摘要：為了使生態景觀和水工協調設計模式、近自然治河等新理念及設計內容應用于河道近自然治理工程，并使河道生態修復后在滿足防洪安全基礎上，達到良好的生態和景觀效果，河道生態修復新理念在濟南市玉符河近自然治理中的應用于效果評價研究很有必要，研究成果值得全國河流類建設項目借鑒。根據濟南市玉符河的特點，針對河道和水工方案存在問題，采用生態景觀和水工協調設計、近自然治河、景觀與水文生態系統融合、親水性等理念，實現理念的方法為水系方案優化、增加蓄水工程、優化水利工程、提升生態護岸工程、補充水生態工程。規劃設計了水系方案、蓄水工程、水利工程、蓄滲補水工程、生態護岸工程和水生態工程。修復后的河道效果驗證了創新性提出的生態景觀和水工協調設計模式、近自然治河等新理念，改變了傳統河道設計方式，使得治理后河道更加生態化、景觀化。
關鍵詞： 生態修復；新理念；近自然治理；親水性；玉符河
我國在河道生態治理工程技術研究領域起步比較晚，直到20世紀90年代，我國科研人員嘗試了采取以小流域為單元進行河流綜合治理的措施[1]。2005年倪晉仁等提出了在不同階段，河流系統的健康狀況不同，因而河流治理及其修復的任務也有所不同，河流生態修復的總體目標是恢復河流系統健康[2]。2007年周燕，鄧文強探討了河流生態理論在景觀設計中的應用，提出了河流生態相關理論會影響具體的設計工作，反過來，具體的設計工作的反饋意見又會對河流生態理論產生影響[3]。近些年，我國在河流生態修復方面也取得一定的成績，但總體上河流生態修復技術方面的研究在我國還處于初步探索階段。河流治理工程基本圍繞防洪安全和景觀設計兩大尺度進行，很少從防洪安全、生態系統功能強化、親水文化空間創造、景觀優化提升等多重角度綜合研究和整體規劃[4]。
為了使生態景觀和水工協調設計模式、近自然治河等新理念及設計內容應用于河道近自然治理工程，并使河道生態修復后在滿足防洪安全基礎上，達到良好的生態和景觀效果，河道生態修復新理念在濟南市玉符河近自然治理中的應用于效果評價研究很有必要，研究成果值得全國河流類建設項目借鑒。
1工程概況
玉符河為黃河支流，位于泰山山脈北麓，是濟南市西部一條較大的季節性山洪河道，流經濟南市歷城、市中、槐蔭、長清四區，于濟南市西郊北店子村西匯入黃河，流域面積827.3km2。玉符河上游有錦繡川、錦陽川及錦云川三條支流匯入臥虎山水庫，玉符河自水庫大壩至北店子入黃口全長40.8km，河道設計防洪標準為50年一遇。2013年完成了玉符河綜合治理工程規劃；2014年完成了玉符河綜合治理工程-總體景觀概念規劃及一期景觀方案，概念規劃中提出了河道生態治理的理念；2015年完成了濟南玉符河綜合治理工程-水系生態規劃專項，主要規劃內容包括：水系方案優化、生態護岸工程、蓄水工程、攔蓄構筑物調整和水生態工程；結合河道生態修復新理念和規劃方案，完成了濟南玉符河綜合治理工程水利工程和景觀工程施工圖設計。經過近三年的綜合治理，一期工程已經基本完工，玉符河“玉水重生”已變為一條生態景觀河。
2環境分析
2.1河道存在問題
玉符河為季節性山洪河道，河道蜿蜒曲折，上游段為自然沖溝，兩岸無堤防，坡度較陡；下游段地勢低洼，筑有大堤坡度較緩，河道變窄。治理前主要存在問題如下：
