摘要：为了使生态景观和水工协调设计模式、近自然治河等新理念及设计内容应用于河道近自然治理工程，并使河道生态修复后在满足防洪安全基础上，达到良好的生态和景观效果，河道生态修复新理念在济南市玉符河近自然治理中的应用于效果评价研究很有必要，研究成果值得全国河流类建设项目借鉴。根据济南市玉符河的特点，针对河道和水工方案存在问题，采用生态景观和水工协调设计、近自然治河、景观与水文生态系统融合、亲水性等理念，实现理念的方法为水系方案优化、增加蓄水工程、优化水利工程、提升生态护岸工程、补充水生态工程。规划设计了水系方案、蓄水工程、水利工程、蓄渗补水工程、生态护岸工程和水生态工程。修复后的河道效果验证了创新性提出的生态景观和水工协调设计模式、近自然治河等新理念，改变了传统河道设计方式，使得治理后河道更加生态化、景观化。

关键词： 生态修复；新理念；近自然治理；亲水性；玉符河 

我国在河道生态治理工程技术研究领域起步比较晚，直到20世纪90年代，我国科研人员尝试了采取以小流域为单元进行河流综合治理的措施[1]。2005年倪晋仁等提出了在不同阶段，河流系统的健康状况不同，因而河流治理及其修复的任务也有所不同，河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康[2]。2007年周燕，邓文强探讨了河流生态理论在景观设计中的应用，提出了河流生态相关理论会影响具体的设计工作，反过来，具体的设计工作的反馈意见又会对河流生态理论产生影响[3]。近些年，我国在河流生态修复方面也取得一定的成绩，但总体上河流生态修复技术方面的研究在我国还处于初步探索阶段。河流治理工程基本围绕防洪安全和景观设计两大尺度进行，很少从防洪安全、生态系统功能强化、亲水文化空间创造、景观优化提升等多重角度综合研究和整体规划[4]。

为了使生态景观和水工协调设计模式、近自然治河等新理念及设计内容应用于河道近自然治理工程，并使河道生态修复后在满足防洪安全基础上，达到良好的生态和景观效果，河道生态修复新理念在济南市玉符河近自然治理中的应用于效果评价研究很有必要，研究成果值得全国河流类建设项目借鉴。

1工程概况

玉符河为黄河支流，位于泰山山脉北麓，是济南市西部一条较大的季节性山洪河道，流经济南市历城、市中、槐荫、长清四区，于济南市西郊北店子村西汇入黄河，流域面积827.3km2。玉符河上游有锦绣川、锦阳川及锦云川三条支流汇入卧虎山水库，玉符河自水库大坝至北店子入黄口全长40.8km，河道设计防洪标准为50年一遇。2013年完成了玉符河综合治理工程规划；2014年完成了玉符河综合治理工程-总体景观概念规划及一期景观方案，概念规划中提出了河道生态治理的理念；2015年完成了济南玉符河综合治理工程-水系生态规划专项，主要规划内容包括：水系方案优化、生态护岸工程、蓄水工程、拦蓄构筑物调整和水生态工程；结合河道生态修复新理念和规划方案，完成了济南玉符河综合治理工程水利工程和景观工程施工图设计。经过近三年的综合治理，一期工程已经基本完工，玉符河“玉水重生”已变为一条生态景观河。

2环境分析

2.1河道存在问题

玉符河为季节性山洪河道，河道蜿蜒曲折，上游段为自然冲沟，两岸无堤防，坡度较陡；下游段地势低洼，筑有大堤坡度较缓，河道变窄。治理前主要存在问题如下：

（1）整体防洪能力低，上游为自然河道，下游段多年未进行治理，各河段防洪能力不一。河道侵占现象严重，河道内鱼塘、农田、房屋、厂房等违章设施较多，影响河道行洪。

（2）多处河段污染严重，河道沿线的生活污水、工业废水等未经处理直接排入河道，部分污染源甚至直接进入强渗漏带，污染地下水。河道内工业废料、生活垃圾、建筑垃圾及农作物秸秆等随意倾倒现象严重。

