同安东溪安全生态水系项目建设的工程措施

李世煌

（东莞市水利勘测设计院有限公司厦门分公司，福建 厦门 361100）

河流作为生态环境中一项重要组成，对人类文明的孕育与发展有着不可取代的关键作用。随着我国社会经济水平的发展，综合国力的提高，河流湖泊治理能力的增强，防控洪旱水平的提升，安全生态水系工程建设将为社会生态文明发展作出重大的贡献。建设生态文明型特区，实现特区水清、岸绿、环保，从而给出安全生态水系建设的工程措施，对于提高环东海域城市化水平，具有十分重要的理论及实践意义。

1 工程概况

东溪作为同安区重要河流，本项目上游起点为同安与翔安交界处，终点到同安市区五显二桥。目前东溪主要存在以下五方面问题：

1）水资源开发利用程度较低，流域内防洪排涝基础设施仍然薄弱。

2）水利开发不够规范，城市供水水源不足，管网不配套无法满足社会经济发展的需求。

3）灌溉设施不够先进，水量缺损大，流域内洪涝、水土流失等灾害时常发生。

4）河道有淤积、沿岸污水排放及垃圾堆放的情况存在。

5）部分护坡坡脚及河滩区域杂草丛生、脏乱差现象突出，严重影响了同安城市形象和人民的生活环境质量。

针对目前东溪水系存在的上述问题，以及相关安全生态水系建设上的盲区，着重分析了东溪安全生态水系项目建设的工程措施，对推动环东海域城市化建设的前进卓有成效。

2 生态水利工程措施

2.1 生态护岸工程

1）生态堤岸断面选取原则。生态堤岸是指适合有生命的（包括动植物）生存的一种自具修复能力和抗干扰的堤岸。生态堤岸应具备以下生态特性：可渗透性、生态修复性、生物种族性、水体自净性及亲水性。生态堤岸的选择应顺应河道自然形态，遵循河道地质条件，兼顾河道及岸坡现状和规划情况，不得挤占河滩、湿地等，分段考虑建设区域的经济水平和城镇化建设趋势，本着经济合理、技术科学的原则进行开发建设。

2）生态堤岸断面设计。护岸堤型选择应考虑的几点因素：①考虑河道水文特性、生态、地形条件等因素；②耐冲刷，在使用年限内不易产生大变形；③基于经济合理、因地制宜的原则，尽量选择当地原材料。综合考量以上几点因素，本次初步设计断面型式采用复合式和斜坡式等。复合式断面将大量植物种植于护岸上，重现大自然对堤岸地形的生态修复，人工自然风景易让人产生一定的亲水冲动。缓坡式断面是最接近自然状态下的端面形式，即可顺应原地形，又可增强堤岸的抗洪能力，所产生的生态环境也较好。本项目护岸型式主要为干砌条石挡墙+水土保护毯植草为主（护岸型式如图1 所示），以满足行洪要求和生态效果。

图1 护岸型式

3）护岸工程建设效果。本项目K0+000～K0+600段，采用干砌条石挡墙护岸+水土保护毯植草的护岸形式，此护岸型式浆砌石挡墙永久性好，可一劳永逸。本项目K7+841.67～K8+024.66 段，左岸拟采用保留现有挡墙，补种绿化恢复生态，右岸设计拟采用水土保护毯垫植草生态护坡式，在满足行洪要求及今后左岸修建分洪暗涵的规划基础上，恢复溪流生态环境，营造生态休闲的滨水岸线与五显南片区东溪带状公园工程相呼应；此护坡型式可绿化环境，与沿河田园风光相辉映，兼具专业功能和生态保护。图2 为本项目部分改造模拟效果图。经改造后，河道内淤积现象得到了明显改善，恢复溪流生态环境，保留河滩地，形成湿地景观。

2.2 生态水体净化修复工程

1）生态修复净化技术研究。生物-生态技术遵循河流生态系统的自然规律，在治理河流污染的同时增强河流自身净化能力。生物-生态技术有利于河流水生态系统的自我修复，已成为河流水生态修复的首选技术。

图2 改造模拟效果图

目前采用的水体生物-生态修复技术，实质上是按照仿生学的理论对自然界恢复能力与自净能力的强化。表1 给出了生物-生态修复技术措施及适用范围。

表1 生物-生态修复技术措施及适用范围

该技术的核心是将植物种植到水体水面中，利用植物生长从水体中吸收利用大量污染物（主要是氮、磷等营养元素）。该技术所能应用的植物种类比较丰富，当今对各种植物的去污能力和在水中生长的适应性已进行了众多试验研究，对单种植物的运用已经取得了比较成熟的经验，而对于混合植物的效应尚需要进行更加深入的探讨。利用2 种混合植物带对受污染河水进行研究，结果表明，混合植物带对污染物的降解效果优于无植物空白带，其中香根草+沉水植物带效果最好，它在整个运行期间对COD、NH4+和TP 的去除率分别为43.5%、71.1%和69.3%。对出水溶解氧及水温考察的结果表明：混合植物带水域中水的溶解氧比无植物带稳定，且在夏季水温低于无植物带水域的水温。说明在河道修复中植物带对平衡河岸带环境条件、改善河流局部小气候有重要作用。

