珠江三角洲河道整治与修复方法初探

梁海涛 陈国轩 黄兆玮 朱婷

（广东省水利电力勘测设计研究院 广东广州 510635）

1 概要

山无水不秀，城无水不美。水是生命之源、生产之要、生态之基。河道众多是珠江三角洲地区的一个重要特色，也为该地区经济社会的发展提供了优越的自然条件。但珠江三角洲经济社会快速发展的同时，也造成了河道水质不同程度的污染，人口急剧增长、城镇扩张、工厂林立等形成土地紧张，河道被侵占或填埋，水系结构遭受破坏。珠江三角洲河道集水范围基本都是城市发达、人口密集的地区。当前河道水污染、水生态环境破坏等问题严重影响两岸居民的生活质量和生态、景观环境质量，制约了经济社会的发展，“还水于民、还绿于民”的呼声越来越高。进行河道整治与修复，有利于实现城市传统水利与环境水利、生态水利的有机结合，引水入城，引绿入城，改善水环境，创造碧水长清的水生态，全面构筑人与自然和谐的优美环境，创造良好的投资环境，提高人居环境质量。

2 整治与修复思路

2.1 问题分析

珠江三角洲河道存在的主要问题是水环境、水景观与该地区经济发展水平不协调，制约沿岸居民居住和生活环境质量的提高。造成这一现象的原因是多方面的、综合性的，但根本原因是三角洲地区经济发展过程中，特别是经济发展初期，单纯追求经济发展速度和规模，降低治污准入门槛换来GDP的快速增长，从而牺牲了环境生态效益；其次是对河道水质和生态环境管理缺失，既不规划也不保护，恶性循环，经过一定时间积累，问题逐步显现。

2.2 整治与修复思路1

城市河流因其位置和功能上的特殊性，在具体的治理技术上需要考虑多方面的需求，在规划设计时宜分别从防洪、蓄水工程、景观绿化、生态护岸、污水治理和滨水区开发等6个方面，对城市河流水环境进行综合治理。整治与修复基本思路是：从泄洪整治、截污治污入手，从根本上切断内源、外源污染，再辅以生态、植物、补水等修复措施，建设人、水、生态环境和谐的河道体系，实现“水通、水活、水美”，建设“安全河、清水河、生态河”。

图1 技术路线图

通过河道功能区划，制定长期治理目标，建立长效管理机制，坚持治理与保护并举，实现河道的健康良性发展，保障珠江三角洲经济社会可持续发展。珠江三角洲河道整治与修复的整体思路见图1。

3 整治与修复措施

河道整治与修复的措施有泄洪整治、水环境整治与修复、景观工程等三个方面。泄洪整治措施有河道清淤疏浚、岸线控制、堤防工程；水环境整治与修复包括截污治污、污染底泥控制、生态补水、湿地工程；景观工程主要是河道堤岸的绿化。

河道整治与修复措施分类见图2。

图2 河道综合整治与修复措施

3.1 泄洪整治工程

河道的主要功能之一就是防洪排涝，河道整治首先应满足的是暴雨不致灾。泄洪整治措施有清淤疏浚、岸线控制、堤防工程和其它措施。

（1）清淤疏浚

三角洲河道流速缓慢，因此容易造成泥沙淤积，两岸随意丢弃垃圾等也是河道淤积的原因。清淤可以增加河道过断面，疏浚断面及高程通过水力计算确定。

（2）岸线控制

岸线指沿河道水流方向划定的、临水控制线和外缘控制线（背水）组成的带状区域。临水控制线是指为保障河道防洪安全和河流健康生命基本要求，在河岸的临水一侧顺水流方向划定的控制线，在此线的临水一侧禁止有碍防洪和维持河流健康生命的行为；外缘控制线（背水）是指河流堤防工程管理、沿线绿化、生态修复范围的外边缘线。

