引言：易發(fā)表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了一篇淺山丘陵區(qū)采砂河道生態(tài)修復機理研究范例。如需獲取更多原創(chuàng)內容，可隨時聯(lián)系我們的客服老師。

河南省地跨淮河、長江、黃河、海河四大流域，境內河流眾多，流域面積100km2以上的河流有493條，河道內砂石較為豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全省126條河道有砂石儲量，已規(guī)劃(含正在編制規(guī)劃)總儲量為16.5億m3，可開采量3.68億m3，實際批復開采量2.9億m3。從河流分布情況來看，全省河砂資源主要分布在淮河干流、唐河、白河、洪汝河、沙河、北汝河、伊洛河、史灌河、湍河等9條河流、14個河段，砂石儲量為12.5億m3，其余砂石分布在117條河、301個河段，砂石儲量約為17.17億m3，規(guī)劃可開采量6.12億m3。豫北山丘區(qū)河道大多屬于季節(jié)性河道，河道常年無水，地層巖性主要為沖洪積層，砂石資源豐富，也是河南省最大的砂石資源市場之一，河道內砂石是河床的重要組成部分，開采砂石對河勢改變和防洪安全影響較大，近年來，隨著經濟社會的快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程加快，砂石需求不斷加大，砂石價格不斷上漲，河南省將河道采砂管理作為一項重要政治任務，逐步探索出了“懲防并舉、疏堵結合、標本兼治”的河砂管理新模式，有力緩解了市場砂石供需矛盾，規(guī)模性濫采盜采河砂問題基本杜絕，全省河道采砂管理秩序平穩(wěn)可控。采砂后河道的生態(tài)修復做為采砂河道后評估的主要內容，也是踐行“兩山”理論和新發(fā)展理念重要組成部分，全面落實河道綜合整治“依法開采、河道疏浚、生態(tài)修復、險工處理”4項工作。

1工程概況及河道存在的主要問題

1.1工程概況

輝縣市位于河南省西北部，地處豫晉兩省之交。輝縣市河道大部分發(fā)源于太行山區(qū)，上游河道水流湍急，挾帶大量泥沙，河道出山進入平原后坡度變緩，水流突然分散，所攜物質大量堆積形成洪積扇，受水流搬運能力影響，洪積物粒徑從洪積扇尖頂?shù)酵饩壷饾u由大變小，形成礫石、砂、砂質黏土等。得天獨厚的地理條件，造就了輝縣市儲量豐富的砂石資源，是河南省最大的砂石產銷基地之一，優(yōu)質砂石和石灰石資源儲量最為豐富，其中以黃水河、石門河、茅草莊河、峪河、淇河儲量最為豐富，鴨口河、馬頭口河、馬尾巴河、焦泉營河等河道內也略有分布。

1.2存在的主要問題

(1)河道采砂影響行洪及河勢，嚴重降低河道泄洪能力。黃水河、石門河上游屬于山丘區(qū)河道，源短流急，每遇暴雨集流迅速，呈現(xiàn)陡漲陡落、洪量集中、洪峰高、歷時短的特征。黃水河、石門河治理段均處于山丘區(qū)與平原區(qū)過渡段。歷史上黃水河、石門河治理段下游河道均進行過治理，治理標準分別為20一遇防洪、10年一遇標準，多年來，河道采砂遺留問題未得到解決，河床內遺留深坑及砂堆密布，主河槽不連續(xù)，嚴重影響河道走勢及洪水安全下泄，對河道兩岸村莊、農田及基礎建設設施構成了嚴重威脅。(2)河道采砂對沿岸的涉河建筑物及水利基礎設施造成了破壞。通過采砂將河床上的砂石料按照一定的深度挖走，河床整體下降，局部形成洼地，采砂后的棄料未按要求進行處理在河道內堆積而形成阻水障礙物，改變河道的流向，加劇了水流對河床、岸坡和堤防的沖刷，導致河道岸坡及堤防坍塌，河道主流發(fā)生變化，從而影響河勢穩(wěn)定，造成河床下降。汛期發(fā)生洪水極易沖毀衣田，淹沒村莊，同時，還會對橋梁、攔河壩、沿岸渠道等基礎設施構成被洪水沖垮的危險。(3)河道采砂嚴重影響生態(tài)環(huán)境。對河道砂石資源的無序性開采，極易破壞原有河道的自然生態(tài)環(huán)境，使河道自身涵養(yǎng)水源、自我修復的能力大幅削弱。過渡的開采砂石，主要會造成兩方面的影響，一是會造成主河槽下切，河水出現(xiàn)斷流;二是致使地下水位下降，從而破壞河道的生態(tài)平衡，逐步造成生態(tài)環(huán)境的惡化。(4)河道采砂影響區(qū)域生態(tài)旅游業(yè)的健康發(fā)展。無序的濫采亂挖，會嚴重破壞區(qū)域自然地貌、生態(tài)環(huán)境以及水利等基礎設施，影響旅游業(yè)的健康發(fā)展，與輝縣市發(fā)展全域旅游城市的總體思路相違背，在一定程度上不利于社會的穩(wěn)定發(fā)展。

