高 偉 ，王 寧 ，鄭燦堂

（1.泰安市黃前水庫管理局，山東 泰安 271036；2.泰安市水利勘測設(shè)計研究院，山東 泰安 271000）

泰安市地處山東省中部，擁有多種地貌類型，山地、丘陵、平原、洼地、湖泊兼而有之。市域西部瀕臨黃河，境內(nèi)長5km以上的河流共計266條，大汶河是其中唯一的大型河道，其余均為中小河流。境內(nèi)的平原均系河流沖、洪積平原，既有山前平原、也有中部平原，還有濱湖平原，分布在黃河下游右岸，大汶河中下游以及眾多中小河流中下游兩岸或尾閭。氣候?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)大陸型，四季分明的。春季，冷暖氣團(tuán)進(jìn)退不定，東南風(fēng)盛行，空氣干燥，回暖迅速。夏季，炎熱多雨，高溫高濕，降水集中，常有暴雨澇災(zāi)。秋季，受大陸氣團(tuán)影響，氣溫迅速下降，降水較少。冬季，盛行偏北風(fēng)，氣壓高，溫度低，氣候干燥。

1 平原河道現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 河道被侵蝕破壞，生境退化惡變

近年來，泰安市經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，河道不斷被經(jīng)濟(jì)建設(shè)或特色農(nóng)業(yè)侵蝕占用、裁彎取直、束窄阻斷，其過水?dāng)嗝鏈p小甚至不通，在降低防洪排澇和調(diào)蓄水資源能力，增加洪澇干旱災(zāi)害風(fēng)險的同時,也使生物群落棲息環(huán)境退化甚至惡變、品種數(shù)量驟減甚至滅失，造成生態(tài)災(zāi)難。

1.2 河流污染嚴(yán)重，水環(huán)境問題突出

非汛期，泰安市的平原河流一般流量較小，或斷流局部形成封閉的水域，甚至干涸，其環(huán)境容量較小。隨著工業(yè)廢污水和生活污水排放量不斷地增加,污染物成分日趨復(fù)雜,許多未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)的污水排進(jìn)河道，嚴(yán)重超出了河流水體的自凈能力。

1.3 硬質(zhì)護(hù)岸硬化河床，整治措施不當(dāng)

硬質(zhì)護(hù)岸以及河床硬化覆蓋，阻隔了水生態(tài)系統(tǒng)和陸生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系，改變了河道的自然結(jié)構(gòu)，隔斷了地表水與地下水的聯(lián)系，破壞了河流的生態(tài)環(huán)境，水生物難以存活繁衍，生態(tài)功能與河水的自凈能力降低，加劇了水體污染。

1.4 自然生態(tài)景觀式微，水文化載體難存

人類活動造成的河道群落生境退化、生物減少、生態(tài)系統(tǒng)式微的諸多現(xiàn)象，既使得河流自然凈化、水生態(tài)服務(wù)功能嚴(yán)重降低；也使得河流生態(tài)景觀以及水文化靈魂失去了怡人的載體，難以形成美好的人文意境。

2 河床生態(tài)治理工程設(shè)計

平原河流生態(tài)綜合治理的目標(biāo)：一是保障河道特定的防洪、排澇功能；二是合理配置人民生活、經(jīng)濟(jì)社會、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的水量需求；三是基于群落生境恢復(fù)的河流生態(tài)綜合治理，塑造良好的河流生態(tài)系統(tǒng)。

前兩個目標(biāo)均系傳統(tǒng)的河道整治目標(biāo)，本文主要探究第三個目標(biāo)。

2.1 平原河床的特點和設(shè)計理念

泰安市的平原河流，其水源一般是季節(jié)性雨水為主，地下水甚少，流量隨季節(jié)變化較大。河床基質(zhì)多由沙石和土壤組成，由于土質(zhì)的差異，在水流與沙土等因素的作用下，河床平面形態(tài)逐漸演變成為順直微彎、彎曲、分汊、散亂四種類型。

山前平原河床，基質(zhì)含卵石、礫石和粗沙較多，河床通常為順直微彎和彎曲型。中部平原河床，基質(zhì)含礫石、粗沙和中沙較多，河床一般為彎曲和分汊型。濱湖平原河床，基質(zhì)大多由中、細(xì)、粉沙和土壤組成，河床為分汊、散亂兩種類型

河流生態(tài)綜合治理最基本的設(shè)計理念是盡量維持或增加河流立體形態(tài)的多樣性以及空間的異質(zhì)性，以此來維持或改善河流生態(tài)環(huán)境的多樣性，進(jìn)而適應(yīng)河流中不同生物群落生存繁衍的多種多樣的自然環(huán)境需求。