从保护生态的角度考虑，一般认为，保护河流无脊椎动物的廊道（植被）宽度大约需要3～12m；能够满足鸟类迁移和保护鱼类与小型哺乳动物的廊道宽度大约需要12～30m；30～60m的河流岸带宽度可以满足野生动物对生境的需求，截获50%以上的沉积物，控制氮、磷流失，为鱼类提供有机碎屑和多样化的生境。

从人在河岸观察水流的角度考虑，宽深比小于1的河道，会给人带来较强的封闭感，甚至有压抑和恐怖的感觉；比值为3左右，可以给人以比较舒适的感觉；比值在 4～6之间时，空间的封闭感和整体感随之减弱，给人以空间宽阔的感觉；大于 8时，空间封闭感完全消失，给人以一片汪洋之感，两岸的整体感也随之消失。因此，单纯从视觉的角度考虑，河道两岸绿化走廊宽度至少要在15～25m之间。

岸线控制宽度结合上述研究、《广东省河道堤防管理条例》、城市总体规划、现状实际综合确定。

（3）堤防工程

河道整治中，堤防工程除满足防洪安全需要外，还应特别注意堤防的型式，尽可能体现绿化生态堤防的理念，融入亲水平台，保证群众的视觉感官和嬉戏游玩的乐趣。

堤岸型式的选择通常有直墙式、斜坡式和复式等断面型式。城镇建成区段，由于土地紧张、河道两岸建筑多造成征地拆迁困难，选用直墙式，直立面辅以生态砖增加绿化。

斜坡式和复式等断面适合非城镇区段，此种型式可最大可能地恢复河道原生态、美化环境，为生物提供栖息场所，也是河道整治优先选用的。

（4）其它措施

根据需要，设置蓄水工程、闸站工程，统一调度，保障河道防洪安全。

3.2 水环境整治与修复

河道水环境整治的目标是恢复河道的环境生态功能，水生态系统逐步恢复，清洁物种生长繁殖，鱼虾重现，生物多样性指数明显增加，实现水环境与水生态环境健康良性循环的生态目标。

珠江三角洲河道水环境整治的重点和关键点是解决河道水质污染的问题，因为河流生态修复的前提是控制流入河流水体污染物的排放量及污染物的性质。河道污染源可分为三类，一是点源污染，来自工业污水和第三产业废水；二是面源污染，来自农业区的农药、化肥、养殖；三是内源污染，来自河道黑臭底泥二次污染。点源、面源污染属于外源污染。对来自内源的要治内不污外，对既有内源又有外源的既要治内又要拒外，对外来污染源要求市县（县、镇）交界断面水质按水功能区和相关规定达标。

（1）截污治污

截污工程要与市政、环保部门规划紧密结合，不能满足要求的河段应在河道两岸布设截污管道，彻底杜绝污水直接排入河道。根据河道水功能区划，计算河道纳污能力，复核治污工程规划是否满足要求。

（2）底泥污染控制

据调查，三角洲河道底泥重金属超标、污染严重，是河道内源污染元凶，清除受污染的底泥是河道水环境改善的重要措施。结合底泥化验资料、泄洪整治清淤疏浚断面，制定污染底泥清除控制高程。底泥环保处理非常重要，要制定对策，避免污染搬家。

（3）引洁增容

水是河流生态系统中最重要的环境因素，也是维持河流系统健康的重要因素。在治污的同时建设水环境、生态补水系统，增加环境用水，改善水环境。通过蓄水工程、引水工程、中水回用、实施雨洪截排工程蓄洪补枯和人工湖调蓄工程等措施实现河道的引洁增容，实现水清、水满、水动。河道补水工程通过水利调度增加河道水流量，增大河道输送容量，加快流速，调活水体，提高水体的转换速度，水体自净能力增强，有利于水生态环境全面恢复，是改善河道水环境的重要手段。

河道的补水水源可以利用水库补水、雨洪利用、污水处理厂中水回用补水、外部水源调水补水，根据河道具体特点可以是单一水源、也可以是多水源组合。三角洲网河区河道，同时受洪潮影响，通过河道两端闸站调度置换河道内内水体。雨源型河道，采用外部水源调水补水、中水回用。