（3）生态环境较差，河道常年无水，河床裸露，河岸冲刷严重，水生植物、动物稀少，生物链不完整。由于乱砍乱伐、陡坡开荒、过度放牧、自然灾害等造成水土流失严重。

（4）河道基本无管理设施，无专门的管护机构。河道沿线路网建设落后，沿线无专用管理道路，河道防汛和日常管护极为不便。

2.2水工方案存在问题

2013年，水工设计单位完成了济南市玉符河综合治理工程规划，规划的水工方案存在的主要问题如下：

（1）采用传统水工方案对生态系统造成破坏

传统的河道治理方法，直线型河道、统一1:5放坡的河岸纯水工做法，单一化；传统的硬质护岸将阻隔河道水体、生物等两岸的连续，也阻断了河道两岸地下水对河道的生态补水，带来一系列的生态问题。

（2）阻隔生物栖息地

河流形态的均一化，使自然河流中主流、浅滩和急流相间的格局被改变，导致浅滩中的湿地消失，在某种程度上对生物的多样性造成影响，导致生态性较差。河道水工建筑物的建设没有考虑鱼道，对鱼类的生存与繁衍造成很大影响。

（3）对河道景观的破坏

河道部分段裁弯取直，河流形态基本呈直线，在横断面上，河床断面为单一的梯形断面，致使河道封闭、生硬、单调，无法与周围的环境相融合，人无法亲近观赏与游憩。

（4）回灌补源方式不当

上游规划过多的拦河坝，截断了下游的主要水源，使河道无法发挥回灌补源的功能，同时无法保证下游基流及连续水面的形成。

3设计新理念、方法及目标

3.1设计新理念

（1）满足总体规划结构分区分段的理念

依据总体规划结构，与四大分区（湿地保护、生态休闲、回灌补源、郊野自然）功能定位相符合（图1）。

（2）生态景观和水工协调设计模式的理念

面对全国河道治理先水工设计，后生态景观设计等现状，玉符河近自然治理工程通过生态景观前期介入，建立了良好的与水工设计沟通平台。

（3）近自然治河的理念

尊重河流蛇形结构特征，丰富水流形态，因地制宜，师法自然。

（4）景观与水文、生态系统融合的理念

打破传统的硬质护岸，维持泉城地下水，保障河道与两岸水文系统的连续性，两岸分、蓄、滞洪区的规划与景观融合，河道内防洪空间与休闲空间结合，提高防洪能力的同时，也为生态系统创造有利条件。

（5）亲水性理念

构建利于人们亲水的河道断面，利于亲水的河岸，并特意营造亲水区域，构建亲水路径和亲水设施，实现河流的亲水理念。

3.2实现新理念的方法

（1）水系方案优化

利用现状河床及河岸，卧虎山水库-寨而头段大部分保留自然冲刷的河道，仅对河床进行梳理；寨而头-G220段，单侧拓宽，梳理成蜿蜒的河道形态；G220-黄河口段与景观结合，设计成游荡型河流形态。

（2）增加蓄水工程布置

结合景观需求，在重要节点的河床内低洼地选择蓄水区；在靠近河道，避开建设区及村庄，结合现状地形，河道外选择地势低洼地，作为分、蓄洪区。蓄水区有水则蓄，无水则绿。

（3）优化水利工程布置

减少原方案多余拦河坝，结合景观、通航的需求，重新规划拦河坝。选择景观性、生态性好的坝型，并合理设置坝高。

（4）优化蓄渗补水工程

在河床布设基流槽，形成连续水面，基流槽两侧河床不做防渗等工程上的处理，以满足回灌补源的要求。

（5）提升生态护岸工程

将河道分区，结合安全性、生态性、景观性、经济性等，并结合现状河道走向及地形，采用保留、加固、拓宽、复式景观断面相结合的方式改造河道。采用木桩、抛石、活枝、石笼、植生混凝土、生态袋等护岸类型。

