城市河道水体生态疏浚综合治理的实践研究

莫启导

(东莞市茅輋水库管理所，广东 东莞 523000)

随着城市经济社会的不断发展，往往会给城市生态环境带来巨大的压力，城市生态水体往往受发展带来的环境压力最明显，因此提升城市生态水体是关乎城市建设的门面，必须加强对城市河道的治理。当前城市河道的治理中，综合生态修复的理念逐渐受到广泛应用[1]。本文基于东莞某河道的污染现状，探讨城市河道治理的综合治理技术和管理方法。以期实现对该河流的水体问题、淤积问题和护坡安全问题的治理形成一套综合治理管理体系。

1 河道现状问题及治理思路

1.1 河道现状

该河流经发源地流经过325国道流入水库，干河总长10.53km，本次工程治理范围为治理河道总长5.534km(南溪河主流1.344km，支流4.19km)。

根据该河流的河流走势和水系关系，把该河流分为4段进行描述。

(1)该段河道沿线为低丘平原，岸坡较低，河道蜿蜒曲折，河底宽约6～16m，大多河宽为12m，河床高程为21.16～18.19m，地面高程为22.82～19.71m。河道沿线为耕地，河道流经村落处，许多生活垃圾往河道倾倒，导致该段河道浅窄，淤积严重，局部河段淤积厚度达1.5米，致使该段周边耕地经常受淹；

(2)河流支流1#该段河道长200m，位于机耕路两侧，与支流2#汇流，水流入支流3#，河道沿线为低丘平原，岸坡不高，平均高度1m，两岸岸坡大多为土坡，河底宽约3.3～1m，大多河宽为2.5m，河床高程为21.0～20.46m，地面高程为21.45～22.3m，河床平缓；

(3)河流支流2#该段河道长1.23km，位于机耕路两侧，与支流4#汇流，水流入支流3#，河道沿线为低丘平原，岸坡不高，平均高度1.5m，两岸岸坡大多为土坡，河底宽约3.2～4.5m，大多河宽为3m，河床高程为21.83～20.53m，地面高程为23.28～22.14m，河床平缓，河道有修建小型排水涵，河床被抬高，排水不畅。水系不连通，且河道两边为耕地，农业化肥等面源污染严重，水体有发臭情况；

(4)河流支流3#该段河道长0.707km，位于机耕路两侧，与支流1#汇流，水流入支流1#，河道沿线为低丘平原，岸坡不高，平均高度1.5m，两岸岸坡大多为土坡，河底宽约2.3～4.9m，大多河宽为3m，河床高程为20.7～20.88m，地面高程为22.05～21.88m，河床平缓，排水不畅。水系不连通，且河道两边为耕地，农业化肥等面源污染严重，水体有发臭情况。

1.2 工程水文地质评价

(1)水文条件

工程所处湛江市麻章区属亚热带性季风气候，日照充足，热量丰富，高温多雨，场地地下水类型主要为孔隙潜水与微承压水。另外，工程区雨量充沛，地表水搬运作用显著，水土流失严重，区内暴雨强度大，常造成河流暴涨，冲毁堤围，威胁村庄农田。

(2)岩土工程评价

场地位于强台风常袭区，本区地震动峰值加速度为0.10g，对应的地震基本烈度为7度，应按有关规定进行设防。河道两岸均出露玄武岩全风化残坡积粉质粘土，风化不均匀，呈可塑-硬塑状态，含少量风化岩碎石，局部夹孤石，工程性质一般，具微透水性。建议河道及建筑物以第③层粉质粘土及玄武岩层，作为基础持力层。

(3)环境水的腐蚀性评价

场区河水对混凝土结构具微腐蚀性，长期浸水环境下对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替环境下对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性[2]。

1.3 河道治理思路

本次治理设计围绕城市黑臭水体整治为中心开展工作，通过清淤疏浚，岸坡防护等措施保障河道护岸稳固、河流通畅。主要任务是整治南溪河重点河段的黑臭水体问题，改善河道水环境，兼顾河道生态及防洪安全的综合治理[3]。