（4）河道生态工程与生态系统重构

辅助工程是改善河水水质的必要补充手段，通过人工湿地、人工浮岛、曝气增氧等重构河道生态。如同其他生态系统一样，正常的河流生态系统由生产者、低级消费者、高级消费者、分解者及非生物的物质和能量构成.由多级食物网构成的复杂生态系统相对更为稳定，且具有更强的河流自净功能。

水生植被系统的构建：包括挺水植物群落构建、沉水植物群落构建和浮叶植物构建。湿地可选用荷花、芦苇、香蒲作为挺水植物构建的主要物种；选择菱、睡莲、凤眼莲、荇菜等浮叶植物作为主要浮叶植物；选择苦草、轮叶黑藻、穗花狐尾藻及马来眼子菜等作为沉水植物。

水生动物系统构建：鱼类是生态系统的主要组成部分，在生态系统中扮演着重要的角色，生态系统的构建必须考虑鱼类群落的合理性。鱼类调控是水生态系统构建的一个重要组成部分。当水系及湿地的植被体系得到恢复后，通过引入浮游生物和底栖动物丰富食物链，再通过放养鱼类构建鱼类群落，浮游动物以植物为食，鱼类以植物和浮游动物为食。

同时尽量保留一些河边静水区和湿地，营造多样性水域栖息地环境，使之具有不同的水深、流场和流速，适于不同生物发育和生长需求。

3.3 景观工程

景观工程包含水景观和绿化景观，通过补水、水闸控制保持河道适当水位实现水景观，河道岸坡设置亲水平台，平台高程一般比景观水位高 0.2～0.3m。绿化景观主要结合河道经过的不同区域，规划不同风格的岸坡及河道两岸绿化走廊。河道常水位以下种植水生植物，它的功能主要是净化水质以及为水生动物提供食物和栖息场所，靠近出海口非城区段河道种植红树林。常水位至洪水位的区域下部以种植湿生植物为主、上部以中生但能短时间耐淹植物为主，洪水位线以上以观赏性植物为主。

3.4 经验借鉴

美国佛罗里达州基西米河 1962～1971年的河道渠化工程，将本来蜿蜒的天然河流变成了几段近似直线的人工运河，提高了河道的排洪能力，但同时也对河流生态环境造成了严重的负面影响。为了恢复河流原有的生态面貌，从20世纪70年代开始，美国相关部门组织了一系列基西米河生态修复试验，1976年佛州议会通过了《基西米河生态修复法案》，1975～1985年研究了基西米河防洪工程的影响，1984～1990年开展了基西米河示范工程，内容主要是修建拦河坝、调整上游水库运用方式，在面积达11km2的湿地上重新形成原有的季节性水位浮动，营造一个水流能漫没的沼泽湿地生态系统，在有限河漫滩上重新塑造出了渠化前的水流流动方式，水位浮动和回水增加了河滩沼泽地带的淹没频率，动植物也显现出积极的反应，植物群落在新的适宜的水文环境条件下，开始重塑原有的自然状态，无脊椎动物、鱼类、水鸟以及涉禽也因为自然生态环境的恢复而开始重现。1990年提出了《可选方案评估与初步设计报告》，开始大范围生态修复。至 2005年目前上游区域的工程已绝大部分完成。

从基西米河生态修复工程的实践过程看，所有生态修复工程措施都以是恢复河流的自然水文状态和水流运动方式为标准，通过恢复原有的水文环境达到修复生态功能的目的。同时显示，河道生态修复是个漫长的过程。

4 结语

本文简要阐述了珠江三角洲河道整治与修复的思路与措施，文中提出的治理措施亦是实践经验的总结，有其适应性和局限性，仅供参考。河道整治与修复是项多部门共同参与、合作的工程，河道综合整治工程依靠单一部门和专业难以圆满完成，各部门要联合治理河道存在的问题，特别是环保、城建部门，应为主要力量。生态修复需要较长的时间，要长期坚持，不可急于求成。