窦朝飞
长江勘测规划设计研究有限责任公司(上海分公司) 200439
摘要：本文以上海市美丽乡村生态河道水系生态治理为研究对象，分析当前乡村河道治理工程中的主要问题，并对乡村生态河道水系设计理念进行研究，以改善河道自然生态环境和提升防汛除涝能力为重点，打造江南水乡特色的精品美丽乡村。
关键词：美丽乡村；防汛除涝；生态河道；治理
一、上海市美丽乡村生态河道水系设计理念概述
针对上海农村地势平缓、水系发达、临水而居且水生态环境脆弱等特点，有针对性地通过河道疏拓、沟通水系、引清调水等措施，调活水体、改善水质；通过生态护岸建设，合理配置水生植物，修复水生态环境，构建多样化的水生态系统，提高水体自净能力，最终串点成线、连线成片，提升区域水动力，同时结合美丽乡村建设，将村庄打造为具有自然人文气息的江南水乡。
二、上海市美丽乡村河道治理工程中的主要问题
（1）现状河道河底淤积，岸顶高程不达标，河道存在安全隐患
乡村河道现状河口宽窄不一，河道淤泥较厚，河底淤积，达不到水利规划要求；河道岸顶高低起伏，局部岸段低于规划除涝高水位，存在安全隐患；同时，现状河道内水体流动缓慢，导致河道淤积，促使河道过水断面持续缩窄，影响河道防汛除涝能力。
（2）河道两岸多为土坡，水土流失严重
乡村河道两岸多为自然土坡，且坍塌，绝大部分岸坡没有有效的水土防护措施。在雨水冲刷和水位变动的影响下，岸坡土体均被严重侵蚀，很多岸段可见岸坡土体坍塌现象，水土流失严重。
（3）河道水系不畅，周边水环境较差
乡村河道断头较多，且有管涵阻水，水系不通。河道村庄段的岸顶、斜坡存在倾倒垃圾、堆置杂物、搭建违章建筑、养殖鸡鸭棚等情况；村庄外的河段岸顶、斜坡存在被开垦种植农作物的情况，加重了河坡坍塌。
（4）河道护坡缺乏管理，影响河道美观并与美丽乡村建设的需求存在一定差异
河道现有护坡多采用天然土质护坡的型式，现状植物群落比较单一，不符合美丽乡村建设需要。植物生长杂乱无章，不利于管理，影响河道美观。
三、乡村生态河道水系设计理念在上海市美丽乡村建设工程中的研究分析
（1）提高乡村河道防汛除涝能力
随着社会经济的发展，村镇建设用地不断增加，使周边区域下垫面情况发生很大的变化，导致暴雨径流的关系发生明显变化，内河高水位不断攀升，加重了区域内涝的威胁。通过水利工程对河道的整治，可有效增加河道过水能力，保护岸坡免受冲刷，适当增加区域内水面率，提高河道的引排能力，更好地发挥河道在防汛除涝中的重要作用。
（2）提升区域水动力、改善水环境
水是区域发展的重要资源，水资源量及内河河道水质往往成为区域生态建设、产业发展的限制因素。乡村河道岸后现状大部分为设施粮田和村庄，河道的现有河岸带生态系统均较为薄弱，河道之间不能形成良好的沟通，不能发挥河流生态系统应有的自净作用和服务功能，通过水利工程措施增强河道自净能力，提升区域整体水动力，改善水环境，与美丽乡村建设步伐协调一致。
（3）建设乡村河道生态护岸
生态河道护岸应与当地乡野风貌相得益彰，采用不同护岸适应不同现场条件。在农居聚集区，河道岸坡用地条件受限，只能采用大挡墙断面，可采用预制砌块垒砌挡墙，与岸后江南风格民居形成古色古香的农村一景；在用地条件一般岸段，有适当放坡的条件，可采用小挡墙+斜坡绿化组合的护岸结构，河道常水位以上仅出露压顶，现场观感生态自然、整洁有序；在农田区域，有条件采用放坡断面，其上种植绿化，绿化搭配错落有致，现场生态性好。
（4）加快乡村振兴发展
聚焦农村环境，全面完成全镇村庄改造和河道疏浚，实行水资源管理制度，实行河道管理“河长制”。因此对乡村河道进行整治也是社会经济发展的需要。
近年来上海乡村正在加快美丽乡村的建设，通过水利工程河道整治，可以改善河道水质、改变河道两岸杂乱情况，提升河道及村庄的村庄面貌，建设具有生态特色的宜居城镇。
四、乡村河道生态整治工程案例分析
