规划战略 水利规划与设计 2013年第1期 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) 【摘要】 珠江三角洲经济的快速发展,造成了河道的严重污染,破坏了两岸居民的生活环境和社会环境。本 文针对珠江三角洲河道出现的问题,提出了泄洪整治、水环境整治与修复、景观工程三个方面的整治措施,为珠 江三角洲进行河道整治与修复,建设人、水、生态环境和谐的河道体系提供参考。 【关键词】 珠江三角洲河道整治修复 [DOI编码】lO.3969/j.issn.1692-2469.2013.O1.001 【中图分类号】TV85 【文献标识码】 B 【文章编号】 1672—2469(2013)O1—0001—03 1 概要 河道水质和生态环境管理缺失,既不规划也不保 山无水不秀,城无水不美。水是生命之源、生 护,恶性循环,经过一定时间积累,问题逐步显现。 产之要、生态之基。河道众多是珠江三角洲地区的 2.2整治与修复思路 一个重要特色,也为该地区经济社会的发展提供了 城市河流因其位置和功能上的特殊性,在具体 优越的自然条件。但珠江三角洲经济社会快速发展 的治理技术上需要考虑多方面的需求,在规划设计 的同时,也造成了河道水质不同程度的污染,人口 时宜分别从防洪、蓄水工程、景观绿化、生态护岸、 急剧增长、城镇扩张、工厂林立等形成土地紧张, 污水治理和滨水区开发等6个方面,对城市河流水 河道被侵占或填埋,水系结构遭受破坏。珠江三角 环境进行综合治理。整治与修复基本思路是:从泄 洲河道集水范围基本都是城市发达、人口密集的地 洪整治、截污治污入手,从根本上切断内源、外源 区。当前河道水污染、水生态环境破坏等问题严重 污染,再辅以生态、植物、补水等修复措施,建设 影响两岸居民的生活质量和生态、景观环境质量, 人、水、生态环境和谐的河道体系,实现“水通、 制约了经济社会的发展,“还水于民、还绿于民” 水活、水美”,建设“安全河、清水河、生态河”。 的呼声越来越高。进行河道整治与修复,有利于实 l河涌水系整治I l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 f 河涌综合整治与修夏总体方案 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。 泄洪整治 l 水虾境整治与停夏 l J 水景观工程 2整治与修复思路 I k 迭 非工程描施规划 l 2.1 问题分析 到 珠江三角洲河道存在的主要问题是水环境、水 目 r 标 景观与该地区经济发展水平不协调,制约沿岸居民 效 环境景;日向评价r 求 居住和生活环境质量的提高。造成这一现象的原因 果 ’ 效果评估 l 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 图1技术路线图 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 作者简介:梁海涛(1965年一),男,高级工程师。 规划战略 水利规划与设计 2013年第1期 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 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 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 一一一一一一一 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。 泄洪整治 景观工程 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 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,给人以空问宽阔的感觉;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 规划战略 水利规划与设计 2013年第1期 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 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 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 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1 lkm2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(下转第14页) 规划战略 水利规划与设计 2013年第1期 有个村民代表大会推选出来的为大家义务管水的 接水员就行了。 农八师石河子市和新湖总场两个兵团灌区没 现象严重,有的防渗渠道已经完全没有防渗功能, 工程效益不能够充分发挥,严重制约了渠道的正常 引水,渠道利用率较底。在兵团斗渠所有权属各团 有推行农民用水协会。他们目前采取的形式是每年 在用水期成立一个管水协会或议事会之类的组织, 场所有,每年的渠道的维修及防渗由团水管所上报 计划,由团里从水费中统一安排人力、物力、材料, 会长由连长担任,副会长由管水的副连长担任,成 员由配水员及职工代表大会选出的有威望、比较热 心为大家服务的若干人员组成。主要负责安排灌水 次序,计量水量,简单的渠道维护等工作,工程量 大一些的农渠维护由协会组织连里人员一起维护。 维修情况基本能得到满足。农渠在地方上所属权属 村里,推行农民用水协会的所属权属协会,因为大 部分农渠都是土渠,维护一般由村里抽人义务维 修,有防渗的农渠维护费一般由村里从村自办小厂 上交的承包费中开支,用水协会因从每亩地中抽的 有提成,所以维护也不成问题。在兵团,农渠的维 护属连队,有的连队在水费中增加了O.01元/立方 米,因农户每年要向连里上交利费,利费中就包含 有渠道维护费,大的维护由连水管所上报计划给团 里,由团里统一安排,小的维护由连水管所出人力 管水协会人员无任何报酬,有些连里一年给300元 补贴,绝大部分连队管水协会人员都是义务服务。 3.2乡(镇)水管站改革 玛河灌区内乡镇水管站是基层水管单位,在业 务、人事上都是由上级水管处直接管理。根据事业 单位人事制度改革精神,各管理处对基层站所职工 解决。推行协会管理,可以部分解决本协会内部的 工程维修问题,但从玛河灌区实际情况来看,末级 渠系斗渠虽然数量少,但由于渠道运行维修成本 大,这部分维修费用就目前灌区推行的农协会运作 中是没有办法解决的。因此如果要真正建立起末级 渠系维护的良性机制,并保证水管单位的有效发 展,早日实施包含渠道水损费用在内的终端水价是 解决该问题的最有效的办法。 实行了全员下岗,竟聘上岗的制度。2005年灌区乡 镇推广农民用水协会,协会是以行政村为单位建立 起来的,主要负责本村内的水量调配、斗农渠的管 理和维修,基层水管所工作的主要任务是合理分配 各村水量、并指导各个协会进行正常工作。同时农 民用水协会的成立,促进了乡镇水管人员分水的公 平性和量水的精确性,也促进了乡镇水管单位人员 的服务意识。 3.3末级渠系改造 玛河灌区末级渠道约有上万条,长度上万公 里,总造价十多亿元。斗渠防渗约为60%,农渠防 渗约为10%。地方上斗渠所有权属于乡镇所有,近 几年因施行了农户终端水价,也全免了农户各项税 金,而斗渠多为防渗渠,运行维修成本大,乡镇现 在没有足够的资金来源对渠道进行维修和养护。截 止目前,有些灌区斗渠年久失修,很多防渗渠道, 现在已经严重老化,渠道淤积、冲刷、沉陷、坍塌 ^● |k |c |c^|c 木求 |‘卓 |c _c |c 木 |c ● 4结语 通过分析玛河灌区农业水价承受力,推行农民 用水户协会,乡(镇)水管站改革,加强末级渠系 改造,对玛河灌区水价管理体制进行改革,进一步 推进水利工程管理单位定岗定编及工程维修标准 的实施,逐步实现水资源的优化配置,使灌区发展 尽快走上良性循环、健康发展的道路,发挥灌区的 综合效益。 ,k |c●|c^^|k|c _‘ ,l土士 ^ ^_c士★ 士_c (上接第3页)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 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 报告》,开始大范围生态修复。至2005年目前上 游区域的工程己绝大部分完成。 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 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。 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。