维普资讯 http://www.cqvip.com 水文水资源 水利规划与设计 ２００７年第１期 生态水工学在河道整治 工程设计中的应用 傅长锋 （水利部河北水利水电勘测设计研究院 天津 ３００２５０） 【摘要】 为科学营造河流生态体系，实现生物与河流结构、功能的统一，最近我们在河道治理工程设计中， 以生态学理论为基础，结合水工结构设计，采用了几种生态治河技术措施，以供参考。 【关键词】 生态学水工学河道治理技术措施 【中图分类号】ＴＶ２１２．５ ２ 【文献标识码】 Ｂ 【文章编号】 １６７２－－２４６９（２００７）Ｏ７一∞４４一Ｏ３ １ 引言 自１９６３年ｌ１月提出“一定要根治海 河”以来 海河流域已治理了４Ｏ多年，共建成了 大、中、小型水库１９００多余座，开挖、疏浚骨干 蜒、深潭、浅滩和湿地交错的完整性，目的是减缓流 速，提高滞洪补潜能力；②河滩地绿化，增加缓洪和 蓄滞水能力；③堤岸植物自然护坡，目的是利用植物 根系固结堤岸土体，绿化河岸；④重视两岸植被建 设，保持水土与人文协调的聚居环境和生态体系。 行洪排、沥河道５Ｏ余条，修筑骨干堤防６１００多 ｋｍ，发展灌溉面积７×１０ ｈｍ。还建成了引滦入 津、引黄济津、引青济秦等多个跨流域调水工程， 形成了较为完善的防洪、除涝、供水体系，为海河 流域的发展、提高人民生活水平发挥了巨大的作用。 为适宜国民经济发展的需求，连续大规模进行 水利工程建设，过度开发地表水、掠夺性超采地下 水，打破了原有的生态平衡，导致生态环境进一步 恶化，形成了海河流域有河皆干、有水皆污的严重 局面。过去在河道治理上是以传统的水工学为基 础，以防洪除涝为第一任务的，上述成就也彻底改 变了河流的自然状态，引起了河流生态系统功能的 变化。今天社会经济需要进一步发展，恢复河流生 ３生态治河技术措施 ３．１河道治导线规划 传统的河道治导线规划，常常是从防洪的角度 出发，对弯曲的河流实施裁弯取直，将散乱状态的 多叉河流集中成一条主流等，人为地改变了自然河 流中主流、浅滩和急流相间的格局。如我们在对重 庆市大足县濑溪河河道治理中，原河道为一“Ｑ 型”湾道，湾道长２．５ｋｍ，裁湾取直线部分长仅 ０．５ｋｍ，采用裁湾方案，河道顺直，工程量可大大 节省。但湾道内的原有河道将废弃，依靠湾道水流 灌溉的农田会受到较大影响。同时新开河道不仅占 用新的农田，还会引起新的冲刷不平衡。为保持河 道生态功能，设计时仍维持河流的自然状态，保留 自然曲折蜿蜒河道，对局部地段的调整进行论证并 采取生态恢复措施。这样做不仅地方满意，也不破 坏原有河流环境。 作者蔺介一傅长锋（１９６３年一），男，删Ｅ泊头人，总工办主任，高 级工程师。 态，由传统水工学的治河思想向恢复流域生态环境 治河理念转变，是今后水利工作者必须遵循的原 则，下面仅就生态治河技术在工程设计中的应用阐 述一些我们的做法。 ２生态治河技术设计的主要内容 ①尽量维持河流的自然状态．保留自然曲折蜿 ・４４’ 维普资讯 http://www.cqvip.com 水文水资源 水利规划与设计 ２００７年第１期 ３．２堤岸结构设计 根据自然仿生原理，生态堤岸应是乔灌草结合 的结构型式，根系有固结土粒的功能，茎干有增加 过水断面粗糙度的功能。 堤岸是保证河道行洪安全的主体结构，土料筑 堤后，一般常规水工设计是迎水面采用浆（干）砌 石护面的结构型式，使得植物难以生长，人为地将 水流束缚在河槽内。我们在濑溪河河道治理中，为 防止河道行洪和暴雨冲刷堤坡，改浆砌石护坡为内 外坡均设计成草皮护坡，草种选择适应当地土质、 气候条件，耐旱耐涝生长期长、价格低廉的品种。 种植方法：先将三维织物网固定在堤坡上，后在网 内播土，土层厚１５ｃｍ（当地耕作土），然后在撒上 草籽，并在播种前使用清除杂草的药剂。在原有岸 坡坡面上用３０ｃｍ×３０ｃｍ的草坪满铺，草坪间留 ５ｃｍ－－￣ｌＯｃｍ空隙，并铺砂经人工踩实然后浇水。 