蛮河南漳县城区段水生态治理方案研究

陈景波

（淮安市水资源开发建设有限公司 江苏淮安 223001）

0 引言

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。长期以来，我国经济社会发展付出的水生态环境代价过大，部分河湖出现水污染、水生态退化等问题。随着河湖长制的全面推行，各市县加大对河湖的治理力度，河湖水环境和水生态得到了明显改善。近年来国内关于河流水生态治理方面开展了大量理论研究和实践工作，陈宇顺[1]基于长江流域的主要人类活动干扰和水生态系统健康现状，提出修复长江流域水生态系统健康的多项措施。梁尧钦[2]以临汾涝洰河和兰州黄河沟道为例，探讨河流的生态修复和景观营造策略，力求实现城市河流在水利、生态、景观、社会等方面的综合效益。姚瑶[3]以山区性河流南河为例研究了水生态修复措施。罗育池[4]针对蛮河流域水环境容量与水污染防治对策进行了研究。魏华[5]研究分析了蛮河流域水质时空分布变化规律。蛮河属山区性河流，其水生态系统与修复方式等具有典型性和代表性，对其进行水生态治理方案研究具有重要的示范作用和推广价值。

1 河流基本情况

蛮河为汉江湖北境内的主要支流之一，发源于保康县，由西向东流经南漳、宜城，至宜城市岛口和钟祥市小河口注入汉江。蛮河水系呈叶脉状，支流一般较小，全流域面积3 276 km2，河道干流全长188 km，平均比降1.1%。主要支流有清凉河、黑河等。蛮河干流上游于1966 年建成三道河水库，集水面积780 km2，总库容1.546 亿m3，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾城镇供水、发电、养殖等综合利用的大（2）型水库。水库枢纽工程由主坝、四座副坝、溢洪道、低输水隧洞和灌溉发电输水隧洞以及电站等建筑物组成，电站总装机为0.752 万kW。三道河水库上游为山溪性河流，下游为人工开山筑堤形成的主河道，河道宽50～100 m，两岸堤防达到或超过了20 年一遇洪水标准，老河道在主河道左侧，从南漳县城区蜿蜒而过。

图1 蛮河南漳县城区段水系及工程平面示意图

2 生态环境现状

蛮河南漳县城区段位于城区南部边缘、三道河水库下游，右岸有水镜庄风景区，两岸河堤以及左岸滨河公园是群众休闲娱乐的重要场地。然而，三道河水库主要通过长丰渠、北干渠、幺堰及老堰等渠道进行农田灌溉，灌溉发电输水隧洞为发电和灌溉的主要引水口，原则上发电与灌溉相结合，水库下游蛮河主河道仅起到排泄洪水和承泄生态流量的作用，大部分时间蛮河主河道内仅有一股涓涓细流。而河道两岸人口密集，河流水污染现象时有发生，河道降污纳污能力有限。

3 治理目标

1）防洪：新建堤防和拦河闸，满足河道两岸20 年一遇防洪要求和河道行洪要求。

2）水生态治理：营造多样化生态湿地，恢复河道生态功能，形成河中有水面、河畔有植物的生态河道。

3）景观绿化美化：对河道两岸堤防加高、绿化及美化，建造生态绿道、亲水平台及阶梯等，方便市民游憩和漫步。

4 治理措施

蛮河南漳县城区段河道水生态环境退化与区域经济发展矛盾日益加剧，对其进行水生态治理已刻不容缓。工程治理范围为蛮河南漳县城区段3.2 km（桩号64+160～67+360），建设内容主要包括新建拦河闸、滚水坝加高改造、新建两岸亲水平台、左岸堤顶改造为绿道、生态湿地建设等。

4.1 河流水系整治

蛮河南漳城区段现有一座滚水坝（桩号66+270），滚水坝上下游落差3.7 m，此处属于中心城区地带，考虑为其设置亲水平台和生态湿地创造条件，形成稳定水位，滚水坝上下游河段均建闸蓄水。

1）闸型选择：闸型选择主要有橡胶坝或气盾坝。橡胶坝价格低廉技术成熟，但坝袋寿命较短，蛮河河道大部分时间流量很小，橡胶坝下游侧遭阳光暴晒以及与空气接触，橡胶袋易老化；洪水期河道有推移质，其中的尖锐石块易划伤胶袋，橡胶坝存在使用寿命短问题。气盾坝是一种常用于城区河道工程的新型闸门，其兼具橡胶坝的优点，刚柔并济，运行安全可靠，后期维护费用较低，寿命可达50～60 年。因此，工程采用闸型选择气盾坝。

2）现有滚水坝加高改造：基于充分利用现有滚水坝以节约投资，考虑加高现有滚水坝，滚水坝加高后水面连续，且水深较大水面宽广，涵养水源和景观效果较好。工程采用闸型为气盾坝，底坎高程103.7 m，闸顶高程105.2 m，闸高1.5 m，净宽53.8 m。该闸蓄水后，壅水至桩号67+160，水面长900 m，回水末端至珍珠桥下。