（6）补充水生态工程

在蓄水区和水流较缓的区域可以种植一些水生植物,这些植物发达的根须不仅可以有效地分解和吸收水体中的有机物质，达到净化水质的目的，还可以美化环境。

（7）打造生态景观工程

①河道形态设计

根据河道所处的不同下垫面条件，将河道由上游至下游分自然型、蜿蜒型、游荡型三种，进行河槽平面形态建设的指导。加强河道河床屿、滩、溿、湾等形态的保护与营造。保留河道河床中自然冲刷出的深潭、浅滩，为动植物的繁衍生息提供生长环境。保留河道中自然形成的河心岛，并在迎水面堆放大块石块对岛屿进行保护。

②生态护岸设计

通过生态工程护岸与岸坡的景观复绿结合，完善河道生态系统结构。

生态护岸结合规划的四大分区进行设计，生态护岸基于以下两个方面考虑：防止河岸被冲刷；为植物生长创造条件。

③挡水建筑生态景观设计

挡水建筑物设计结合景观需求采用多流口式溢流堰，可以过人、坝上面有溪流效果，周边设置鱼道，方便回游性鱼类产卵繁殖。

④植物种选择

植物宜选择耐水湿、耐干旱、抗冲刷、根系固土能力强的植物，能形成亲水型、观赏型、文化科普型相结合的滨水绿地系统。在植物配置上，宜注意季相色彩的协调。岸坡由下往上的植物种植模式需采用草、草+灌木、草+灌木+乔木的三级分布。

3.3设计目标

通过玉符河近自然治理工程，将改变传统河道治理模式，旨在满足河道防洪安全的基础上，使得河道设计生态化、景观化，最终将河道打造成为防洪达标、生态良好、景色怡人、交通便利的绿色廊道和市民休闲游憩的景观带（图2）。

4 规划设计

4.1水系方案

玉符河上游及中游尊重河流蛇形结构特征，对不满足行洪区域的子槽底宽线线形调整，对现状满足行洪的较宽段维持现状河床线。下游段以道法自然的原则，并结合景观及市民需求，将河道设计成游荡型河道。

（1）子槽线调整

G220-黄河口段河道两岸有河堤，在河道内为了满足通航、湿地观光等景观生态需要，进行了河道子槽设计，子槽线形尽量多样、部分区域通过主流与支流相结合并结合生态岛屿进行设计。

（2）断面调整

①横断面调整

主要针对原设计单一断面进行调整，调整后多为复式断面；另一方面出于减少土石方开挖量考虑，较原设计的双侧拓宽进行单侧拓宽调整；针对上游段郊野自然段原规划部分段需填方，本次规划保留现状浅滩，部分低洼地。

②纵断面调整

G220-黄河口段原纵断面设计挖方量较大，调整时结合土方平衡及航道要求，对该段纵断面进行适当调整，抬高约20cm。河底设计纵断面为同一比降，为0.00011，河道底高程为27.19m-28.20m。

（3）土石方内部平衡

玉符河流域全线在设计上以就近挖填平衡考虑，结合沿线景观竖向设计，优化了土方平衡分析。220-黄河口土方内部自平衡，河道线型开挖土方约为118万m3。土方优化途径：①左岸防渗堤消纳土方约40万m3；②营造生态岛屿消纳土方约40万m3；③前戗台堆土约为38万m3。

4.2蓄水工程

寨而头至220国道段规划了7个分洪蓄水区，蓄水总面积50万m2，蓄水深度平均约3m，共蓄水约150万m3。

其中三个蓄水区位于景观规划节点处，此三处蓄水工程结合景观需求进行设计（图3）。

4.3水利工程

结合刘长山至济西湿地段的通航要求及景观水面的需求，全流域共规划7座拦河坝，其中卧虎山水库-寨而头段2座，寨而头-G220国道段5座，每座拦河坝后期方案深化阶段对鱼道进行详细设计。