（1）整體防洪能力低，上游為自然河道，下游段多年未進行治理，各河段防洪能力不一。河道侵占現象嚴重，河道內魚塘、農田、房屋、廠房等違章設施較多，影響河道行洪。
（2）多處河段污染嚴重，河道沿線的生活污水、工業廢水等未經處理直接排入河道，部分污染源甚至直接進入強滲漏帶，污染地下水。河道內工業廢料、生活垃圾、建筑垃圾及農作物秸稈等隨意傾倒現象嚴重。
（3）生態環境較差，河道常年無水，河床裸露，河岸沖刷嚴重，水生植物、動物稀少，生物鏈不完整。由于亂砍亂伐、陡坡開荒、過度放牧、自然災害等造成水土流失嚴重。
（4）河道基本無管理設施，無專門的管護機構。河道沿線路網建設落后，沿線無專用管理道路，河道防汛和日常管護極為不便。
2.2水工方案存在問題
2013年，水工設計單位完成了濟南市玉符河綜合治理工程規劃，規劃的水工方案存在的主要問題如下：
（1）采用傳統水工方案對生態系統造成破壞
傳統的河道治理方法，直線型河道、統一1:5放坡的河岸純水工做法，單一化；傳統的硬質護岸將阻隔河道水體、生物等兩岸的連續，也阻斷了河道兩岸地下水對河道的生態補水，帶來一系列的生態問題。
（2）阻隔生物棲息地
河流形態的均一化，使自然河流中主流、淺灘和急流相間的格局被改變，導致淺灘中的濕地消失，在某種程度上對生物的多樣性造成影響，導致生態性較差。河道水工建筑物的建設沒有考慮魚道，對魚類的生存與繁衍造成很大影響。
（3）對河道景觀的破壞
河道部分段裁彎取直，河流形態基本呈直線，在橫斷面上，河床斷面為單一的梯形斷面，致使河道封閉、生硬、單調，無法與周圍的環境相融合，人無法親近觀賞與游憩。
（4）回灌補源方式不當
上游規劃過多的攔河壩，截斷了下游的主要水源，使河道無法發揮回灌補源的功能，同時無法保證下游基流及連續水面的形成。
3設計新理念、方法及目標
3.1設計新理念
（1）滿足總體規劃結構分區分段的理念
依據總體規劃結構，與四大分區（濕地保護、生態休閑、回灌補源、郊野自然）功能定位相符合（圖1）。
（2）生態景觀和水工協調設計模式的理念
面對全國河道治理先水工設計，后生態景觀設計等現狀，玉符河近自然治理工程通過生態景觀前期介入，建立了良好的與水工設計溝通平臺。
（3）近自然治河的理念
尊重河流蛇形結構特征，豐富水流形態，因地制宜，師法自然。
（4）景觀與水文、生態系統融合的理念
打破傳統的硬質護岸，維持泉城地下水，保障河道與兩岸水文系統的連續性，兩岸分、蓄、滯洪區的規劃與景觀融合，河道內防洪空間與休閑空間結合，提高防洪能力的同時，也為生態系統創造有利條件。
（5）親水性理念
構建利于人們親水的河道斷面，利于親水的河岸，并特意營造親水區域，構建親水路徑和親水設施，實現河流的親水理念。
3.2實現新理念的方法
（1）水系方案優化
利用現狀河床及河岸，臥虎山水庫-寨而頭段大部分保留自然沖刷的河道，僅對河床進行梳理；寨而頭-G220段，單側拓寬，梳理成蜿蜒的河道形態；G220-黃河口段與景觀結合，設計成游蕩型河流形態。
（2）增加蓄水工程布置
結合景觀需求，在重要節點的河床內低洼地選擇蓄水區；在靠近河道，避開建設區及村莊，結合現狀地形，河道外選擇地勢低洼地，作為分、蓄洪區。蓄水區有水則蓄，無水則綠。
（3）優化水利工程布置
