[摘要]山區(qū)河流處于山高坡陡，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的流域，河道縱比降大，洪枯變幅大，沖刷力強(qiáng)，水土流失嚴(yán)重。本文通過(guò)介紹沂河干流沂源縣城區(qū)段綜合治理工程，提出了山區(qū)河道治理中的生態(tài)修復(fù)措施，并在提高河流自凈能力方面進(jìn)行了有益的探索，在滿足行洪安全的前提下，對(duì)沂河河道進(jìn)行清淤疏浚和生態(tài)治理，形成一山、一水、一路、一綠的生態(tài)景觀，取得了較好的實(shí)施效果。

　　[關(guān)鍵詞]山區(qū)河道,生態(tài)治理,探討

　　1引言

　　生態(tài)水利工程是在滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的同時(shí)，兼顧生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性的水利工程。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，河流生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)工作迫切需要理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。目前，人們正從過(guò)去只重視防洪抗旱的水利工程建設(shè)轉(zhuǎn)向合理開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)河道建設(shè)上。

　　沂河是沂源縣的母親河,隨著沂源縣經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的逐年增加，形成了對(duì)河道濫采亂挖的局面，造成河道下切，河堤坍塌毀壞，河道行洪能力降低，制約了沂源縣工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由于河道缺乏維護(hù)，污水橫流，垃圾成堆，河道生態(tài)環(huán)境、水體自凈能力遭到極大破壞。因此，對(duì)沂河進(jìn)行綜合治理是勢(shì)在必行。

　　治理段地處山區(qū)，其河道坡降陡，洪水位高，洪枯變幅大，沖刷力強(qiáng)，河道的治理難度也較大。設(shè)計(jì)在對(duì)山區(qū)河道的洪水特性、洪災(zāi)類型、災(zāi)害成因、治理措施進(jìn)行認(rèn)真探索后，密切結(jié)合防洪工程措施與非工程措施，將河道整治，治山治水與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，進(jìn)行了全面統(tǒng)籌規(guī)劃，達(dá)到治理河道，防治洪澇，改善生態(tài)環(huán)境的目的。

　　2基本情況

　　2.1流域概況

　　沂河又名沂水，是淮河流域沂沭泗河水系中的較大河流。位于山東省南部，江蘇省北部，發(fā)源于山東淄博沂源縣，流經(jīng)沂源縣后折向南，山東臨沂市的沂水、沂南、河?xùn)|、蘭山、羅莊、蒼山、郯城等縣區(qū)，由郯城縣吳家道口村入江蘇省境內(nèi)，經(jīng)駱馬湖入新沂河，抵燕尾港入黃海。全長(zhǎng)574km，流域面積17325km2。年徑流量為35.1億m3，河床最寬處1540m，流域面積7325km2。沂河在沂源縣境內(nèi)長(zhǎng)84.6km，有13條較大支流匯入沂河，縣內(nèi)流域面積1464km2。沂河對(duì)沂源縣的經(jīng)濟(jì)，特別是沂源縣的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用。

　　沂源縣位于山東省中部，淄博市最南端，屬沂蒙山區(qū)，東經(jīng)117°48'-118°31'，北緯35°55'-36°23'�？h域總面積1735.85km2�，F(xiàn)轄9鎮(zhèn)4鄉(xiāng)，14個(gè)居民委員會(huì)，626個(gè)行政村，982個(gè)自然村�？�?cè)丝?5.98萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口43.52萬(wàn)人。

　　流域處于魯西臺(tái)背斜魯中隆起區(qū)中部，地跨魯山斷裂凸起，沂山斷裂凸起，金星頭斷塊凸起�？h內(nèi)地層較全，構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)較弱，巖漿巖不甚發(fā)育。流域內(nèi)大都是片麻巖、結(jié)晶巖、石灰?guī)r，地表覆蓋物多系松散的砂土和亞砂，而且山丘起伏坡度大，植被差，森林覆蓋率低，沂河屬山溪性河流，汛期雨量集中，暴雨多，強(qiáng)度大，水流湍急，洪水的侵蝕搬運(yùn)能力強(qiáng)，泥沙粒徑粗，推移質(zhì)輸沙量占的比重大。根據(jù)東里水文站30年的觀測(cè)資料，沂河多年平均含砂量1.04kg/m3。沂河沂源縣段泥沙淤積量超過(guò)200萬(wàn)m3。

　　2.2河道現(xiàn)狀

　　建設(shè)地點(diǎn)

　　工程所在地位于沂源縣縣城城南，沂河干流段自樁號(hào)5+300～7+000，全長(zhǎng)1.7km;其支流螳螂從樁號(hào)6+000匯入。

　　河道現(xiàn)狀

　　1)流域水土流失嚴(yán)重

　　沂河屬于山溪性河流，山高坡陡，河道水位暴漲、暴落，夾帶泥沙較多，河床多為砂質(zhì)，沖淤作用較明顯，四季水流有較大差異。由于上游山丘區(qū)植被差，涵養(yǎng)水源的能力低，加之地面缺乏工程攔蓄，每逢降雨，極易形成山洪，洪水夾帶泥沙較多，造成中下游洪災(zāi)與河道淤積，同時(shí)，沿河兩岸傾倒建筑生活垃圾，間接造成了河道淤積。