本项目区位于上海市金山工业区某村庄，根据美丽乡村建设规划，该村将建设“市民农庄”项目，打造江南水乡特色的精品美丽乡村，但该区域现状河道河口宽度宽窄不一；河底淤积；河道局部岸段低于除涝高水位，存在安全隐患；河道断头较多，且有管涵、堵坝阻水，水系不通；河道岸坡崩塌，土坡较陡，边坡稳定性降低和边坡冲刷加剧，同时，现状河道内水体流动缓慢，导致河道淤积，促使河道过水断面持续缩窄，影响河道防汛除涝能力。
综合考虑工程设计方案，通过河道疏浚、岸坡整治、拆除现有堵坝和小涵管，新开和拓宽河道，新建护岸、桥梁、防汛通道、景观绿化等措施，清除河道底泥，提升区域水动力，增强河道自净能力，改善河道水质与水环境，提高河道防汛除涝能力，提升区域生态环境质量，满足地区社会经济综合发展的要求，与乡村振兴相关规划发展步伐协调一致。
该工程河道断面设计以理顺岸线、沟通水系、增加过水断面和槽蓄量为重点，为了增加河道亲水性，采用密排木桩，木桩桩顶低于常水位其耐久性可得到显著提高，木桩桩顶高程2.30m，桩长4m，为防止水土流水，桩后铺设无纺土工布一层。2.30高程至堤顶坡比采用1：2。河底至桩前现状岸坡淤积严重，本次设计坡比采用1：2.5进行疏浚清淤。桩顶以上采用加筋麦克垫护坡至堤顶设防高程3.90m，并铺设客土或营养土种植绿化。
加筋麦克垫是新一代的整治工程护坡材料，这种护坡材料具有较好的柔韧性，能适应地基的不均匀沉降，具有与自然河岸类似的粗糙度，可以不改变河流原有阻力条件与流态。在铺设具有抗侵蚀性的护垫后，可以保护土地表面免遭雨水侵蚀，利于土壤落淤，同时保护草粒免受冲刷流失，吸收热能，增加地湿，促进植物生长。
根据《堤防工程设计规范》，河道边坡稳定分析采用瑞典条分法，抗滑稳定安全系数计算公式如下：
其中：b——条块宽度（m）；
W——条块重量（kN）；
u——作用于土条底面的空隙压力（kN/m2）；
a——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角（°）；
c’ ，ψ’——土条底面的有效凝聚力（kN/m2）和有效摩擦角（°）；
Mc——水平地震惯性力对圆心的力矩（kN.m）；
R——圆弧半径（m）；
Q、V------水平和垂直地震惯性力（V向上为负，向下为正）（kN）；
该工程主要建筑物为4级水工建筑物，计算安全系数根据《堤防工程设计规范》确定，整体稳定安全系数在正常运用条件下不小于1.15，在非正常运用条件不小于1.00。根据河道的地层剖面图，选取最不利钻孔对护岸的岸坡整体稳定进行复核，经计算，正常运用条件下的整体稳定安全系数为1.65，非正常运用条件下的整体稳定安全系数为1.40，由计算结果可知，河道整体稳定均满足《堤防工程设计规范》规定的允许值。
结束语
随着乡村地区社会经济的迅速发展，改善水环境、恢复水生态，体现水文化特色以及改善人居环境的要求也越来越高，水体流动性和自净能力差带来的河床淤积、水体污染等问题，对人们日常生活的影响越来越突出，与发展高新技术和战略性新兴产业目标相背离，与美丽乡村发展差距较大。因此，必须加快对河道水环境的治理，改善水环境、恢复水生态，提高土地附加值，建设新时代美丽新乡村，增强区域软实力，促进区域经济发展。
参考文献
[1]高月元.水利工程河道治理常见问题及对策分析[J].城镇建设. 2021, (1).363.
[2]段志端. 生态护岸在中小型河道治理中的应用[J].建材发展导向.2021, 19(1).84-85.
[3]李王芳. 分析河道治理改造中水环境保护现状及对策[J].低碳世界. 2021, 11(1).15-16.
[4]司恒波. 城市河道水环境生态治理探究[J].节能与环保. 2020, (5).58-59.
作者简介：窦朝飞（1994—）男，汉族，河南周口人，本科，助理工程师，主要从事水利工程设计，长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司。