尽量不改变原来河道的自然面象，保证河道既能行 洪又可以形成沿岸人水相亲的和谐自然环境。 ３．３河岸滩整治 河岸滩地的主要特点是地下水位高，一般常年 有明水，为发挥其缓洪滞蓄的作用，选择耐湿耐水 渍水淹的草本植物进行防护。 蓟运河某河段长约２ｋｍ，沿河岸及岸滩２ｍ～ ３０ｍ范围内生长着茂密的芦苇，是一处天然的生 态岸坡，原规划方案是挖除河岸及岸滩芦苇疏浚河 道后采用浆砌石护坡。实施时调整为保留天然河岸 及岸滩芦苇，将岸堤加高培厚使其达到防洪标准的 要求，对局部芦苇稀疏或无芦苇部位，采用移植的 办法增补。实践表明在河道浆砌石护坡段由于水流 急、冻涨等因素坍塌破坏现象不断发生，经常需要 修复；而天然芦苇段堤防稳定，无淘刷破坏现象， 主要是植物的根系产生了固结土粒的作用，保持了 河道天然状态。 ３．４宽浅平滩地治理 海河流域的滹沱河、沙河、滦河等河道的局部 河段滩地宽达５ｋｍ多，在５年一遇行洪线与１Ｏ年 （或２０年）一遇行洪线之间的滩地上，可以种植多 年生的草本植物，起到植物护滩的目的。对全年断 流时间较长的滹沱河、南运河（年断流天数在２２０ 天以上）等北方间歇性河道，全部河床都可以发展 成自然草被。对主河槽常年有水（年断流天数小于 ６Ｏ天）的滦河、滏阳河等河道，沿河修建一些长 度不等的丁坝，再种植一些滩边灌木和草本植物与 丁坝结合，目的是小洪水种地，大洪水滞洪，提高 缓洪固滩的效果，这样做的效果很好。而对河流中 心的残留土滩地采用滩边灌木和草本植物加以保 护，维持其过洪分流的作用，减少游荡性河谷的频 繁改道和滩地的冲蚀破坏。 ３。５防护林 防护林按其应用的目的不同，可分为护岸林、 堤脚保护林、防浪林等。外坡及其防护林带有固 堤、防风沙和美化大堤的功能，在河道治理中应尽 可能设置，就向高等级公路两侧的防护林带一样起 到防风固沙的作用。在天然河道的凹岸，大堤常受 洪水冲淘，行洪时洪水常常发生顺堤流的现象，应 设置内坡堤脚保护灌木林。树种应以“乡土树种为 主”、“适地适树”的原则选择。海河流域的骨干河 道的堤防上大多种有防护林带，起到了固堤、防沙 和美化环境的功能，在根治海河骨干河道的“六成 （河成、堤成、路成、桥成、树成、田成）”标准中， 其中的树成和弃土成田为两项重要的生态指标。 ３．６截潜技术 对河槽由谷地和高阶地组成的河道，象防止海 水入侵的方法一样，建立河床截流减渗潜坝，固定 侵蚀基底，保护并扩大湿滩和沙地，延缓地表水过 境过程。截潜技术包括平原和山间盆地，但在平原 区为保证土地不产生盐渍化现象，潜水埋深应维持 在４ｍ左右。如承德市武烈河上建的低坝拦蓄径流 营造水面的方式。 承德市武烈河是一条山区行洪河道，河道纵坡 陡，来水迅猛，流域内植被较差。我们在武烈河流 经市区约５ｋｉｎ长的河段上修建了５座梯级橡胶坝 工程。过去在较小流量时，洪水由深槽快速地通 过，变成了全断面过流，流速降低了，大大延缓了 地表水过境过程，滩地淤积也相应增加，如今沿河 两岸由原来得垃圾、乱掘景象，变成了绿树成阴、 花草飘香、生气勃勃的盎然景象。 ４生态治河的关键问题 生态水工学并不是简单的河流绿化，而是以生 态学理论为基础，将人类社会与其自然环境相结 合，以达到可持续生态系统的设计方法，是生物与 水工建筑的有机结合。过去治河工程着眼于河流本 身，常用输水性能好、水流流速均一、又便于施工 的梯形等规则断面来恒量工程设计的优劣，忽视了 自然河道断面上浅滩与深潭相间的生态合理性。上 述的几种生态治河技术方法，也只是为了营造河流 生态体系，实现生物与河流结构、功能统一的环境 ・４５・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 水文水资源 水利规划与设计 ２００７年第１期 措施。生态治河的关键应该是“水”的问题，只要 有了生态用水，再结合水工学措施才能够恢复生态 环境。 