浅谈山海关石河生态防洪综合整治工程
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【摘要】2009年山海关区委、区政府按照“防洪、生态、休闲、宜居”的要求，围绕建设“秦皇岛市城市生态景观名片”的发展目标定位，启动实施了石河生态防洪综合整治工程，该工程是集水利、道路及景观于一体的综合治理工程，一期工程总投资4亿元，2010年7月19日竣工，其中水利部分投资2亿元，治理范围从龙海大道至西关大街，建设堤防11.6km，河道行洪能力达到了50年一遇洪水标准，河道摒弃了以往治河的传统理念，本着生态、尊重自然、人水和谐的的理念进行了综合治理，不仅保证了河道两岸对象的防洪安全，还为该区增添了一道亮丽的风景线。社会效益及生态效益等非常显著。该工程2011年荣获“河北省人居环境范例奖”。
【关键词】石河设计理念效益
中图分类号：F062.2 文献标识码：A 文章编号：
前言:石河是秦皇岛市最大的河流，全长67.5km，流域面积625km2，自石河水库坝址至入海口河道长度13.3km，河道左岸为历史名城山海关，右岸有山海关飞机场等重要设施，地理位置非常重要，石河原有河道行洪能力不足20年一遇洪水标准，不仅威胁沿岸居民的生命财产安全，也制约了区域社会经济发展。按照山海关古城保护开发规划要求，山海关古城有43万m2的居民住宅和企业迁入新区，居民新区选址位于石河东岸，距离石河不足百米，为改善居民居住环境，提高居民生活质量，建设本工程已经成为当务之急。工程包括左右岸及中心岛堤防建设11.6km，河道清淤4.5km，石河东岸堤顶路5.4km，景观80万m2。河道治理后可提高河道行洪能力，营造人水和谐的人居环境，有利于周边地区水生态环境的良性循环，提升区域竞争力。
1河道治理总体设计理念
以往传统的治河理念，由于城市用地紧缺，为了增加建设用地，河道滨水地带被侵占,河道宽度越来越小,为了满足防洪安全,保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深，河道的生态功能逐渐衰退,天然的河道被渠道化，对生态系统造成了很大的胁迫，不利于可持续发展。具体表现在以下方面：
自然河流的渠化使生态环境单调化
直线型的人工河道取代了原有蜿蜒性的自然河道，河道断面为简单的矩形和梯形断面，渠化的河道生态环境变得单调，生物种类减少。
水流的侧向连通受到阻隔
传统的河道堤防把水流完全限定在一定范围内，切断了河流与侧向水的连通，使得河流附近湿地的营养物质过滤和吸收过程受到阻碍。
从生态的角度来看，河道的曲折多弯为生物创造了适宜的生境,是生命多样性的基础。河道的多样性特征不仅自然美观，符合河道自然走势规律,而且可以为生态环境的多样性提供保障，从而满足生物的多样性，有利于改善生物的生存环境。此外蜿蜒的河道增加了河道长度，减慢了水流流速，有利于地表水和地下水的交换，有利于净化水质。
2河道平面设计
河道平面走向尽量保持原有河道的流势，在保障防洪安全的前提下，与区域的用地要求、道路设计及景观设计进行了紧密结合。在龙源大道石河大桥以下至入海口段，采用东、西两支分流方案，东支宽350～400m、西支宽318m，龙源大道石河大桥以上马头庄孤岛处采用东、西分流方案，东支宽223~298m，西支宽228~278m，两支汇合口（侯庄附近）以上至4+953处采用单支河道，河道规划宽度400~604m。4+953~6+751采用东、西分流方案，东支宽327~356m，西支宽102~141m。龙源大道至侯庄附近河道东岸整理土地300亩左右，实现了工程养工程、既防洪又兴利的合理结合，达到了综合治理的目的。
3河道纵断面设计
