臨汾市堯都區(qū)吳村段生態(tài)修復工程方案設計

亢亞莉

（臨汾市水利勘測設計院，山西 臨汾 041000）

臨汾市堯都區(qū)吳村段生態(tài)修復工程方案設計

亢亞莉

（臨汾市水利勘測設計院，山西 臨汾 041000）

堯都區(qū)吳村段生態(tài)修復工程是汾河流域生態(tài)修復的重要組成部分，工程通過對堤外灘涂、魚塘、沙坑等進行整理，在汾河干流上建閘引水，形成能調(diào)蓄徑流的“珍珠串”水域，蓄滯洪水，充分利用雨洪資源，以達到保持水土、涵養(yǎng)水源，重建河流水系、抬升地下水位，凈化水質(zhì)、改善水生態(tài)環(huán)境，增加漁業(yè)養(yǎng)殖及豐富水生植物等目的。

汾河生態(tài)修復；濕地工程；堯都區(qū)；臨汾市

1 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于堯都區(qū)汾河堤防西側(cè)，上游起于屯里村南側(cè)，下游至屯里橋。堤外濕地有現(xiàn)狀沙坑及灘涂等經(jīng)整理并引水調(diào)蓄形成，堤外濕地順水流方向為8.2km，治理寬度為200～400m，現(xiàn)狀沙坑約1.6km2。

1.1 現(xiàn)狀條件

治理段堤防已基本建設完成，河道平面形態(tài)基本穩(wěn)定，河道灘涂面積大幅減少，沿河生態(tài)破壞嚴重。

汾河堤防的建設，減少了河道行洪時的淹沒范圍，影響了對地下水的補給。同時連續(xù)多年的地下水超采，導致地下水位持續(xù)下降，其中臨汾盆地地下水位埋深由13.8m下降至81.9m，下降幅度達68.1m。

1.2 水文條件

工程位于臨汾市郊區(qū)，防護對象主要是農(nóng)村與農(nóng)田，結合汾河中下游河道疏浚整治工程的總體布局，治理段的防洪標準為20年一遇洪水，洪峰流量為2080m3/s。

1.3 地質(zhì)條件

人工堆積物（Qs）分布于兩岸防洪堤部堆積物巖性為淺黃色低液限粉土，結構稍密，稍濕，土質(zhì)不均，厚3.0～5.0m；分布于主河槽與左側(cè)防洪堤間的堆積物巖性為淺黃色低級配不良砂，結構松散，稍濕～濕，土質(zhì)不均，厚1.5～3.5m。

第四系全新統(tǒng)洪沖積物（Q4pal）巖性為淺黃、灰黃色低液限粉（粘）土、級配不良砂、級配不良礫，松散～稍密，濕～飽和，局部夾有粉土質(zhì)砂、含細粒土砂、低液限粉（粘）土透鏡體。本層厚度較大，勘探深度20m內(nèi)未見底，廣泛分布于河床、河漫灘。

區(qū)內(nèi)地下水類型主要為松散巖類孔隙水，其富水性受地層巖性、物質(zhì)組成、顆粒級配、地貌等因素制約。含水層主要為全新統(tǒng)松散巖類中的粉土質(zhì)砂、含細粒土砂、級配不良砂及級配不良礫層，富水性中等。左右兩岸地下水位略高于河水位，水位埋深一般3.0～6.0m，由汾河上游向下游，兩岸徑流補給河流。

2 工程布置

在治理段起始點下游約2.0km處汾河河道內(nèi)設置壅水建筑物，壅高水位至431.5m，形成堤內(nèi)濕地。堤內(nèi)濕地回水長度為3.9km，蓄水面積為129.1萬m2，蓄水量157.6萬m3。

