城市河道生態(tài)治理模式探討
——以小清河(豐臺房山區(qū)界段)為例

王 晶，于 杰

(1.北京市豐臺區(qū)水文和水土保持工作站，北京 100071；2.北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，北京 100083)

城市河道具有供水排水、防御洪澇、調(diào)節(jié)溫度、景觀休閑等多種功能，是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[1]，然而隨著氣候變化和人類生產(chǎn)生活的干擾，河流生態(tài)系統(tǒng)健康與社會經(jīng)濟發(fā)展的矛盾日益突出。近年來，北京市豐臺區(qū)大力開展中小河道治理工作，但豐臺區(qū)河道仍然存在截污治理不徹底、河流自凈能力弱、管理體制不完善、水環(huán)境破壞等問題[2-5]，城市河道的水資源保護、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)和水安全防護工作迫在眉睫。以豐臺區(qū)小清河(豐臺房山區(qū)界段)為例，在分析河道現(xiàn)存問題的基礎(chǔ)上，以水污染防治為切入點，統(tǒng)籌利用河道左右岸、上下游的環(huán)境條件，科學(xué)布設(shè)水生態(tài)工程措施和土壤生物工程措施，提高河流自凈能力，改善水體水質(zhì)，豐富生物多樣性，修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮河道海綿體的“滲滯蓄凈用排”功能，促進人水和諧的水生態(tài)文明建設(shè)。

1 項目區(qū)概況

小清河屬于大清河水系北拒馬河支流，發(fā)源于北京市永定河右岸門頭溝的九龍山，流經(jīng)長辛店、長陽、窯上，流入河北省涿州市與北拒馬河匯合后，匯入白溝河。小清河總流域面積406 km2，干流河道自大寧水庫起全長34.8 km，其中北京市境內(nèi)長約30.0 km。小清河干流上段已無河形，獨義村以下始有河槽，底寬僅10.0 m左右，下游河道主槽寬約20.0～30.0 m，河道縱坡1/1500～1/2000 左右。

本次治理河道為豐臺區(qū)小清河(豐臺房山區(qū)界段)，起點為豐臺區(qū)界段，終點為周口店路，治理長度3.8 km。河道樁號K0+000-K1+256段為梯形斷面，兩岸均采用植物護坡，坡腳設(shè)置了鉛絲石籠擋墻；河道樁號K1+256-K3+197段為梯形斷面，左右岸均有民房分布，斷面全部采用漿砌石護砌；河道樁號K3+197-K3+845段為梯形斷面，20 a一遇洪水位以下為漿砌石護坡，20 a一遇洪水位以上為植物護坡。河道樁號K0+865處兩岸均有中水排放口，排放量達到10 000 t/d，蟒牛河于K1+256處與小清河匯流，20 a一遇洪峰流量達到130 m3/s。

2 現(xiàn)存問題

(1)河道泥沙淤積，防洪能力下降。河道內(nèi)存在生活垃圾、建筑垃圾等棄置不規(guī)范的現(xiàn)象，影響河道整體生態(tài)環(huán)境，部分河段泥沙淤積，抬高了河床，降低河道防洪排澇能力。

(2)生物群落結(jié)構(gòu)單一，河流自凈能力弱。河道護岸以漿砌石擋墻護岸為主，少部分為植物護坡，缺少陸生植物和水生植物形成的生物過濾帶，河流自凈能力較低，降低了生物群落多樣性。

(3)岸坡裸露，水土流失嚴(yán)重。河道下游部分邊坡裸露，坡面土壤侵蝕現(xiàn)象明顯，水土流失問題較為突出，破壞整體河道景觀。

(4)水污染嚴(yán)重，水體質(zhì)量差。位于河道K0+865右岸的污水處理廠將處理后的中水直接排入河道，兩岸居民區(qū)部分生活污水直排河道，水體質(zhì)量下降，水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果為劣Ⅴ類水質(zhì)，水污染嚴(yán)重，水生境不斷惡化，影響河道內(nèi)外的生物存活。

3 治理思路與目標(biāo)

以生態(tài)治河理念為指導(dǎo)，按照“以人為本、尊重自然、人與自然和諧相處”的原則，在保障行洪安全的前提下，以水質(zhì)凈化為切入點，統(tǒng)籌水資源、水生態(tài)、水環(huán)境和水安全，綜合利用水生態(tài)工程措施和土壤生物工程措施，治理水環(huán)境，修復(fù)水生態(tài)，恢復(fù)河道水體生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性、連續(xù)性，增強河道大海綿體的作用，提升河道的自然景觀，滿足居民的休閑娛樂需求。

通過生態(tài)治理，疏浚清潔河道，河道內(nèi)無影響水質(zhì)的生活垃圾與建筑垃圾；構(gòu)建河道植物群落，形成類型多樣的植被景觀，增強陸域和水域的連接；采用綜合治理措施，攔截過濾垃圾、凈化水質(zhì)，提升水體質(zhì)量，最終實現(xiàn)“水清、流暢、岸綠、景美”的清潔河道目標(biāo)。