卧虎山水库-寨而头段：考虑到回灌补源需要，在该段设置2座1.5m石坝，坝高度设置主要结合水面范围、河床纵断面、护岸形式等，坝的形式还是结合景观需要，达到可以过人、坝上面有溪流效果。

寨而头-220国道段：为了保证刘长山到济西湿地连续通航，在刘长山北侧建1座2m高的坝，刘长山到寨而头之间为生态休闲区的一部分，考虑到景观节点需要，中间修建4座2m高左右景观坝，可以保证在刘长山、杨台桥和寨而头三个景观节点处有大水面，且可以保证在景观节点处小游船通行，各景观节点水面通过基流槽相连成连续水系。

各水坝坝型采用多流口式溢流堰，结合慢行系统，同时能配合河流滩涂沿岸植被形成自然的河流风貌。

4.4蓄渗补水工程

基流槽设置为3-5m宽，基流槽用来连接回水区，可以使得蓄水区与基流槽形成连续的水生态系统，适合济南缺水强渗的地质条件，维护泉城水生态循环，并且从景观角度来讲，可以使得河道长期保留连续水面。

4.5生态护岸工程

（1）岸线形式调整

河岸改造将水利、景观和生态相结合，采用5种改造河岸的方式：整坡、加固、复式断面、 拓宽、保留相结合的方式改造河道，以达到多样滨水地貌。

（2）合理布置生态护岸措施

①上游段尽可能保留原有岸线，依据防洪安全的要求局部进行岸坡整治。

②中游段结合周边景观及通航需求，对景观及通航水面区，结合地形进行减渗处理，在满足行洪基础上，从景观生态角度，岸坡尽量多样，达到多样滨水地貌的目的；其它区结合现状地形进行生态景观护岸。

③下游段现状河堤完善，河道及水面稳定，结合景观优化子槽，并尽可能与湿地区域结合进行生态护岸。

（3）生态护岸设计

根据现状河床特征将示范段河流分4段，进行断面优化及护岸设计（图4）。

A段护岸主要采用生态混凝土、活枝、抛石相结合护岸,结合地形构建栈道、平台、构筑物等形成亲水空间（图5）。

B段主要采用生态混凝土护岸，部分地段采用石笼护岸和活枝护岸，丰富生境（图6）。

C段主要采用石笼、生态袋护岸，恢复生态功能（图7）。

D段主要采用石笼护岸，部分冲刷严重地段采用植生混凝土护岸（图8）。

4.6水生态工程

滨水绿化分为三种模式：

（1）缓坡绿化

乔木选择垂柳；灌木选择枝条下垂或有刺的品种，连翘、金银花、酸枣和蔷薇；滨水地被选择耐水湿、耐冲刷的千屈菜。

（2）陡坡覆绿

坡度较大的区域，采用适当填土削坡，应用爬山虎、小叶扶芳藤等攀援植物，快速覆绿。

（3）坡底填土

在桥头、水岸边缘堆石填土的区域，种植耐水湿、根系发达的构树、紫穗槐，形成绿岛。

5效果评价

玉符河综合治理后，除提高了河道防洪行洪能力外，还具有补源、生态、休闲、景观、旅游等综合功能，吸引了更多游人、居民进入河道范围内亲水、游玩、与自然亲近。工程的实施，把南部山区和北部的黄河、小清河、湿地连接起来，形成一条生态景观带，将带动河道两侧30-50km2片区发展。

5.1工程安全性评价

治理过后，玉符河水面面积由原来88.3万m2增加到176.2万m2。可增加拦蓄雨洪水量约500万m3，达到50年一遇的防洪标准。充分保证了沿线老百姓的生命财产安全，也体现了玉符河的治理给城市排涝带来的巨大经济受益（图9-10）。

5.2水文过程完整性及多样性评价

修复后，配置了河岸带、修建了蓄水区、构建了深潭-浅滩结构等，洪水期，蓄水区、河岸带可缓冲洪水；枯水期，蓄水区水缓缓溢出，保证有一定基流，恢复了河流与河漫滩的水文连续性，维持了河流水文过程的完整性（图11-12）。

