，工業發達，石馬河成了沿線的排污河。水體污染嚴重，甚至出現黑臭水體，造成石馬河沿線生態環境破壞，群眾投訴較多。主要由于：一是人們保護水環境的意識薄弱。生活垃圾任意傾倒、河道邊坡種植蔬菜果木、畜禽養殖污染物沿河排放等；二是法律監管不嚴，工業污水未經處理或處理不達標排放。三是城鎮雨污分流排水系統不健全。雨水和生活污水排水系統沒有分開，導致雨水和生活污水混合直排至河道而造成污染。由于以上各種污染物的排放，河道的納污能力遠遠超過了水體自凈能力，水生態系統遭到毀滅性破壞，影響河道可持續發展戰略[1]。

1.3 城鎮河道整治的難點

1.3.1 征地拆遷難，妨礙工程實施

如石馬河鳳崗、塘廈、樟木頭鎮段部分河段經過鎮中心區，河道兩岸開發程度較高，樓盤、學校、工廠等建筑物較多。石馬河常平、橋頭、謝崗段河道兩岸超高壓、高壓電線塔密集，且處于施工高危范圍，拆遷需停電時間長，社會影響較大。

1.3.2 棄土渣量大，堆場難以落實

河道整治主要包括堤防建設、河道清淤疏浚等內容，堤防建設時部分河道拓寬、清淤疏浚產生的棄土棄渣量大，而目前城市缺乏專門的棄土堆場，難以完全解決工程棄土棄渣問題。據初步統計，石馬河干流(東莞境內)棄土棄渣約1800萬m3，屬地鎮無法提供足夠棄土場地，制約著工程實施進度。

1.3.3 投資大，建設周期長

河道整治工程線長面廣，投資較大且投資建設周期長。河道整治工程屬于民生工程，通常屬于政府財政全額承擔投資，受財政支出壓力限制，工程實施應按照“輕重緩急、先易后難“的原則分步實施。根據石馬河流域綜合整治規劃，未來石馬河干流需投資約60億完成河道綜合整治，建設周期長達數年。

2 整治對策設計

2.1 河道斷面與堤防護岸設計

2.1.1 河道生態斷面設計

工程設計中，斜坡式斷面和直墻式斷面和直斜復合式斷面為較常見的形式[2]。其中斜坡式斷面施工簡單、自然生態、親水性好，但占地較多，征地拆遷量大[3]。適宜于在非中心城區段河段采用，如石馬河干流清溪、橋頭、謝崗段河道[4]；直墻式斷面占地面積少，征地拆遷量小，但工程造價高、親水性差。適宜于在中心建成區河道段采用，如石馬河干流樟木頭鎮境內部分河道。直斜復合式斷面優缺點介于斜坡式和直墻式斷面之間，既充分體現了以人為本的生態理念，親水性好，又營造良好的水生態環境。在工程設計中，結合工程現狀情況經常采用的三種斷面形式交替布設，避免單一、規則的斷面形式。

2.1.2 生態堤防及護岸設計

河道堤防設計要滿足防洪標準，又要兼顧滿足防汛通道要求。作為防汛搶險的通道要求兩岸堤防全線通達，堤線的布設應順從河勢，力求平順，盡量符合洪水主流向，使水流順暢平穩。堤防工程應保留河道的多樣性，不明顯占用河道行洪斷面，優先河道原有的天然走向，保持河流橫縱連續性的良好水循環。

堤防護坡盡量采用生態透水護坡，如：草皮護坡、賓格石籠護坡、植物型生態混凝土護坡、水泥生態種植基護坡、生態袋護坡等。生態護坡不僅達到傳統硬質護坡功效，還結合了河道水景觀、水文化、水生態等因素，營造和諧的水生態環境，實現人與自然和諧共處[5]。

2.2 河道清淤疏浚

為避免工程重復建設，在工程建設中應先完成河道沿線截污工作后再進行清淤疏浚。河道清淤疏浚是按照設計河底高程對河底的淤泥及障礙物進行清理，以提高河道過流能力，同時減少淤泥中污染物以改善水質的作用。工程通過挖泥船進行清淤疏浚，將挖除的淤泥通過管道運輸至岸上淤泥固化場進行固化，后再進行無害化處理，可作為建筑回填土運送至工地或專門的堆場，或者作為磚廠原材料加以利用。

2.3 景觀設計

城市河道堤防既要承擔防洪功能，又是城市景觀的重要組成部分。需要以生態理念和先進的設計構筑景觀型堤防，打造親水濱河公園，建設景觀型堤防，將防洪功能與景觀價值相統一[6]。石馬河干流根據周邊用地條件是景觀開發重要依據，同時是確定景觀節點選址，確定節點級別的重要條件。如商業、居住密集堤段，可布設重要景觀節點，而工業用地農業地等考慮布設次要景觀節點。防洪型景觀工程，如濱水風光帶、濕地公園；治污型景觀工程，如河口濕地、尾水濕地等。文化特色型景觀工程如：走廊、水文化博物館、嶺南文化等。充分挖掘石馬河范圍內文化內涵，依托水系沿線自然人文景觀資源，促進人、水、綠、城緊密相融。如石馬河橋頭、謝崗、清溪、塘廈段河灘地較多，可考慮設計濕地公園等；樟木頭段河道經過城市建成區，可考慮設計濱河風光帶等。

