賈魯河綜合治理工程水土保持措施設計

劉明欣 劉 杰

（1鄭州市水利建筑勘測設計院；2鄭州市水利局）

1 引言

隨著中國城市化進程的迅速發展及人口的劇增，大部分城區河流出現了水土資源流失嚴重、生態功能退化，水質污染嚴重、水體生態功能退化，防洪設施不完善、排澇功能降低，濱河生態環境單調等等一系列問題，遠遠不能滿足人民群眾對美好生態環境的向往，城區河道綜合治理也越來越受到社會各界的重視。自20世紀80年代初歐洲國家提出“親自然河溪治理”的概念以來，國內外在滿足河道行洪排澇功能的同時，如何發揮和恢復城區河流的生態功能成為河道治理方案的重點。文章從水土保持的角度出發，以鄭州市賈魯河綜合治理工程為例，探討了城區河道治理工程中水土保持措施設計，為城區河道綜合治理工程中水土保持方案編制提供參考和借鑒。

2 工程及項目區概況

作為鄭州市境內最大的一條生態河道治理工程，賈魯河綜合治理工程規模為大（1）型，主要建設內容包括河道疏挖、堤防加固、恢復湖泊、生態駁岸、兩岸綠化廊道微地形塑造等一系列工程，總占地面積2 301.09 hm2，總挖填方量3 102.61 萬m3，總棄方2 469.83萬m3，工程實施后賈魯河城區段防洪標準提高到100 a一遇，城郊段防洪標準提高到50 a一遇。

工程上游段地貌類型為黃土丘陵，中、下游段地貌類型為黃河沖積平原，部分地區因黃河決口等歷史原因造成沙丘、沙地崗壟起伏和平洼相間的地形地貌，有大小不同的洼地分布，多為背河洼地。

工程區屬暖溫帶大陸性季風型氣候，年平均氣溫為14.40℃，年降水量為635.60 mm，降水多集中在汛期7、8、9 三個月，降水量占全年降水量的60%左右。土壤類型主要為潮土，植被類型主要為暖溫帶落葉闊葉林，區域內林草覆蓋率達到18.90%以上。平均土壤侵蝕模數在200 t/（km2·a）以下，屬于微度水力侵蝕。

3 選址及推薦方案評價

經對照國家法律、法規及相關產業政策，主體工程選址除不可避免的占用一般耕地外無其他限制性規定要求，其占用耕地屬于無法避免的建設行為，需通過占補平衡的補救措施解決。

工程在二七區、中原區境內屬伏牛山中條山省級水土流失重點治理區，在金水區、惠濟區境內屬黃泛平原風沙省級水土流失重點預防區，在鄭東新區、中牟縣境內屬黃泛平原風沙國家級水土流失重點預防區范圍內；工程建設沿現狀河道布置，工程永久占地全部在河道藍線范圍內；推薦方案考慮了表土剝離并集中堆放，后期全部作為綠化或復墾用土；推薦方案中棄方僅來源于河道疏挖、湖泊濕地開挖，棄方首先考慮微地形斷面形式的堤防加固策略，然后考慮填筑綠線范圍內的生態廊道微地形再塑進行綜合利用，最后才考慮填筑改道后老河槽作為農業用地利用。

經過分析認為：工程推薦方案中土方首先考慮內部消化及綜合利用，最大程度減少了因棄土產生的臨時占地，減少了土方調運過程中產生的水土流失，符合水土保持要求。

4 水土保持措施設計

4.1 措施布設原則

按照相關技術規范，主體設計及其他相關文件和資料，通過分析項目特點、占地類型、防治措施等內容，本著“因地制宜，因害設防”、“適地適樹”、“點、線、面相結合”、加強臨時防護措施、堅持最大限度保護“表土”資源、堅持防治措施布設與主體工程密切結合等原則，充分分析了主體工程具有水保功能的措施布局，避免了新增措施的重復布設。在盡最大可能發揮水土保持作用的前提下，做到既能防治水土流失，又不影響主體工程施工。

工程水土流失防治分區可分為：河道疏挖工程防治區、河岸生態護砌工程防治區、堤防及防汛路工程防治區、濱水景觀工程防治區、配套建筑物工程防治區、湖泊濕地工程防治區、棄土區防治區、施工道路防治區、施工營地防治區等9 個防治分區。

4.2 措施設計

4.2.1 工程措施

表土剝離：剝離表土后按不同利用方式分別臨時堆放于綠線范圍內、藍線范圍內、微地形再塑范圍內、堤防外側及施工營地等處，并做好臨時防護措施。經計算，共需剝離表土295.11萬m3。

排水溝：堤防向堤內單側排水，坡比2%，堤防內邊坡坡頂設排水溝，排水溝為現澆C20混凝土水槽，尺寸0.40 m×0.40 m×0.30 m（寬×高×壁厚）。共修建堤防排水溝99.34 km，共需混凝土53 643.60 m3。