河道纵断面设计根据实测河道地形图、河床土质状况及原河道纵坡情况，在满足河道流速不冲、不淤河床的条件下，以挖深较浅，工程量较少为原则，来确定河底设计纵坡。河底纵坡在1‰～3‰，陡缓交替结合，更具生态功能。纵坡的变化可产生急流和缓流多种水流条件，有利于形成丰富的生态群落，
4河道横断面设计
本工程河道断面型式的选择首先在保证防洪安全的前提下，最大程度满足河道的生态景观，亲水性创造条件。河道横断面分河段采用不同的断面形式：梯形断面、复式断面以及锅底形断面，河槽深度6m左右，设计堤顶高程按50年一遇防洪标准堤顶高程和规划地面高程综合确定。
4.1梯形断面
河道底宽250～630m，河道两岸迎水面坡度1:3，护坡宽度19.5m，东岸堤防结合河堤路建设，河堤路宽41m，西岸堤防为土堤填筑，土堤宽度6.0m，设3.0m防汛道路，背水面坡度1:2与现状地面连接。
4.2复式断面
复式断面在枯水期流量小的时候,水流归主河道,洪水期流量大,允许洪水漫滩,过水断面变大,所以复式断面既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求,为景观设计提供了空间,而且由于降低了护岸高度,对护岸结构的要求也有所降低。
河道底宽220～630m，深槽深度4.0m，深槽两岸为1:3干砌石护砌，为满足人们的亲水需求，实现人水和谐，在设计洪水位以上0.5m高程河道深槽与岸坡之间设置2500m长、4.0m宽观光路，观光路与堤顶间干砌石护坡连接。观光路的设计突出以人为本的理念，把人引入湿地，融入景观之中，与湿地景观形成互动。在深槽两侧种植适合生长的水生植物，如芦苇、荷花等，不仅具有观赏价值，还可以利用水生植物净化河流主要是减缓河流的流速，促进颗粒物的沉降，吸附水中的氮、磷，控制水体的富营养化，抑制藻类的生长。
4.3锅底形断面
河道底宽400～600m，治导线处河底高于设计河底1.0m，自河道两岸治导线始向河道内以1:100的缓坡与设计河底连接，该断面设计旨在营造湿地，湿地内植物种类繁多，主要有芦苇、菖蒲、荻花等，追求一种休闲、优雅、自然的生活氛围，创造一个简洁自然、品味个性化、面向未来、国际化的“国家级湿地公园”环境。
3.4河道岸坡
传统的河道护岸多数采用混凝土及浆砌块石等硬质材料，只考虑了河道的安全性，忽视了对河道生态系统及其他生物生存环境的影响， 即所谓的河道被硬化，阻碍了河流生态系统的横向联系，破坏了水生和湿生生物的生存环境，也降低了河流的自净能力。本工程迎水面采用干砌石护砌，河底设浆砌石护脚基础，埋深2.0m，弯道处设格宾石笼水平防护，为与景观设计相结合，干砌石护坡上部铺设种植土。干砌石护坡能够保证地下水与河水能够自由沟通,岸坡坡面种植土为景观绿化提供基础条件，有利于水生动物、两栖动物营造良好的环境，有利于维持河道的自净能力，通过植被的过滤和吸收，有利于降低面源污染对河流水质的影响。
5石河的生态效应
工程治理后，利用石河入海口处的橡胶坝调控水位，最高蓄水水位可达3.36米，蓄水能力达到195万立方米，湿地面积70万平方米，使石河真正成为涵养水源，防风固沙，调节气候的“城市绿肺”。同时，完善石河两岸排污体系，杜绝污染，创造出空气清新、水流清洁、候鸟栖息的生态效应。
6结语
石河生态防洪综合整治工程治理理念尊重自然，以人为本，生态优先的原则，做到了水利、道路、生态景观的有机结合，各学科知识互相补充，把石河变成了生态的河道，会呼吸的河道，不仅为山海关区的防洪保安提供了保障，而且调节了周边的小气候，对生物的多样性创造了调节，还为城市增添了一道亮丽的风景线，为以后其他河道治理提供了宝贵的经验，其社会效益及生态效益非常显著。
参考文献:
(1)蔡守华 水生态工程，中国水利水电出版社