減少原方案多余攔河壩，結合景觀、通航的需求，重新規劃攔河壩。選擇景觀性、生態性好的壩型，并合理設置壩高。
（4）優化蓄滲補水工程
在河床布設基流槽，形成連續水面，基流槽兩側河床不做防滲等工程上的處理，以滿足回灌補源的要求。
（5）提升生態護岸工程
將河道分區，結合安全性、生態性、景觀性、經濟性等，并結合現狀河道走向及地形，采用保留、加固、拓寬、復式景觀斷面相結合的方式改造河道。采用木樁、拋石、活枝、石籠、植生混凝土、生態袋等護岸類型。
（6）補充水生態工程
在蓄水區和水流較緩的區域可以種植一些水生植物,這些植物發達的根須不僅可以有效地分解和吸收水體中的有機物質，達到凈化水質的目的，還可以美化環境。
（7）打造生態景觀工程
①河道形態設計
根據河道所處的不同下墊面條件，將河道由上游至下游分自然型、蜿蜒型、游蕩型三種，進行河槽平面形態建設的指導。加強河道河床嶼、灘、溿、灣等形態的保護與營造。保留河道河床中自然沖刷出的深潭、淺灘，為動植物的繁衍生息提供生長環境。保留河道中自然形成的河心島，并在迎水面堆放大塊石塊對島嶼進行保護。
②生態護岸設計
通過生態工程護岸與岸坡的景觀復綠結合，完善河道生態系統結構。
生態護岸結合規劃的四大分區進行設計，生態護岸基于以下兩個方面考慮：防止河岸被沖刷；為植物生長創造條件。
③擋水建筑生態景觀設計
擋水建筑物設計結合景觀需求采用多流口式溢流堰，可以過人、壩上面有溪流效果，周邊設置魚道，方便回游性魚類產卵繁殖。
④植物種選擇
植物宜選擇耐水濕、耐干旱、抗沖刷、根系固土能力強的植物，能形成親水型、觀賞型、文化科普型相結合的濱水綠地系統。在植物配置上，宜注意季相色彩的協調。岸坡由下往上的植物種植模式需采用草、草+灌木、草+灌木+喬木的三級分布。
3.3設計目標
通過玉符河近自然治理工程，將改變傳統河道治理模式，旨在滿足河道防洪安全的基礎上，使得河道設計生態化、景觀化，最終將河道打造成為防洪達標、生態良好、景色怡人、交通便利的綠色廊道和市民休閑游憩的景觀帶（圖2）。
4 規劃設計
4.1水系方案
玉符河上游及中游尊重河流蛇形結構特征，對不滿足行洪區域的子槽底寬線線形調整，對現狀滿足行洪的較寬段維持現狀河床線。下游段以道法自然的原則，并結合景觀及市民需求，將河道設計成游蕩型河道。
（1）子槽線調整
G220-黃河口段河道兩岸有河堤，在河道內為了滿足通航、濕地觀光等景觀生態需要，進行了河道子槽設計，子槽線形盡量多樣、部分區域通過主流與支流相結合并結合生態島嶼進行設計。
（2）斷面調整
①橫斷面調整
主要針對原設計單一斷面進行調整，調整后多為復式斷面；另一方面出于減少土石方開挖量考慮，較原設計的雙側拓寬進行單側拓寬調整；針對上游段郊野自然段原規劃部分段需填方，本次規劃保留現狀淺灘，部分低洼地。
②縱斷面調整
G220-黃河口段原縱斷面設計挖方量較大，調整時結合土方平衡及航道要求，對該段縱斷面進行適當調整，抬高約20cm。河底設計縱斷面為同一比降，為0.00011，河道底高程為27.19m-28.20m。
（3）土石方內部平衡
玉符河流域全線在設計上以就近挖填平衡考慮，結合沿線景觀豎向設計，優化了土方平衡分析。220-黃河口土方內部自平衡，河道線型開挖土方約為118萬m3。土方優化途徑：①左岸防滲堤消納土方約40萬m3；②營造生態島嶼消納土方約40萬m3；③前戧臺堆土約為38萬m3。