透水磚鋪設：根據主體設計，除隴海鐵路橋至大王莊彎道段外，其余部分均考慮為了滿足市民親水、賞水，對河槽兩側修建親水平臺總寬5.00～20.00 m，其中步道寬3.50 m，采用透水磚鋪裝，厚60.00 mm，下鋪20.00 mm厚粗砂、200.00 mm厚碎石，采用斜鋪型式。共鋪設步道99.34 km，鋪裝透水磚347 690.00 m2。

土地整治：施工結束后，堤防及防汛路工程區、濱水景觀工程區、棄土區、施工道路區和施工營地區需進行綠化美化前土壤肥力的恢復和雜物清理的土地整治。工程土地整治共1 272.39 hm2。其中，隴海鐵路橋至大王莊彎道段利用老河槽棄土的區域在土地整理完畢后可交由農民復耕，新增可耕地面積約87.45 hm2。

4.2.2 植物措施

植物措施分為主體設計的園林景觀綠化，以及水保方案新增綠化三部分。

栽植垂柳：位于河岸生態護砌工程區尖崗水庫至南水北調段步道兩側和科學大道至象湖段、農科所橋至隴海鐵路橋段觀景平臺背水側。分別設置1.50 m×1.50 m的樹池，間距5.00 m，栽植垂柳19 868株，綠化面積79.47 hm2。

景觀綠化：分為景觀綠化和濕地綠化，其中景觀綠化位于堤防及防汛路區域內的綠化及濱水景觀工程的建設，總綠化面積為409.68 hm2。濕地綠化位于湖泊濕地區域，總綠化面積15.03 hm2。

水保方案新增綠化：在施工道路、施工營地等臨時占地及部分老河槽土地整治完成后，栽植刺槐和撒播草籽，總共栽植刺槐10 876株，撒播草籽755.94 hm2。

4.2.3 臨時措施

臨時堆土：工程中對于臨時堆存的剝離表土采用裝土草袋設置高1.00 m，寬0.50 m的攔擋，同時采用抑塵網進行覆蓋；在剝離表土堆存的四周及施工開挖產生的邊坡坡頂開挖上口寬0.50 m，邊坡1:0.50，深0.30 m，土質溝道，溝底設梯形斷面臨時排水溝，并在排水溝出口處設池長4.00 m、寬3.00 m、深1.20 m、邊坡1:1，單個開挖土方工程量20.20 m3的梯形斷面臨時沉沙池。

臨時泥漿池：在橋涵施工過程中，設置池長14.00 m、寬10.00 m、深2.00 m、邊坡1:1，單個開挖土方工程量240.00 m3的梯形斷面臨時泥漿池。經計算，共設置臨時裝土草袋共63 470.00 m3；抑塵網覆蓋168.62 萬m3；排水溝46.70 km，開挖土方6 286.00 m3；設置臨時沉沙池404個，臨時泥漿池36個。

土地整治及植被恢復：施工結束后對臨時占地及時進行土地整治及植被恢復工作。

5 結論與建議

從鄭州市賈魯河綜合治理工程中可以看出，此工程利用兩岸生態廊道區空間形態再塑、微地形堤防填筑和廢棄老河槽填筑的方式，不僅消化了全部棄方，還增加了景觀綠化層次和農業用地。土方首先考慮內部消化及綜合利用，不僅最大程度減少了土方調運過程中產生的水土流失，而且后期土地整治后進行植被恢復又增強了整個河道的景觀和生態功能。這種棄方利用的方式值得其他城區河流綜合治理工程借鑒。

鄭州市賈魯河綜合治理工程建成后，將形成“一帶、六山、六湖、六島、九嶺、十二園”的豐富景觀，整個賈魯河湖光山色、河島相間、嶺水相依、公園點綴，不僅會形成靈動旖旎的景觀，美化沿河兩岸的生態環境，滿足人民群眾對美好生態環境的需求，也必然會增加城區河流兩岸的土地升值潛力。這種城區河道治理與土地資源整合相結合的方式，極大激發了政府部門參與城區河道綜合治理的熱情，直接帶動了土地開發者對兩岸投資的熱度。

通過賈魯河綜合治理工程中水土保持措施設計分析，可以看出，對于城區河流綜合治理而言，在保證防洪排澇等河道功能的基礎上，結合景觀、生態的河流綜合治理是必然的發展方向，城區河流綜合治理工程的水土保持措施設計中也應該最大程度的發揮水土保持美化自然、美化家園、美化生活的功能，結合景觀改造，以園林綠化的方式進一步加強水土保持方案中植物措施設計，營造魚躍鶯飛的自然群落，構建水、灘、堤、林高度銜接連續的自然生態格局。

另外，在城區河流綜合治理中，水土保持工作除了要滿足保土保水的功能以外，為了滿足人民日益增長的美好生活需求，并結合新時期水土保持的發展方向，如何在景觀改造后使植物良好的生長，進而提高整個景觀質量也應該受到重視。因此，為提高后期土地園林綠化的土壤肥力，在水土保持方案措施設計時，可探討施入生物菌肥或采取植物措施增強土壤的熟化和土壤肥力，在滿足城區河道工程功能的同時進一步發揮水土保持中的保肥功能，走出一條城市水土保持的新路子，實現城區河道綜合治理與景觀生態的可持續發展。