堤外濕地位于汾河西岸，自北向南呈條帶狀分布，南北長度約8.2km，東西最大寬度為0.36km，主要由現(xiàn)狀沙坑、魚塘、白地整理聯(lián)通后形成。為使?jié)竦貎?nèi)形成流通活水，發(fā)揮濕地引洪、改善水質(zhì)的功能，在濕地上游的汾河西大堤上設置進水閘引水入濕地，下游設置退水閘退水至汾河。根據(jù)地外濕地不同的地形及水質(zhì)狀況，設置不同功能的區(qū)域，由上至下分別設置自然濕地區(qū)、人工濕地區(qū)、生態(tài)林木區(qū)、生態(tài)種植區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、濕地景觀區(qū)等。根據(jù)各區(qū)域水位及地形情況，對濕地外邊沿邊坡進行整理或填筑成堤，形成圍堤。相鄰兩區(qū)域之間設置隔堤，隔堤設置涵閘，控制水流。根據(jù)本次濕地設計的目標，各濕地區(qū)設置正常運行水位和滯洪設計水位。工程建成后形成水面面積152.4萬m2，正常水位蓄水量205.8萬m3，滯洪量為78.0萬m3。

3 主要建筑物設計

3.1 堤內(nèi)濕地設計

根據(jù)河道地形以及河道縱坡，在工程區(qū)汾河河道中上部附近，布設一道壅水壩，設計水位431.5m，河道回水長度3.9km，可形成蓄水面積129.1萬m2，蓄水量157.6萬m3。

項目壅水建筑物采用液壓壩，壩頂高程431.5m，壩總長282m，由三部分組成：主槽壩高5.0m，寬60m；左側(cè)灘地壩高2.0m，寬42m，右側(cè)灘地壩高2.0m，寬180m，蓄水水位為431.5m，可以滿足堤外濕地的補水。

河道設壩壅水后，為防止河道主槽紊亂對閘壩的影響，在近壩區(qū)100m范圍內(nèi)對河道主槽進行整理、防護。河道主槽整理寬度不小于60m，邊坡為1∶2，防護材料為300mm的格網(wǎng)石籠，下鋪100mm的砂礫石墊層，300g的反濾土工布。頂部水平鋪設1.0m的籠網(wǎng)護頂，基礎深1.5m，寬1.0m。

3.2 堤外濕地設計

堤外濕地位于汾河西岸，自北向南呈條帶狀分布，南北長度約8.2km，東西最大寬度為0.36km，主要由現(xiàn)狀沙坑、魚塘、荒地整理連通后形成。根據(jù)堤外濕地不同的功能，由上至下分別設置自然濕地區(qū)、人工濕地區(qū)、生態(tài)林木區(qū)、水生種植區(qū)、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、濕地景觀區(qū)等，各功能區(qū)之間采用涵閘控制水流。

自然濕地區(qū)。自然濕地位于本工程的最上端，由幾處較大沙坑組成，其主要功能為減小引水流速，改善水質(zhì)并沉沙。為滿足下游人工濕地引水水位的要求。自然濕地蓄水位設置為431.5m，不擔負滯洪作用。設計以保持原狀的原則，對現(xiàn)狀沙坑不進行回填，只對現(xiàn)狀地面高程高于水位部分進行開挖，開挖至高程431.0m。邊坡進行生態(tài)整理，坡度為1∶4。自然濕地區(qū)水深小于0.5m的范圍內(nèi)種植挺水濕生植物，以形成濕地景觀及改善水質(zhì)，種植密度為10株/m2。建成后設計蓄水位431.5m，水面面積24.1萬m2，蓄水量60.2萬m3，高于蓄水位的部分栽植適水植物，防止雨水沖蝕造成的水土流失。

人工濕地區(qū)。位于自然濕地的下側(cè)，主要功能對水質(zhì)進行深度處理，達到凈化目的，型式采用表流濕地，處理能力20314m3/d。人工濕地區(qū)南北長約1.3km，東西寬約200～290m，總面積為39.5萬m2。擬對現(xiàn)狀進行平整，平整后地面平均高程為430.0m。人工濕地采用管道配水，配水管道采用DN600PE管，配水管道沿圍堤布置。在引水口設置閘閥井，控制引水流量。濕地區(qū)水流方向為由西向東，并形成1‰的水力坡度。人工濕地正常運行期水位為430.3～430.5m，即水深為0.3～0.5m。