治理的主要任务包括：

(1)本次对治理范围内5.534km长的河道进行清淤，对挤占河道的河段进行开挖拓宽，对被侵占的河道上违章建筑和阻碍行洪的障碍物要予以清除。

(2)结合沿岸村庄的美丽乡村规划和新农村建设等要求采取相应的措施，本次对某村段进行护岸加固，桩号K0+000～K1+344(调孰村段)两岸新建预制鱼巢式护岸2650米，护岸高2.0米，护岸以上坡面采取草皮护坡，左岸铺设绿道283米。河流治理工程坚持“河畅水清、功能健全、岸绿景美、人水和谐”治理目标。树立生态治理理念，践行绿水青山就是金山银山的理念，深入贯彻落实河道治理与当地美丽乡村建设有机结合，在留足洪水出路、不缩窄河道的基础上，顺应河流河态，避免截弯取直，尽量就地取材，适当的采用生态措施，保障河岸稳固，恢复河道行洪排涝能力。

2 河道疏浚修复整治

2.1 现状河道淤积现状

本次根据河道实际情况及存在问题分四段进行清淤疏浚。第一段为河流主流调某村段(桩号K0+000～K1+344段)，主要是对不满足最小河宽的断面进行扩挖和淤泥疏浚，清淤长度共1.344km。第二段河流支流1#(桩号K0+000～K0+200段)，清淤长度累计0.347km；第三段为河流支流2#段(桩号K0+000～K1+229)，清淤长度2.501km；第四段为河流支流4#段(桩号K0+000～K0+707)，该段左右两支流比降平缓，存在阻水现象，该段采用挖掘机对淤积河段进行清淤，清淤长度1.342km。

2.2 河道疏浚原则

河道整治清淤疏浚是针对河道设障或淤积所采取的恢复原有河道过水能力的措施，由于河道内淤积严重，河床被抬高，为增大河道的过洪能力，通过疏浚扩大河道的排水能力[4]。

疏挖整治总原则：通过对河道疏挖整治，减少阻洪面积，增加行洪断面，降低水位，力求工程量省、经济可靠、施工可行[5]。

2.3 河道疏浚范围

本次对治理范围内5.534km长的河道进行清淤，河流主流1.344km，支流4.19km，对挤占河道的河段进行开挖拓宽，对被侵占的河道上违章建筑和阻碍行洪的障碍物要予以清除。

本次清淤分段进行，第一段是河流主流某村段(桩号K0+000～K1+344段)，主要是对不满足最小河宽的断面进行扩挖和淤泥疏浚，河道沿线为耕地，河道流经村落处，许多生活垃圾往河道倾倒，导致该段河道浅窄，淤积严重，局部河段淤积厚度达1.5米，致使该段周边耕地经常受淹该段采用长臂挖掘机对淤积河段进行清淤，清淤长度共1.344km。

第二段为河流支流1#段(桩号K0+000～K0+200)，该段支流断面相对较窄，比降平缓，该段采用挖掘机对淤积河段进行清淤，清淤长度累计0.347km。

第三段为河流支流2#段(桩号K0+000～K1+229)，该段左右两支流比降平缓，存在阻水现象，该段采用挖掘机对淤积河段进行清淤，清淤长度2.501km。

第四段为河流支流3#段(桩号K0+000～K0+707)，该段左右两支流比降平缓，存在阻水现象，该段采用挖掘机对淤积河段进行清淤，清淤长度1.342km。

清淤设计

2.4 清淤疏浚设计

本次清淤设计根据现状河道实测断面，推求现状水面线，分析河道阻水的地方，初步拟定设计断面，然后根据设计断面推求设计水面线[6]。拟定的设计断面在满足堤防稳定、节省投资的前提下，将能保证设计洪水安全通过的河底宽度，确定为最小的河道疏浚宽度b min。各段疏浚的河底宽度原则上不应小于b min，并且根据每段河滩宽度和过水断面情况加以适当调整[6]。

一般河段，按照设计河底高程、设计纵比降、设计开挖边坡和最小河道底宽进行清淤疏浚。滩唇、河漫滩处原有植被，保留原状，不予以挖除，以稳定河道正常的生态，又减少水土流失[7]。对已经建有护岸的河段，疏浚时应留有一定的保护距离，不少于5m。疏浚时严格按照设计边坡、设计底高程进行清淤清障。

3 河道护岸护坡治理

护岸采用挡土墙护岸措施必须根据地形地貌、河岸高低、基础好坏情况来决定。本次治理拟对河道护岸进行加固，综合考虑地形地质情况、造价、耐久性及环境生态要求，结合各段的实际情况采取不同的护岸型式和方案。结合沿岸城市的美丽城市规划和新城镇建设等要求，本次设计采用鱼巢式挡墙护岸。护坡均是常用的堤岸护坡方案，实施均较简易、环境可接受性均较好，草皮护坡既有良好的护坡效果，又与农村生态环境相协调，造价又较低，故本工程设计水位以上采用草皮护坡[7]。