4.2蓄水工程
寨而頭至220國道段規劃了7個分洪蓄水區，蓄水總面積50萬m2，蓄水深度平均約3m，共蓄水約150萬m3。
其中三個蓄水區位于景觀規劃節點處，此三處蓄水工程結合景觀需求進行設計（圖3）。
4.3水利工程
結合劉長山至濟西濕地段的通航要求及景觀水面的需求，全流域共規劃7座攔河壩，其中臥虎山水庫-寨而頭段2座，寨而頭-G220國道段5座，每座攔河壩后期方案深化階段對魚道進行詳細設計。
臥虎山水庫-寨而頭段：考慮到回灌補源需要，在該段設置2座1.5m石壩，壩高度設置主要結合水面范圍、河床縱斷面、護岸形式等，壩的形式還是結合景觀需要，達到可以過人、壩上面有溪流效果。
寨而頭-220國道段：為了保證劉長山到濟西濕地連續通航，在劉長山北側建1座2m高的壩，劉長山到寨而頭之間為生態休閑區的一部分，考慮到景觀節點需要，中間修建4座2m高左右景觀壩，可以保證在劉長山、楊臺橋和寨而頭三個景觀節點處有大水面，且可以保證在景觀節點處小游船通行，各景觀節點水面通過基流槽相連成連續水系。
各水壩壩型采用多流口式溢流堰，結合慢行系統，同時能配合河流灘涂沿岸植被形成自然的河流風貌。
4.4蓄滲補水工程
基流槽設置為3-5m寬，基流槽用來連接回水區，可以使得蓄水區與基流槽形成連續的水生態系統，適合濟南缺水強滲的地質條件，維護泉城水生態循環，并且從景觀角度來講，可以使得河道長期保留連續水面。
4.5生態護岸工程
（1）岸線形式調整
河岸改造將水利、景觀和生態相結合，采用5種改造河岸的方式：整坡、加固、復式斷面、 拓寬、保留相結合的方式改造河道，以達到多樣濱水地貌。
（2）合理布置生態護岸措施
①上游段盡可能保留原有岸線，依據防洪安全的要求局部進行岸坡整治。
②中游段結合周邊景觀及通航需求，對景觀及通航水面區，結合地形進行減滲處理，在滿足行洪基礎上，從景觀生態角度，岸坡盡量多樣，達到多樣濱水地貌的目的；其它區結合現狀地形進行生態景觀護岸。
③下游段現狀河堤完善，河道及水面穩定，結合景觀優化子槽，并盡可能與濕地區域結合進行生態護岸。
（3）生態護岸設計
根據現狀河床特征將示范段河流分4段，進行斷面優化及護岸設計（圖4）。
A段護岸主要采用生態混凝土、活枝、拋石相結合護岸,結合地形構建棧道、平臺、構筑物等形成親水空間（圖5）。
B段主要采用生態混凝土護岸，部分地段采用石籠護岸和活枝護岸，豐富生境（圖6）。
C段主要采用石籠、生態袋護岸，恢復生態功能（圖7）。
D段主要采用石籠護岸，部分沖刷嚴重地段采用植生混凝土護岸（圖8）。
4.6水生態工程
濱水綠化分為三種模式：
（1）緩坡綠化
喬木選擇垂柳；灌木選擇枝條下垂或有刺的品種，連翹、金銀花、酸棗和薔薇；濱水地被選擇耐水濕、耐沖刷的千屈菜。
（2）陡坡覆綠
坡度較大的區域，采用適當填土削坡，應用爬山虎、小葉扶芳藤等攀援植物，快速覆綠。
（3）坡底填土
在橋頭、水岸邊緣堆石填土的區域，種植耐水濕、根系發達的構樹、紫穗槐，形成綠島。
5效果評價
玉符河綜合治理后，除提高了河道防洪行洪能力外，還具有補源、生態、休閑、景觀、旅游等綜合功能，吸引了更多游人、居民進入河道范圍內親水、游玩、與自然親近。工程的實施，把南部山區和北部的黃河、小清河、濕地連接起來，形成一條生態景觀帶，將帶動河道兩側30-50km2片區發展。