2.2 河床工程設(shè)計技術(shù)路線

首先調(diào)研河流流域以往和現(xiàn)狀的生態(tài)系統(tǒng)，收集相關(guān)資料，研究確定河流生態(tài)綜合治理項目中應(yīng)該保護(hù)、維護(hù)、恢復(fù)或新建的河流生態(tài)系統(tǒng)的類別、數(shù)量及其布局，分析其結(jié)構(gòu)組成、功能機(jī)制、外界協(xié)調(diào)以及動態(tài)變化等因素；再結(jié)合河道基礎(chǔ)設(shè)施的整體布局，制定河流群落生境恢復(fù)新建的宏觀布局和空間骨架；然后根據(jù)河道場地具體的客觀條件，考慮河流群落生境的細(xì)部結(jié)構(gòu)，確定相應(yīng)的工程措施

2.3 順直微彎型河床工程設(shè)計

該類河段河床平面形態(tài)基本順直，過渡段微彎，但其主流流路整體上是彎曲的。其順直段，有犬牙交錯的邊灘，過渡微彎段多為拋物線形狀，深槽與淺灘交錯出現(xiàn)；演變的主要特征是河灘向下游移動，與此相應(yīng)的是深槽和淺灘也同步向下游移動，規(guī)律性較強(qiáng)。

整治原則：穩(wěn)定邊灘，使其不向下游移動，以達(dá)到穩(wěn)定河段的目的。

工程措施：設(shè)置上挑或正挑型淹沒式丁壩群，壩頂高程均在枯水位以下，這樣有利于壩檔落淤，穩(wěn)定深槽和淺灘的分布。

2.4 彎曲型河床工程設(shè)計

該類河段也稱蜿蜒性河段，具有蜿蜒蠕動的動態(tài)特性，河床橫斷面多為不對稱三角形。在彎道環(huán)流的作用下，橫向輸沙不平衡，凹岸不斷沖刷崩退，凸岸則相應(yīng)落淤增長，河灣在平面上不斷發(fā)生位移，曲折的程度會不斷加劇。從防洪的方面看，曲率半徑較小的彎道，水流所遇到的阻力比順直河段要大的多，勢必抬高其上游河段的水位，汛期常常形成大溜頂沖凹岸的險情，危及堤岸安全。

整治原則：根據(jù)具體情況，因勢利導(dǎo)，盡量不用裁彎取直，改變現(xiàn)狀的措施。

工程措施：堤岸護(hù)砌，設(shè)置壩垛或丁壩挑流，以壩護(hù)灣，以灣導(dǎo)溜，保護(hù)凹岸，穩(wěn)定河勢。

2.5 分汊型河床工程設(shè)計

該類河段也稱江心洲型河段，河床上往往具有兩股或更多股汊道，一個或幾個江心洲，橫斷面為馬鞍形（W形）。

整治原則：現(xiàn)場調(diào)研分析汊道的分流分沙現(xiàn)狀及其演變規(guī)律，制定相應(yīng)的工程方案。

工程措施：在上游節(jié)點處、汊道入口處以及河中洲渚首尾，修建整治建筑物，平順護(hù)岸，固定汊道，調(diào)整水流，維持或改善河勢。盡量不要修建鎖壩，堵塞汊道。

2.6 散亂型河床工程設(shè)計

該類河段也稱游蕩型河段，一般位于河流尾閭，泥沙淤積嚴(yán)重，汊道眾多，洲灘密布，主流擺動頻繁，水流散亂，灘寬槽窄，汛期大溜直沖堤岸，危及河堤安全。

整治原則：在灘區(qū)岸線修筑必要的控導(dǎo)河勢的工程，以控制主流變遷，穩(wěn)定主河槽。

工程措施：控導(dǎo)工程以護(hù)岸、壩垛或短丁壩為主。護(hù)岸通常采用緩坡型式，以鄉(xiāng)土植被、植被型生態(tài)混凝土或干砌石護(hù)坡等為宜。壩垛或短丁壩以當(dāng)?shù)厥母善鰹橐恕?/p>

3 結(jié)語

平原河流目前還存在工程、生態(tài)等諸多問題，需在河流生態(tài)系統(tǒng)的理念下，深入現(xiàn)場調(diào)查，認(rèn)真探索研究，擯棄防洪排澇單一目標(biāo)指導(dǎo)下的堵汊挖灘、取直裁彎、硬質(zhì)護(hù)砌、渠化河床的傳統(tǒng)的措施，提出切合實際的生態(tài)綜合治理目標(biāo)、有針對性的整治原則和客觀可行的工程實施方案，在保障河道防洪排澇與水資源調(diào)蓄功能的基礎(chǔ)上，改善河流生態(tài)壞境，進(jìn)而在更高層次上實現(xiàn)人與自然和諧相處。