3）新建拦河闸：滚水坝（桩号66+270）至下游幺堰老堰汇入口（桩号63+960）河道全长2 310 m，河床宽60 m，落差5.02 m。在桩号64+560 新建一座拦河闸，壅水至原滚水坝消力池，形成宽深水面。闸址位于邮电桥与华新桥之间，底坎高程96 m，闸高4.5 m，蓄水位100.5 m。闸门宽度根据不同闸门宽度对天然水面线的影响情况计算确定，闸宽取70 m 时，对上游天然水面线影响较小，比较合理。闸型选择采用气盾坝，该闸蓄水后，壅水至桩号65+960，水面长1 350 m，回水末端淹没现有滚水坝消力池。

4.2 生态湿地治理

两级拦河闸蓄水后，城区段左右岸滩地水深0～0.7 m，适宜建设生态湿地，起到净化水质、美化环境的功能。在污水通过人工湿地的过程中，经过基质的吸附、过滤，植物的吸收、固定、转化、代谢及湿地微生物的分解、利用、异化等过程综合作用，可达到净化污水的效果。南漳县城区污水经城区污水处理厂处理后达标排放至本工程河段下游，蛮河部分支流及农田灌排排水渠道来水通过涵闸进入本工程河段。根据该河段实测水质情况和预测的入汇污染物浓度，需建设人工湿地总面积2.0 hm2，可满足污水净化要求，确保该河段水中化学需氧量（COD）≤20 mg/L，五日化学需氧量（BOD5）≤4 mg/L，氨氮（NH3-N）≤1 mg/L，总磷（P）≤0.2 mg/L，总氮（N）≤1 mg/L，类大肠菌群≤10 000 个/L。生态湿地设置依据现有河道地形条件，在少量挖填的条件下尽量扩大湿地面积。工程在河道两岸岸边人工湿地宽度10～15 m，局部河段可达20～25 m，人工湿地总面积2.0 hm2。原河床地质结构为砂卵石，不利于植物生长，因此需要回填耕植土处理。在河道疏挖施工期间，将河床内分布的淤泥、壤土收集并临时堆放，待湿地开挖后，回填收集的淤泥、壤土作为耕植土。

4.3 生态绿道治理

蛮河两岸河堤堤顶基本都建有道路，大部分为混凝土路面，堤顶为市民重要的休闲场地，然而人车混流，安全隐患较大，因此在两岸堤顶修建绿道，方便群众健身休闲，同时隔离人车、降低安全隐患。左岸绿道范围为华新桥至滚水坝之间，全长2 231 m。横向布置左侧为3.5～4 m 宽自行车道，右侧为2.5～3 m 宽步行道。右岸绿道范围为华新桥至珍珠桥之间，全长2 935 m。其中华新桥与邮电桥间为新建河堤上新建绿道，横向布置右侧为4 m 宽自行车道，左侧为3.5 m 宽步行道，长685 m；邮电桥与珍珠桥间现为4～6 m 宽混凝土路面，该路为当地重要出行要道，仍为规划车道，在堤肩迎水侧设置一条宽2.7 m 的架空栈道作为人行道，全长2 250 m。

4.4 护坡生态治理

左岸桩号65+360～66+270 段护坡现为混凝土护坡，与周边郁郁葱葱的河堤格格不入，因此对该段护坡绿化处理。根据国内有关绿化经验，主要有鱼鳞穴法、木桩墙法、木桩墙法方法。经综合考虑，采用混凝土花池法。池壁为C20 混凝土结构，厚度15 cm。花池为矩形，净尺寸为60 cm×120 cm。池内回填耕殖土，种植藤本植物。为了防止夏季混凝土面温度过高伤害植物，在花池上方铺设镀锌钢网。花池间距5 m，梅花形布置。为了美化河堤和彰显南漳文化，在花池间设置大型花岗岩浮雕。

4.5 亲水平台布置

两级拦河闸蓄水后，原有堤脚亲水平台淹没在水面下，需重建亲水平台，方便民众游憩和漫步。新建亲水平台较蓄水位高0.3 m，平台宽2～10 m，部分深水河段设栏杆防护，左、右岸亲水平台全长5 744 m。亲水平台采用不同断面型式变换，有宽有窄，型式多样，将亲水平台打造成休闲健身的理想场所。

一级平台适合深水区，对河道行洪阻碍小。亲水平台背水侧设置矮墙，墙顶镶光面花岗岩板形成坐凳，利于行人小憩；挡墙内侧回填耕殖土并植草本花卉，美化环境。二级平台型式为在原亲水平台基础上加高建造。第一级平台较正常蓄水位低0.2 m，便于行人亲水，第二级平台较蓄水位高0.3 m，利于行人行走，其他细节均与一级平台型式一致。在河堤薄弱处，需要设置护脚稳固河岸的，采用阶梯护岸和一级平台型式护岸，不仅便于亲水，且外观美观。现有局部平台，距水面和河床较高，不便于行人亲水，因此在迎水侧设置亲水台阶以利亲水。

5 结语

蛮河南漳县城区段水生态治理工程通过拦河建闸、营造生态湿地、护坡生态治理等措施，多方位多层次恢复河道生态功能，不仅改善河道水生态，而且增加区域绿化景观，方便当地居民和游客观赏，起到促进当地社会、经济发展的作用。工程实施后，将极大地改善当地环境，促进南漳县经济高质量发展。