　　2)河道行洪標(biāo)準(zhǔn)低，防洪能力差

　　近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展入，沂河干流沿途村莊不斷侵占河道，違法開采、設(shè)障、縮河造地現(xiàn)象增多，人為縮小了河道行洪斷面，嚴(yán)重阻礙了河道正常行洪。通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀河道進(jìn)行過(guò)流能力復(fù)核，大部分河段河道行洪能力嚴(yán)重不足。河道現(xiàn)狀斷面為復(fù)式梯形斷面，河道寬度在100～300m之間。左岸城區(qū)河段建有河堤，局部破損毀壞嚴(yán)重;河道右岸大部分為山體。主河槽漿砌石墻，年久失修，因河道下切、部分河段濫采亂挖，使堤基外露、坍塌,嚴(yán)重威脅兩岸群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　(3)生態(tài)惡化

　　河道周邊企業(yè)向河道內(nèi)排放污水，兩岸居民傾倒垃圾，致使河道水質(zhì)污染嚴(yán)重，采砂、縮河造地等現(xiàn)象致使河道自凈能力減弱，生態(tài)系統(tǒng)惡化，同時(shí)也影響了地下水的補(bǔ)給。

　　3工程標(biāo)準(zhǔn)

　　沂河干流段河道設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，其中螳螂河支流入口以上設(shè)計(jì)洪峰流量992.5m3/s，流入口以下設(shè)計(jì)洪峰量1867.5m3/s，堤防工程的級(jí)別為4級(jí)，主要建筑物等級(jí)為Ⅳ級(jí)。

　　4設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　4.1工程總體布置

　　設(shè)計(jì)遵循了：全面規(guī)劃、綜合治理，因勢(shì)力導(dǎo)，因地制宜的原則。本治理段設(shè)計(jì)在滿足行洪要求的前提下，盡可能隨就原有河岸。依據(jù)河道的地勢(shì)、地貌、植被的分布特點(diǎn)，依次在沂河干流治理段建設(shè)生態(tài)橡膠壩，使河道形成連續(xù)水面。利用橡膠壩形成寬淺水面，構(gòu)建濕地。根據(jù)現(xiàn)狀地形在支流螳螂河入口處(樁號(hào)5+700)設(shè)置河心島(魚舟島),對(duì)岸山體上設(shè)計(jì)觀景亭(望溪亭),再現(xiàn)”娟娟群松,下有漪流;晴雪滿汀,隔溪魚舟”的清奇之氣。

　　4.2河道工程設(shè)計(jì)

　　4.2.1平面設(shè)計(jì)

　　在滿足行洪要求前提下,結(jié)合現(xiàn)狀河道岸線,確定河道設(shè)計(jì)控制線，對(duì)河道的岸線、堤線進(jìn)行上下游、左右岸統(tǒng)籌布置，以多年的河床演變規(guī)律調(diào)整設(shè)計(jì)河勢(shì)和流向，右岸穩(wěn)定的山體段保留自然原貌，險(xiǎn)工段采用格賓石籠護(hù)砌，保證左右岸河岸平順連接，充分遵循其自然規(guī)律，盡量保持其天然性。設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)狀相對(duì)穩(wěn)定的分叉河段形成的河心洲，修建了分水魚咀，調(diào)整了分流、分沙比，固定了河心島，形成魚形島，保證了景觀效果，開挖疏浚河道河口寬度在120～200m之間。

　　4.2.2縱斷設(shè)計(jì)

　　河底比降結(jié)合現(xiàn)狀地形條件，并根據(jù)所布置的生態(tài)壩，將河道分段來(lái)考慮，沂河干流：樁號(hào)5+300～6+500段，設(shè)計(jì)比降為1.5‰;樁號(hào)6+500～7+000段，設(shè)計(jì)比降為2.2‰;螳螂河支流段：設(shè)計(jì)比降為5.2‰。

　　4.3.3橫斷設(shè)計(jì)

　　橫面型式根據(jù)河道現(xiàn)狀地形、地勢(shì)特點(diǎn)，在滿足防洪要求的前提下，考慮到河道景觀等因素，采用梯形及梯形復(fù)式斷面型式。

　　按照“宜深則深，宜淺則淺”的生態(tài)治河原則，對(duì)河道進(jìn)行生態(tài)整治。斷面型式為梯形復(fù)式斷面，除山體出露段保留現(xiàn)狀象形山體自然風(fēng)貌外，河道兩岸根據(jù)現(xiàn)狀地形進(jìn)行緩坡化處理，坡比不小于1：3.0，對(duì)水流沖擊掏刷嚴(yán)重的坡腳部位，即靠近河底線上下3.0m范圍內(nèi)，進(jìn)行干砌石護(hù)砌。正常擋水位以上采用了草皮綠化，同時(shí)插播了本土植物杞柳活枝條。此護(hù)腳措施可為水底無(wú)脊椎動(dòng)物提供穩(wěn)定的地質(zhì)。樁號(hào)6+020～6+470河道左岸需擋墻加高，砌筑在原有河道擋墻基礎(chǔ)上進(jìn)行，采用M10水泥砂漿砌MU100塊石，種植爬藤植物遮擋墻、使硬質(zhì)景觀生態(tài)化。

