中小型生態水利工程河道規劃設計

盛思遠，謝 靖，張博洋，李麗娜

(1.連云港市水利局，江蘇 連云港 222000；2.鞍山市國土資源勘測設計院，遼寧 鞍山 114001)

為貫徹落實鄉村振興戰略，加快推進農村生態河道建設，全面提升農村水利基礎保障能力，按照暢通水系、恢復引排功能、改善環境、修復生態等要求，開展農村生態河道建設。

連云港市地處沂沭泗水系的最下游，西、北部低山區庫塘閘壩星羅棋布，中、東、南部平原區河渠溝洫縱橫交織、河網稠密，全市現狀水域面積率約6.4%。2條流域性行洪河道新沂河、新沭河從境內穿過，沂、沭、泗諸水主要通過新沂河、新沭河入海，是著名的“洪水走廊”。承泄上游約7.8萬km2集水范圍的來水，多年平均過境水量達60.5億m3，全市防洪壓力大。全市共有82條河道列入江蘇省骨干河道名錄，其中流域性河道4條，區域性骨干河道18條，其它重要河道60條，有近20條河流直接入海。新沂河、新沭河、薔薇河將全市水系劃分為沂南片、沂北片、沭南片和沭北片4大分片。

連云港市現有縣鄉河道870條4 730.30 km，其中縣級河道134條1493.74 km，鄉級河道736條3 236.56 km。共建成生態河道42條，建設生態河道總長度116.63 km[1]，見表1。

表1 連云港市已建成生態河道情況匯總

1 生態水利工程面臨主要問題

2003年以來開展的縣鄉農村河道輪浚工程在改善農業生產條件，促進農民增收，建設美好家園，保持社會穩定及建設和諧新農村等方面起到了重要作用。但目前仍存在一定問題：

(1)河道淤積侵占現象時有發生，河道功能退化。受河道自然淤積及人類生產、生活的影響，一些河道溝塘淤積嚴重，淤積深度甚至占原有深度的一半以上，導致河道萎縮，灌排功能衰減甚至喪失[2]。

(2)部分河道堤防標準不達標，防洪保障能力不足。由于現有灌排水系建成時間較早，部分農村堤防標準達到或超過20年一遇洪水，但仍有不少堤防標準由于當初建設標準低或人為破壞，防洪標準不足5年一遇，部分河段甚至有河無堤、有堤無防。

(3)部分河段存在沖刷，缺少配套建筑物。縣鄉河道間水系互通，水源調蓄缺乏工程支撐，原因是過去注重疏浚投入，基本沒考慮邊坡防護，部分轉彎河段沖刷較為嚴重；河道建筑物配套不齊，水量調蓄與節制缺乏必要的工程措施。

(4)河道生態功能弱化，水污染問題依然存在。目前農村河道淤積被侵占問題仍然嚴重，河流的萎縮致使原有的生物多樣性和河道景觀被破壞甚至消失。自然河道具有良好的自凈功能，但目前大多河道污染較嚴重，水體大多處于缺氧或厭氧狀態，河道自凈功能嚴重受損，水環境污染問題仍然存在，生態系統功能弱化[3]。

2 生態河道規劃設計

2.1 清淤疏浚

農村河道疏浚根據具體情況確定工程標準，河道斷面原則按原設計標準進行疏浚，部分河道按照實際需要進行拓浚，縣鄉河道疏浚盡量維持河流的自然形態，避免裁彎取直、侵占河道。對崩岸、塌岸、迎流頂沖、淘刷嚴重河段堤岸采取護坡措施；對不符合河道斷面排洪灌溉等要求的斷面，采取整坡措施并進行清障；為加強水系溝通，本次對工程范圍內的部分建設年代久遠、損壞嚴重的建筑物進行更新改造。河道中心線盡量按原中心布置，河底高程滿足設計灌排要求[4]。

本次河道疏浚設計選擇鄉干河作為典型設計。鄉干河上起寧海街道，下至板浦鎮，主要功能為灌溉、排澇。鄉干河全長15.75 km，河底平均寬度12 m，底標高-1.00～-1.50 m，現狀河坡坡比1∶2。按照其設計排澇標準，為10年一遇設計，根據水文分析排澇模數為1.02 m3/s·km-2。根據大型河道的平均流速不小于0.5 m/s，小型河道的平均流速不小于0.3～0.4 m/s。溝渠過水斷面的平均流速均在不沖不淤流速范圍內，滿足要求，計算得出鄉干河疏浚土方23萬m3。

2.2 水系連通

連云港市目前尚有大量農村河道多年未治理、引排水不暢，已經遠遠不能滿足河道兩岸經濟社會發展的需要。

本次水系連通設計選取大興溝進行典型設計。大興溝總長7.3 km，由于多年未疏浚，該河道目前整體存在不同程度的淤積現象，其中有1.5 km長的河道已經淤塞不通，15座生產橋坍塌損壞，亟需對其進行疏通并配套拆建生產橋15座。生產橋總長11.0 m，橋面尺寸為凈寬4.5 m，生產橋總長同所在大溝的河口斷面為11.0 m。設計1跨，橋板采用C30現澆混凝土板結構，板厚45 cm；橋面上部澆筑8～10 cm的C30混凝土鋪裝層；橋面兩側設置C25鋼筋混凝土防撞墻；兩邊橋臺采用C25拋石混凝土擋墻結構，臺帽采用C25鋼筋混凝土結構，橋臺高2.54 m。