4 河道治理措施

4.1 疏浚清潔河道

清潔河道內(nèi)的生活垃圾及建筑垃圾，清運河道內(nèi)的淤積物及河道邊的沙堆、土堆，保持河道的整體清潔，提升河道防洪排澇能力。

4.2 修復(fù)河床灘地

河道K0+000-K3+103段內(nèi)部水文地貌結(jié)構(gòu)及水文形態(tài)相對單一，造成河流生態(tài)與景觀功能退化。為恢復(fù)河道多樣性的水流形態(tài)，原則上不改變現(xiàn)有河道走向，在河床上開挖蜿蜒曲折的子槽，形成深淺交錯、緩急水流的平面形態(tài)。在保證行洪安全的條件下，充分營造河曲和水面，形成蓄水空間和生物通道，為水質(zhì)凈化創(chuàng)造滯留時間和空間，同時為水生動植物和微生物提供良好的棲息空間。

通過對河床進行地貌重塑，形成坑塘與離心島相結(jié)合的微地形，坑塘之間通過子槽相連?？犹僚c子槽相接處易受水流沖刷，兩側(cè)岸坡及底部鋪設(shè)鉛絲石籠，坑塘內(nèi)栽植荷花、蘆葦、菖蒲和千屈菜等水生植物。堆積成的離心島迎水面坡腳采用鉛絲石籠進行岸坡防護，降低流水沖刷強度，結(jié)合局部水面，可栽植菖蒲、蘆葦、鳶尾等水生植物。河床灘地上栽植黃刺玫、連翹，草籽撒播二月蘭、波斯菊。

4.3 建設(shè)植物護坡

植物護坡主要通過植被根系的力學(xué)效應(yīng)和水文效應(yīng)來固土保土、防止水土流失，在滿足生態(tài)環(huán)境需要的同時，還可以提升綠色景觀[6]。對河段下游裸露邊坡進行植被恢復(fù)，在保持水土和減少水流對岸坡沖刷的同時，提高河道岸坡的納污過濾能力，改善河道水質(zhì)。

岸坡栽植喬木欒樹、白蠟、臭椿、灌木連翹、黃刺玫等，同時撒播二月蘭和紫花地丁等草本種子，構(gòu)建喬灌草植被過濾帶，形成錯落有致，季相明顯，色彩豐富的植物群落，調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候，提升河道的自然風(fēng)景景觀。

4.4 建設(shè)生態(tài)跌水壩

在不影響河道水文形態(tài)連貫性的前提下，在子槽內(nèi)設(shè)置生態(tài)跌水。一方面區(qū)域壅水減小水力坡度，降低水流流速，減小水流沖刷，穩(wěn)定河勢，同時跌水形成水面景觀，增加水體溶解氧含量，提高河流自凈能力，改善河流水質(zhì)。

4.5 建設(shè)生物過濾帶

為進一步加強水質(zhì)凈化效果，在河曲控制部位設(shè)置天然砂石過濾體，形成潛流，增強對水體污染物的過濾功能，同時增加微生物附著表面積，提高微生物水質(zhì)凈化效果；植物在水體和土壤生物修復(fù)中可以直接吸收污染物質(zhì)，改變土壤的生化活性， 從而加速土壤的生物修復(fù)作用[7]，因此在調(diào)整后的河道水岸線邊緣栽植千屈菜、水蔥、黃菖蒲、香蒲、荷花等水生植物，發(fā)揮各種植物的不同優(yōu)勢，凈化水質(zhì)的同時營造豐富的水體植物景觀。

4.6 封堵污水排放口

對河道兩岸私自偷排污水口的位置進行封堵，截斷入河排污水源，將所截污水引入市政污水管網(wǎng)，減少河道外源污染。

4.7 設(shè)置人工水草

人工水草技術(shù)是利用耐酸堿、耐污染、有彈性的人工材料仿照水生植物設(shè)計成具有比表面積較大的新型仿生載體，主要通過微生物系統(tǒng)自身的演替和物種多樣性，實現(xiàn)治理系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性[8]。人工水草不受透明度、光照等限制，并且投資低、效果好、二次污染小，在我國污水處理和河流生態(tài)修復(fù)中已具有廣泛的科學(xué)研究[9-10]，其具有的“藻菌共生”體和微A/O結(jié)構(gòu)使脫氮除磷的效果更為明顯。使用繩狀人工水草，布設(shè)帶寬度依據(jù)子槽現(xiàn)狀而定，每株人工水草的間距為50.0 cm，每5.0 m通過固定錨固定在水底。人工水草組間距為10.0 m，共設(shè)置20組人工水草帶。

5 結(jié) 語

小清河(豐臺房山區(qū)界段)河道治理在充分利用河道現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的河道治理經(jīng)驗，根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展對城市河流治理的需求，科學(xué)利用水生態(tài)工程措施和土壤生物工程措施，恢復(fù)河道的水環(huán)境和水生態(tài)，營造水清岸綠、魚翔淺底的近自然清潔河道，實現(xiàn)人水和諧，促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。