海河水利委员会编制了《海河流域生态环境恢 高大中型水库的汛限水位；③提前启用分洪滞洪区 （包括湿地），最大限度地实现地下生态水的补潜量。 ５结语 海河流域属于半干旱半湿润地区，年际年内径 流分布不均，不同河道（或河段）应有不同治理目 标，治理中尽量顺应河势，维系天然河道特征，采 复水资源保障规划》，全面分析了海河流域生态环 境恶化的原因，提出了利用生态理念恢复海河流域 生态环境的工程方法，以及恢复海河流域生态环境 需水量２０１０年为１３７亿ｍ３，２０２０年为１４５亿ｍ３， ２０３０年为１５０亿ｍ。。解决生态水量除要大力开展 节水、治污、调整产业结构、建立节水型社会，采 取南水北调等外流域调水措施外，还应加大“洪水 资源化”的研究工作。 海河流域在受洪水严重威胁的同时，水资源又 异常短缺，流域降雨主要集中于汛期的一两次降雨 过程，蓄水滞纳与排洪同等重要，再也不能采用 “一用不同的生态水工模式，遵循“因地制宜、因害设 防”的原则。水生态问题是长期形成的，不能再搞 大规模急功近利的“生态建设”，否则会再一次造 成对生态系统的干扰或破坏。 为满足生态治理的需要，应尽快制定或修编以 生态学理论为基础的治河工程规程规范，以便指导 生态水工模式的工程规划、设计和施工等工作。 参考文献 １董哲仁，生态水工学的工理念．中国水利．２０ｏ３年第１期 ２何杉，用生态学的理念改造海河流域水利工程体系． 海河水利网．２００３年ｌ１月 ３海河水利委员会《海河流域生态环境恢复水资源保障规 划》（送审稿）２００４年ｌ１月 泄了之”的治水方略了。洪水管理的原则是 “与洪水共存”，从以下几方面实现洪水资源化，在 水雨情预警预报系统不断完善的今天，应该是完全 可以做到的。①降低大中型水库的防洪标准，如从 现行的万年降到五千年一遇洪水以下，目的也是为 了利用现有的工程规模增加洪水的拦蓄储量；②提 （上接第４３页） ５．５加强建设项目水资源论证工作 杠杆作用。 ５．７以干流调蓄工程和外流域调水弥补水资源管 理上的先天不足 一建设项目水资源论证是取水审批的重要依据， 要按照《建设项目水资源论证管理办法》等规定， 进一步加大对水资源论证制度的贯彻实施力度，严 格论证报告的审查。要加强建设项目取水水源、用 水合理性、建设项目对生态与环境的影响等技术论 证，为取水许可提供科学的依据，控制用水需求过 快增长。对在建、拟建的取水建设项目，未提交建 设项目水资源论证报告书而受理取水许可申请的， 或未进行建设项目水资源论证而立项建设的，要责 方面，迫切需要兴建黑河干流骨干调蓄水 库，增强水量能力；另一方面，应实施“引大 济黑”工程，从大通河上游引水至黑河东岔八宝 河，从根本上解决黑河流域资源型缺水问题。 ５．８保护祁连山水源涵养林和草原植被．改善黑 河上中游生态环境 祁连山水源涵养林是全市人民乃至整个河西走 令其补充开展论证工作。特别是对于无序开发的水 廊的生命线，是保持区域水资源稳定的重要因素， 电项目，要加强水资源论证管理，严格审批程序。 保护建设祁连山水源涵养林和草原植被，就是保护 ５．６加大水资源费征收力度 水资源。要采取强有力的措施，加强保护和恢复工 作，确保涵养林充分发挥涵养水源的重要作用。同 时，要合理配置生态用水，加大绿洲生态农业建 设，促进绿洲农业良性循环，保护和恢复湿地。 ５．９对全市水能资源进行科学调查评价和规划。 在“十五”初期水能资源初步评价的基础上， 要对全市水能资源进行全面、系统的调查评价和规 征收水资源费是水法赋予水行政主管部门的一 项重要职责，要严格取水许可监督检查，足额征收 水资源费，避免行政干预，不得随意减免，对取水 单位或者个人拒不缴纳、拖延缴纳或者拖欠水资源 费的，应严格按照水法规定予以处罚。通过水资源 费征收进一步加强取水许可监督管理，有效发挥水 资源费在促进水资源节约、保护和合理利用的经济 ・划，确保科学、有序地开发利用水能资源。 ４６・