针对各段河岸现状、存在的问题并结合沿岸的美丽城市规划和新城镇建设等要求采取相应的措施，本次对调孰村段进行护岸加固，桩号K0+000～K1+344(调孰村段)两岸新建预制鱼巢式护岸2650米，护岸高2.0米，护岸以上坡面采取草皮护坡，左岸铺设绿道283米。

3.1 断面设计

结合沿岸的美丽城镇规划和新城镇建设等要求，南溪河主河道调孰村段(桩号桩号K0+000～K1+344)采取鱼巢式进行护岸加固。该段人流量，对景观要求高，左右岸均采用预制鱼巢式护岸，护岸高2米，预制生态框长2.0米，高0.5米，底宽0.5米。框内充填物：常水位以下回填级配片石，常水位以上回填砂质粘土。预制鱼巢式护岸基础采用C25砼基础，基础宽1.3米，高0.4米。阶梯护岸以上坡面采取草皮护坡。

3.2 稳定性计算

预制鱼巢式护岸稳定计算

(1)设计条件：

①主动土压力计算方法：采用Coulomb理论；被动土压力计算方法：Mazindrani(Rankine)理论；地震荷载分析：GB 50330—2013中国建筑边坡工程技术规范。

②防洪等级为5级，水工挡土墙设计等级为5级。

③挡墙形式为阶梯型，基础为混凝土，迎背水坡度为1∶0.3，预制框内填充物为块石和砂土，预制框背铺设土工布后回填粘土。制品规格长2米，宽0.5米，高0.5米。预制框综合重度取21kN/m3。摩擦系数根据地勘报告取0.43。生态框之间及生态框与底板混凝土之间摩擦系数取0.55。

④计算工况，按3种即持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况。

(2)计算断面：

根据本次初步设计预制鱼巢式护岸，以河道水面线、设计河底高程及地质剖面为基础，选取了桩号K0+900左岸作为代表断面作为计算断面，边坡墙=16.70°计算结果见表1。

4 综合治理效益分析

4.1 效益分析

本工程的防洪效益主要为减少的国民经济与社会财产损失，遵循“有无对比”的原则，进行估算。河岸建设实施后，取得的直接经济效益、间接经济效益及社会效益。包括防洪效益、生态效益及社会效益。防洪效益只要采用多年平均防洪效益表示，应按有无该项目对比可获得的直接经济效益和间接经济效益计算。分析历年麻章区洪涝灾害损失情况，结合南溪河的保护对象及沿岸经济发展情况，经计算工程防洪效益为80万元。项目间接效益主要是社会效益，本工程实施后过河道清淤疏浚后，沿岸大部分耕地及零星村庄能满足10～20年一遇防洪标准，保障重点河段防洪排涝安全，稳定河势，使沿河两岸村庄及农田免遭洪水浸淹，减少河道洪水威胁，减轻和改善防洪紧张情况。

表1 工况计算结果

4.2 国民经济评价及敏感性分析

社会折现率采用8%，项目运行期30年，计算期31年，经计算，本工程经济内部收益率10.9%，大于8%；经济净现值156.34万元，大于0；效益费用比1.23大于1。经济各主要经济指标均满足国家基本要求，经济评价可行。从评价指标看出，其经济内部收益率大于社会折现率8%，经济净现值大于零，效益费用比大于1，说明本项目在国民经济上是合理可行的。

5 结语

本文针对东莞某河道水体生态疏浚综合治理实践为研究目标，通过治理实践，有效提高堤岸的抗冲刷能力，维稳堤岸，实现“河畅、水清、岸绿、自然、生态”的目标，减少了保护区范围内洪涝灾的损失，而且美化绿化了环境，为河道周边城镇的经济建设和发展提供安全保障。通过分析论证认为，本工程技术可行、经济合理，并具有明显的经济效益、生态效益和社会效益。同时为实现河道黑臭水体预防及治理工作，真正实现长治久清，后期需将进一步健全长效管理机制，形成有效的河道管理制度，仍是今后城市河道水体生态管理研究的重要方向。