　　干砌石塊石粒徑采用Isbash提出的公式計(jì)算

　　式中：Dn50為塊石立方折算直徑;V為河床流速(河床往上10%水深位置);C=0.3：低擾動(dòng)(如正常水流條件);C=0.7：高擾動(dòng)(如因船引起的回流);C=1.3射流條件時(shí)：為邊坡系數(shù)，，其中a為坡角，為塊石的內(nèi)摩擦角。

　　設(shè)計(jì)在原河床砂卵石碾壓密實(shí)的情況下鋪設(shè)干砌石塊，在塊石間隙扦插活枝條，要求施工時(shí)確保塊石間隙已被土壤填實(shí)，并且在塊石間隙中的土體厚度至少應(yīng)達(dá)到塊石平均厚度的一半。

　　4.3擋水建筑物設(shè)計(jì)

　　擋水建筑物經(jīng)過(guò)多方案比較選用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省三材(鋼、木、石)、造價(jià)低，施工期短，自重輕，抗震性能好，跨度大，不影響汛期行洪、新穎美觀的橡膠壩擋水方案。1#橡膠壩設(shè)計(jì)為兩跨，單孔凈寬56m，設(shè)計(jì)壩高3.5m，2#橡膠壩設(shè)計(jì)為單跨90m，設(shè)計(jì)壩高2.5m，兩座橡膠壩的設(shè)計(jì)內(nèi)壓比均為1.3，壩袋充水時(shí)間按24h設(shè)計(jì)，排水時(shí)間按2h設(shè)計(jì)，排水方式為強(qiáng)排。垂直防滲采用了擺噴防滲墻，側(cè)向防滲設(shè)計(jì)在岸墻后面設(shè)粘土刺墻，長(zhǎng)度是上下游水位差3倍，厚2m。

　　該工程地處山區(qū)坡陡流急，含有大量的推移質(zhì)。設(shè)計(jì)時(shí)橡膠壩時(shí)重點(diǎn)考慮了以下幾個(gè)方面。

　　1、壩址應(yīng)選擇在水流平順及河床、岸坡穩(wěn)定的河段，在山區(qū)河道治理中尤為重要，這一原則可避免發(fā)生波狀水躍和折沖水流，減輕壩帶振動(dòng)及磨損，延長(zhǎng)壩袋使用壽命，減少管理維護(hù)費(fèi)用。

　　2、因沂河洪水夾帶泥沙較多，壩址選擇時(shí)避開了縱坡突然變緩的河段，并將基礎(chǔ)底板同時(shí)抬高了0.8m,底板的抬高在減少了泥沙淤積的同時(shí)，利于改變上下游水流的銜接，易于泥沙排泄，減輕了壩袋溢流振動(dòng)，避免了回流和旋渦將卵石和泥沙等雜物帶到下游錨固線外的底板上，引起壩袋磨損。

　　3、在塌壩時(shí)滿足河道行洪要求的前提下，為保證安全，壩袋單跨跨長(zhǎng)控制在100m以內(nèi)，壩高控制在4m之內(nèi)。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　在滿足行洪安全的前提下，對(duì)沂河河道進(jìn)行了清淤疏浚和生態(tài)治理，形成一山、一水、一路、一綠的生態(tài)景觀，利用生態(tài)橡膠壩壩形成寬淺的水面和人工濕地，恢復(fù)河道自凈能力，改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳�活環(huán)境。將沂河沂源城區(qū)段建成水、城市、生態(tài)、文化融為一體，人與自然和諧共生的生態(tài)體系，創(chuàng)造一個(gè)安全、優(yōu)美、休閑、親水的生態(tài)長(zhǎng)廊。目前工程已竣工2年，河道初步呈現(xiàn)了水清岸綠、交通便捷、景色優(yōu)美、游客駐足的景象，

　　為山區(qū)河道的綜合治理提供了一定的借鑒意義。

　　參考文獻(xiàn)

　　1.董哲仁、孫東亞等編制.生態(tài)水利工程原理與技術(shù).中國(guó)水利水電出版社，2007.3

　　2.高本虎編著.橡膠壩工程技術(shù)指南.中國(guó)水利水電出版社，2004.10

　　3.孫東坡、李國(guó)慶等編著，治河及泥沙工程北京：黃河水利出版社，1999.7

---

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/nongyehuanjingkexuelw/3524.html