2）水体水质净化工程。根据东溪后田洋、五显桥和南门桥3 个监测断面获取的水质监测简报，3 个断面水质类别均为劣V 类，污染因子为氨氮、总磷等。针对以上区域，结合厦门市小流域综合治理工作方案，本次设计根据地形和水质情况，在排污口采用污水处理生态沟渠和人工湿地等措施进行进一步净化处理。针对受周边村镇生活和养殖污水及农业污染为主的沿线区域，采取涵管口下方设置生态沟进行水体净化。部分涵管口下方无法设置生态沟区域，可选择下游设置生态沟进行植物净化。生态池分散处理方案对比净化池集中处理方案，具有造价及运营成本低的特点，景观效果比较突出，水环境受污染的风险小。对于污水口周边存在大量滩地区域，本次设计遵循因地制宜的原则，就现有滩地改造进行人工湿地植物净化。

3）水生生物群落修复工程。东溪流域历史上水生生态系统较为完整，但随着经济的发展，养殖污水、生活污水等不断进入河道，使东溪流域各河道的水质不断恶化；不合理的捕捞方式破坏了鱼类资源，部分水闸及跌水等设施也阻隔了鱼的洄游。水生生物群落修复涵盖水生植物、水生动物、微生物修复。本次设计根据现场调查，对水质污染、水量不足等造成水生生物损失的河段，因自然生物群落损失不大，故采用水生生物群落自然修复的方式进行恢复。在部分地段选择挺水植物、漂浮植物、沉水植物及水陆两栖植物进行补充，丰富本河道的生物群落。在流速缓慢、河岸带缓坡、水深小于1 m 的河段，设计以挺水植被为主、沉水植被为辅，结合少量漂浮植被的。水生植物种类选择应优先选择土著种，适当配置景观物种或归化种，优先选择耐污、净化力强和养护管理简易的品种。

2.3 滩地保护工程

现有河滩地自然生态良好，基于河床、滩地保护与恢复的原则进行采取工程措施。结合实际补植植物，在遵循土著物种优先、提高生物多样性等基本原则的基础上，注重植物的生态习性、空间配置和时间配置，提高陆域植物群落植物的拦截净化功能，改善河湖生态景观效果。为了滩地保护改造，将现有贴近直立式挡墙主河槽往河道中间进行偏移，在现有挡墙底部营造河滩绿地，并通过种植一些水生植物及爬藤类植物，对现有挡墙进行软化，起到对滩地的保护作用，见图3。

3 生态安全防洪工程措施

1）堤顶道路路面改造。本项目河道堤顶路面现状较差，雨天道路泥泞无法行车，在防汛交通过程中存在诸多隐患。本项目道路路面改造效果如图4 所示，本次路面设计采用泥结石路面进行修复，两侧贯通，为防汛、两侧农耕运输和观光休闲提供交通便利。在背水坡和迎水坡对现有杂草进行清除，护坡形式以种植草皮为主。对于背水坡种植凤凰木等，既能起到美化作用，又可让行人遮阴。

图3 滩地保护改造模拟效果图

图4 道路路面改造效果图

2）防汛交通桥。充分考虑工程地理环境、周边区域可持续发展的要求，充分注意河流现状与规划建筑物、管线的协调，将施工期间对交通、环境的影响降低到最小，体现以人为本的设计理念，尽量减少管线的搬迁量以及对现有建筑的影响，本次设计垵炉溪支流出口上设计一座长66 m，宽2.5 m 的人行交通桥，进行垵炉溪安全生态防洪。

3）边坡改造工程。本项目部分河道地段采用混凝土护坡形式，坡面生硬湿滑，安全性不足，严重影响河道的生态平衡。本次设计针对河岸护坡的特点，斜坡采用种植槽进行植被恢复，图5 给出了边坡经绿化改造后的效果示意图。对于部分直立挡墙，采取上部设计种植槽及直立挡墙下部设计绿化带等措施进行立体化绿化恢复。经改善后的边坡绿意岸然，整体面貌与周边植被融为一体，体现了安全生态的理念。部分边坡周边存在原有生态缓冲带，缓冲带上植被良好，在保留原有植被的基础上，对受损区域进行绿化改造，种植景观树木和地被，营造具有生态滨水特色的城市绿廊。

图5 边坡改造效果图

4 生态亲水工程

基于对原有生态环境的保护，本次安全生态水系项目建设通过亲水性设计、增加台阶便道及亲水平台、实施“河长制”保护制度等手段，恢复溪流生态环境，营造生态休闲的滨水景观，构建了一条水流顺畅、水质清澈、水量充沛的安全生态水系，体现了生态亲水工程建设的生态性原则。水边亲水步道、平台、桥头、滨水建筑物等的建设，为游人欣赏水面景色提供了区域，多层次亲水设施相互穿插设置，给市民及游人提供了多方位的、充足的观景场所，极大地体现了人性化的原则。渡槽公园的建设，将公园设计与滨水景观带连为一体，强调线性滨水空间的连续性与统一性，以及功能与景观需求的统一，体现了生态亲水工程和谐统一的原则。利用原有的植被，以自然方式种植为主，种植地方植物及乡土珍稀植物物种，巧妙地利用当地的花草、灌木等建设自然过渡、生态健康、美学兼顾的河滩湿地等亲水景观，体现了生态亲水工程的地域性原则，彰显了东溪的山水特色及风情。

5 结 论

随着我国生态文明建设水平的提高，通过人为措施促进生态水系的自我修复，推动环东海域的城镇化建设，提高城镇的宜居度，实现经济发展与生态环保的有机统一，创造天蓝水净的绿色家园，是水利生态建设的目标。