2.4 水生態環境修復

水生態修復的前提是控制污染源的排放和截污。首先應完成黑臭水體的治理后，再進行的生態系統的恢復。主要是水質、水域生態鏈的恢復和改善，生物種群多樣性的恢復。主要是從下面幾個方面著手：一是通過濕地改善修復，通過不同類型濕地，有效減少污染物的排入，實現水環境的提升，保障水質，并構建水生生物群落多樣性。二是通過河道緩沖帶修復，結合打造沿河生態景觀及沿河面源污染的控制和削減。根據石馬河環境現狀河治理需求，可采取以下水生態修復措施。

2.4.1 曝氣增氧技術

曝氣增氧技術是一種快速、高效、簡便易行的污染水體治理技術，主要通過提高水體中溶解氧含量，增加水體自凈能力，促進水體生態系統的恢復。通過實施水輪、噴泉、瀑布等措施可以快速的修復水體環境，切實提升水體的自凈能力和水質狀況。該方法對于水質較差的黑臭水體效果不明顯。

2.4.2 生態景觀浮床

生態浮床是遵循生態學原理，采用環保型材料在水體中搭建水生植物種植和生長的平臺，結合無土栽培技術，把高等水生植物或陸生植物種植到受污染的水體中。主要功能為凈化水體，保護水域岸線，為鳥類魚類提供棲息場所，美化水域景觀環境。常見的形式主要有塑料浮床、橡膠浮床、纖維浮床等。現已逐漸成為生態環境循環和城鎮河流凈化的主流。其中，美人蕉、香蒲、鳳眼蓮等為生態景觀浮島建設的常用植物。生態浮床的后期維護較難，成本較高。

2.4.3 底質改良

底質改良一般通過清淤和使用改良劑來實現，改良河道水質底泥，既可為降低水體中影響水生生物生長繁殖的有害物質(如氨氮、亞硝酸鹽、硫化物等)水生動植物創造良好生態環境。促進水生生物的生長、提高生態環境質量，增加河道生態景觀效益。

2.4.4 濱水河道緩沖帶

河道緩沖帶是指河道陸域側岸坡邊線以外由樹木及植被組成的水、陸生態系統的過渡帶。既能豐富生物多樣性，又能作為植物隔離帶的水生態修復手段。同時河道緩沖帶也是河道中物質和能量的來源，具有防止地表徑流、廢水排放，營養鹽、有機質、殺蟲劑等污染物進入河道的作用，影響整個河道水質及流域生態景觀價值。

2.4.5 人工生態濕地

人工生態濕地是介于陸地和水生環境之間的過渡帶，是一種多功能、具有使用價值的生態系統。它一個可人為監控的集物理、化學、生物反應于一體的廢水處理系統，是一種優化模擬濕地系統而建造的具有自然生態系統綜合降解凈化功能的系統。人工濕地需要占用一定的陸地空間，適合于存在自然河灘部分區域地作為濕地場所，是一種常見的水生態修復手段。

河道防洪為河道生態修復工程的基本要求，在此基礎上考慮生態系統的健康和可持續發展等內容，為保證整治工程的安全性、耐久性和穩定性，必須以工程力學、水文學作為生態修復整治的基本依據，以經濟、可靠、安全為前提條件，通過一系列的整治措施逐步形成自我凈化與修復、多樣化物種和諧共生、自然水體鮮活流動、陸域草木豐茂、水質改善的河道系統。石馬河生態河道整治中根據河道現狀及實際需求，選擇合適的一種或多種生態修復手段相結合的方式，對河道水體進行生態修復。

3 結 論

隨著人類生活水平的提升，經濟社會的快速發展，對于城鎮河道整治工程人們提出了越來越多的要求，其中以恢復河道防洪功能、疏浚河道為最基本的要求。城市河道綜合整治是一個長期而艱巨的工程。河道綜合整不僅是水利工程，更是城市建設的人水和諧的民生工程。為更好的滿足河道景觀、濱河生態和水自然環境修復要求，將河流水環境修復和河道防洪功能相結合的綜合治理技術得到越來越多的應用，對于促進水系統良性循環和美化河道自然景觀等發揮著顯著成效。在城市河道整治過程中要在滿足防洪排澇標準的基礎上，注重生態建設，營造人與生態和諧共處的良好環境，從而實現水清、河暢、岸綠、景美河道綜合治理目標。