由于濕地區(qū)周邊高程較高，為433.0～434.1m，滯洪水位確定為431.5m，滯洪量39.5萬m3。

生態(tài)林木區(qū)。位于人工濕地與水生種植區(qū)之間，南北向長度為2.0km，寬度約500m。生態(tài)林木區(qū)主要利用現(xiàn)狀林地，種植苗圃、水果等經(jīng)濟林。在生態(tài)林木區(qū)范圍內(nèi)可發(fā)展旅游采摘，實現(xiàn)多種經(jīng)營經(jīng)濟。

連通渠上游接人工濕地，進口底高程為430.0m。下游出口為生態(tài)種植區(qū)，出口底高程為428.0m。渠道長度為2.1km，渠道縱坡0.95‰。連通渠分為箱涵段和渠道段，其中韓村橋段和岔口河段采用箱涵，其余均采用明渠。連通渠明渠采用梯形斷面，底寬為6.0m，邊坡為1∶2，采用生態(tài)袋護坡，上口寬為15～18m。箱涵采用雙孔，單孔寬度為3.0m，內(nèi)徑定為2.0m，邊墻及中隔墻厚度為0.5m，頂板厚度為0.4m。連通渠最大過流能力為4.35m3/s。

水生種植區(qū)與水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)。建成后水生種植區(qū)面積為25.02萬m2，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)面積為35.13萬m2。區(qū)域內(nèi)保證正常生產(chǎn)的蓄水位為428.5m，行洪狀態(tài)滯洪水位為429.0m，蓄滯洪量為30.1萬m3。

濕地景觀區(qū)。位于堤外濕地的最下端，為城區(qū)與郊區(qū)的結合部位，該區(qū)域規(guī)劃以“形成人文景觀與自然景觀的過渡，滿足休閑游玩且親近自然的要求”為原則，進行布置。濕地景觀主要由湖心島景觀、木棧道景觀、河道水生植物群落、岸上濕地景觀組成。濕地景觀區(qū)設計蓄水位428.0m，水面面積17.4萬m2，蓄水量35.65萬m3，綠化面積25.4萬m2。

4 效果分析

通過對汾河干流河段蓄水及干流大堤外側(cè)低洼灘涂、魚塘、沙坑等進行整理，修建一批能調(diào)蓄徑流的“珍珠狀”水域，形成水域面積270.3萬m2，蓄滯洪水69.58萬m3，有效地蓄滯洪水，充分利用雨洪資源。

工程的建設能夠以生態(tài)系統(tǒng)自然修復與保護為主線，重建河流水系，有效涵養(yǎng)水源，從源頭上扭轉(zhuǎn)汾河流域生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢，增強資源環(huán)境承載能力。使汾河兩岸在原有防洪、灌溉、保障城市生產(chǎn)生活用水功能的基礎上，充分發(fā)揮出濕地的景觀、生態(tài)功能，成為城鎮(zhèn)的“氧氣庫”、“吸塵器”，對改善城區(qū)小氣候、調(diào)節(jié)溫、濕度，豐富生物物種，維系生態(tài)平衡，發(fā)揮著不可替代的生態(tài)效應。將原沙坑、低洼地改造成水域，對土體裸露區(qū)進行固土栽培，通過水產(chǎn)養(yǎng)殖或水生植物培育，可以增加當?shù)剞r(nóng)民收入，提高當?shù)鼐用竦纳钏?，為當?shù)亟?jīng)濟結構調(diào)整奠定基礎。

S156.8

C

1004-7042（2017）05-0036-02

亢亞莉（1980-），女，2004年畢業(yè)于中共中央黨校行政管理專業(yè)，助理工程師。

2017-02-03；

2017-03-15