2.3 岸坡整治

生產區岸坡：遵循“按故道治河”的治理原則，保持河道彎曲、平順、生態的自然形態，以河岸整坡為主，種草植樹護岸，對于河道沖刷嚴重，局部灘地坍塌，危及堤防安全的重點部位采取砌石防護，做到河坡、溝頭穩定；生活區岸坡：以護岸修整、生態修復為主，采用生態混凝土或砌筑籠石擋土墻護砌，局部考慮親水設施[5]。

圖1 1 m×4 m小溝生產橋縱剖面圖(單位：水位：m)

護岸采用木樁護坡，杉木樁緊密排列，木樁長2.5 m，梢徑≥150 mm，端部高于常水位0.3 m，樁身水上防腐(碳烤)，邊坡采用1∶2坡比，自水深0.5 m處設置木樁，在木樁與岸坡之間0.4 m平臺處沿水流方向種植花葉香蒲，常水位以上岸坡撒播狗牙根草籽。木樁護坡典型斷面見圖2。

圖2 木樁護坡典型斷面圖(單位：cm)

護坡具體型式為常水位以下0.3 m至河底采用預制混凝土矩形板護坡，下設碎石墊層7 cm、粗砂墊層8 cm，預制板厚度為6 cm，單塊尺寸為0.5 m×0.6 m；常水位以下0.3 m至常水位以上0.7 m采用八字形植草磚護坡，植草磚厚度8 cm，內部撒草籽。常水位以上0.7 m至河口外1.0 m寬范圍內撒狗牙根草籽防護。格埂采用C25素混凝土，斷面尺寸0.3 m×0.3 m。混凝土生態設計斷面見圖3。

圖3 混凝土生態設計斷面

2.4 綠化植被

河道的綠化植物措施應結合岸坡穩定、生態修復和自然景觀要求，構建河岸帶緩沖區，宜林地段應結合堤岸建設沿岸防護林，城鎮段、村莊風光段優先選擇具有凈化水體作用的水生植物、低桿植物，不同河段宜營造不同的植物景觀風貌[6]，見圖4。

圖4 渠西河綠化植被典型設計

河道綠化植被均以水生植物和地被為主，再適當輔以灌木或者小喬木，并沿河植樹造林，具體綠化植被樹種為：水生植物有睡蓮、再力花、黃花菖蒲、紅花美人蕉、鳶尾等；灌木有雪松、廣玉蘭、無患子、欒樹、水杉等；小喬木有紫薇、紅楓、雞爪槭等；防護林樹種有刺槐、法國梧桐等。

3 措施建議

本次在全面摸清連云港市各縣、區范圍內縣鄉級河道現狀的基礎上，針對河道的不同功能，重點從以下幾個方面選擇縣鄉級河道進行生態建設[7]。(1)多規融合水岸綜合治理。強化與鄉村振興規劃、空間規劃、農村水系綜合整治等各類規劃的銜接，確保保護性空間、開發邊界等重要空間參數一致，統籌謀劃水、灘、坡、岸綜合治理。(2)清淤疏浚確保水系連通。對現狀淤塞嚴重的河道進行清淤疏浚，恢復河道引排功能，對現狀水系不暢的斷頭河、斷頭浜進行溝通連接，增加供水保障能力，增強水體流動性，改善農村水環境。(3)科學處理安全生態關系。維持河流原有形態，必要的堤防、護岸結構突破傳統河岸硬化、白化，采用硬質工程隱蔽化，上部結構生態化。堤岸修復盡量采用微創式處理，采取天然石塊防護、木樁防護、水生植物、根系發達維護成本低的本土植物固坡，形成自然魚類棲息地，恢復河岸的野趣與生機。(4)移步換景構建綠色長廊。在保障河道原有灌溉、排澇、供水、航運等功能的基礎上，因地制宜對河道進行特色化改造，形成一河一景，增添親水戲水、改善水質、休閑旅游、兩岸交通等功能，構建鄉村與城市無縫對接的綠色長廊。

4 結 語

生態河道整治工程實施會徹底改善人民居住的生態環境，一是提高了河道灌排標準，較好地解決了全市的農田灌排問題，給農村發展、農民增收、農業增效提供了基礎保障；二是促進了經濟發展。通過近年來縣鄉河道的輪浚整治，河道的灌溉、排水和滯蓄水能力得到了恢復和提高，同時對疏浚河道沿線配套建筑物逐步進行更新改造，充分發揮了各類工程應有的效益，改善了全市的農業生產條件，提高全市防洪保安、灌溉引水和排澇抗災能力，安定群眾生產生活，有力地推動了全市工農業生產和國民經濟的快速發展；三是改善了城鄉水環境和生態環境。縣鄉河道岸邊通過植樹綠化，美化了村民的生產生活環境，結合相關工程的實施，構建了“河暢、水清、岸綠、景美”的環境，治理成效明顯，群眾高度滿意，收到了良好的社會效果。