5.1工程安全性評價
治理過后，玉符河水面面積由原來88.3萬m2增加到176.2萬m2。可增加攔蓄雨洪水量約500萬m3，達到50年一遇的防洪標準。充分保證了沿線老百姓的生命財產安全，也體現了玉符河的治理給城市排澇帶來的巨大經濟受益（圖9-10）。
5.2水文過程完整性及多樣性評價
修復后，配置了河岸帶、修建了蓄水區、構建了深潭-淺灘結構等，洪水期，蓄水區、河岸帶可緩沖洪水；枯水期，蓄水區水緩緩溢出，保證有一定基流，恢復了河流與河漫灘的水文連續性，維持了河流水文過程的完整性（圖11-12）。
5.3生態效果評價
修復后，修復區人工種植植物恢復良好，蓋度均有不同程度的增加，頻度也有所提高。修復區吸引了白鷺等鳥類棲息，表明修復后的生態河道為更多、動物提供了適宜的棲息環境和食物（圖13-14）。
5.4親水性評價
修復后，人們更容易親近河流，與河流進行零距離交流。為當地居民提供休閑、娛樂場所；為附近市民提供觀光、度假去處。修復后的親水性較修復前有較大提高（圖15-16）。
5.5景觀效果評價
玉符河“綠廊環繞染玉水，草木芳菲潤兩岸”的治河思路，賦予了生態修復理念重要地位，生態修復理念在整個工程中得以充分體現。重塑了河流的自然蜿蜒形態，利用塊石、植物、活枝等材料構建不同類型的生態駁岸，突顯出河岸景觀的豐富變化。通過挖池堆島等地理處理手法，修建了蓄水池及生態島嶼，設置了溢流堰、魚道等，增加了河流的整體景觀效果。
5.6水土資源保護效果
（1）合理調配土石方，實現土石方內部平衡
工程盡量利用現狀河床及河岸，減少了土石方量，通過土石方合理調配，達到土石方內部平衡。
（2）水土保持生態材料應用
河道生態護岸采用木樁、拋石、活枝、石籠、植生混凝土、生態袋護岸等水土保持提倡的材料，營造了自然生態河流，有利于保護和豐富河道生物多樣性。
（3）雨洪合理收集利用
河流沿線結合景觀節點等需求，布設了多處蓄水（洪）區，可以收集儲存雨水、調蓄洪水，滿足周邊灌溉、景觀需求。
6 結論與討論
（1）治理后的玉符河是一條防洪達標、生態良好、景觀怡人、交通便利的綠色廊道和市民游憩的景觀帶，驗證了生態景觀和水工協調設計模式、近自然治河等新理念，改變了傳統河道設計方式，使得治理后河道更加生態化、景觀化。
（2）創新性提出了生態景觀和水工協調設計模式，建立了良好的生態景觀和水工設計溝通平臺，改變了傳統河道治理在水工設計基礎上，進行的生態景觀設計；220-黃河口段在河道內部結合濕地保護和景觀，設計了河道水系、生態島嶼，實現了該段土石方內部平衡；濟南別稱“泉城”，地下水系發達，為了維持地下水量，在上游“回灌補源區”設計了多座溢流堰回灌補源，蓄水區、通航區在滿足功能同時，底部做了減滲措施。
（3）限于收集調查資料有限，效果評價只是結合修復后兩次現場調查、業主群眾反饋，做了定性分析，須在后續研究中通過實地調研，制定監測方案，選取效果分析監測指標，并將監測數據結果歸納分析，驗證玉符河近自然治理工程的治理效果。
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