5.3生态效果评价

修复后，修复区人工种植植物恢复良好，盖度均有不同程度的增加，频度也有所提高。修复区吸引了白鹭等鸟类栖息，表明修复后的生态河道为更多、动物提供了适宜的栖息环境和食物（图13-14）。

5.4亲水性评价

修复后，人们更容易亲近河流，与河流进行零距离交流。为当地居民提供休闲、娱乐场所；为附近市民提供观光、度假去处。修复后的亲水性较修复前有较大提高（图15-16）。

5.5景观效果评价

玉符河“绿廊环绕染玉水，草木芳菲润两岸”的治河思路，赋予了生态修复理念重要地位，生态修复理念在整个工程中得以充分体现。重塑了河流的自然蜿蜒形态，利用块石、植物、活枝等材料构建不同类型的生态驳岸，突显出河岸景观的丰富变化。通过挖池堆岛等地理处理手法，修建了蓄水池及生态岛屿，设置了溢流堰、鱼道等，增加了河流的整体景观效果。

5.6水土资源保护效果

（1）合理调配土石方，实现土石方内部平衡

工程尽量利用现状河床及河岸，减少了土石方量，通过土石方合理调配，达到土石方内部平衡。

（2）水土保持生态材料应用

河道生态护岸采用木桩、抛石、活枝、石笼、植生混凝土、生态袋护岸等水土保持提倡的材料，营造了自然生态河流，有利于保护和丰富河道生物多样性。

（3）雨洪合理收集利用

河流沿线结合景观节点等需求，布设了多处蓄水（洪）区，可以收集储存雨水、调蓄洪水，满足周边灌溉、景观需求。

6 结论与讨论

（1）治理后的玉符河是一条防洪达标、生态良好、景观怡人、交通便利的绿色廊道和市民游憩的景观带，验证了生态景观和水工协调设计模式、近自然治河等新理念，改变了传统河道设计方式，使得治理后河道更加生态化、景观化。

（2）创新性提出了生态景观和水工协调设计模式，建立了良好的生态景观和水工设计沟通平台，改变了传统河道治理在水工设计基础上，进行的生态景观设计；220-黄河口段在河道内部结合湿地保护和景观，设计了河道水系、生态岛屿，实现了该段土石方内部平衡；济南别称“泉城”，地下水系发达，为了维持地下水量，在上游“回灌补源区”设计了多座溢流堰回灌补源，蓄水区、通航区在满足功能同时，底部做了减渗措施。

（3）限于收集调查资料有限，效果评价只是结合修复后两次现场调查、业主群众反馈，做了定性分析，须在后续研究中通过实地调研，制定监测方案，选取效果分析监测指标，并将监测数据结果归纳分析，验证玉符河近自然治理工程的治理效果。

参考文献：

[1]刘叶双.河道生态治理工程后期监测评价研究[D].大连:大连理工大学,2017,6.

[2]倪晋仁,刘元元.受损河道的生态修复[J].科技导报,2006,(7):17-20.

[3]周燕,邓文强.初探河流生态理论在景观设计中的应用[J].Landscape.River,2007,(3):47-50.

[4]刘大鹏.基于近自然设计的河流生态修复技术研究-以长春市饮用水源地入库河道为例[D].长春:东北师范大学,2010,6.

[5]刘春彤,曹升乐,刘阳,等.不同生态目标玉符河湿地生态需水量[J].科学技术与工程,2017,17(26):290-293.

[6]伍亮,成水平,等.城市景观河道生态修复研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(34):16790-16792,16814.

[7]骆克斌,谢三桃,朱青,等.城镇河道治理中三层次规划设计理念的探索-松潘县岷江川主寺河段生态护岸工程[J].水利规划与设计,2012,(4):1-4.

[8]乐茂华,刘军,胡和平,等.深圳市河道生态修复理念及其治理技术[J].中国农村水利水电,2012,(2):25-28.