2生態(tài)修復機理

為解決采砂給河流帶來的安全、生態(tài)、社會經濟問題，生態(tài)修復逐漸成為保護和恢復河流的生態(tài)系統(tǒng)價值及生物多樣性的有效措施。即遵循自然生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律和內在機理，對受損、退化、服務功能下降的生態(tài)系統(tǒng)進行整體保護、系統(tǒng)修復、綜合治理。(1)生態(tài)優(yōu)先，綠色發(fā)展牢固樹立“兩山”理論，按照生態(tài)良好的要求，統(tǒng)籌考慮人與自然關系。依法保護相關權利人的合法權益，推動生態(tài)產品價值實現(xiàn)和生態(tài)修復產業(yè)高質量發(fā)展，不斷滿足人民群眾日益增長優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的需要和對優(yōu)質生態(tài)產品的需求。(2)統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理堅持長遠結合、久久為功，協(xié)同推進山上山下、地上地下、岸上岸下、流域上下游“山水林田湖草沙”一體化保護和修復，增強保護修復效果。(3)問題導向，科學修復堅持問題導向，全面系統(tǒng)梳理采砂河道對生態(tài)環(huán)境造成的潛在隱患和風險點，精準分析和識別存在的問題，因地制宜制定修復措施。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)退化、受損程度和恢復力，合理選擇保育保護、自然恢復、輔助再生和生態(tài)重建等措施，恢復生態(tài)系統(tǒng)結構和功能，增強生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)產品供給能力。(4)經濟合理，效益綜合按照“誰開采、誰修復，邊開采、邊修復”的原則，對生態(tài)修復的措施要進行適應性評價和多方案比選，優(yōu)化布局、綜合施策、經濟合理、效益顯著，實現(xiàn)低成本修復、低成本管護，促進生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)和健康、綠色發(fā)展。

3生態(tài)修復措施

河道生態(tài)修復的功能主要是恢復河道的原有基本防洪除澇功能，主要通過河湖庫生態(tài)連通、河流平面形態(tài)蜿蜒性修復、河濱帶和湖濱帶保護、斷面形式多樣性修復、生態(tài)護岸及地貌單元生態(tài)重塑等修復措施，對于采砂河道，要實現(xiàn)邊開采、邊修復，應將人工修復和自然修復相結合，采砂后更重要的是對河道平面形態(tài)、斷面形狀、河勢穩(wěn)定、生態(tài)護岸重建等人工修復為主，后期根據(jù)河道水文、泥沙等地貌特性逐步進行自然恢復，實現(xiàn)河道生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。

3.1統(tǒng)籌規(guī)劃，提高河道行洪能力，使其滿足防洪排澇功能，確保下游重大基礎設施安全。

采砂河道由于多年來采砂，使得河床尤其是近年來建筑材料的供不應求，砂石資源的無序開采，加之輝縣大多河道屬山丘區(qū)與平原區(qū)過渡段，山丘區(qū)河道比降大、流速快，在出山口處，河面突然放寬，流速急劇減小，泥沙大量落淤，形成游蕩型河道，游蕩型河道常處于淤積堆高狀態(tài)，對防洪極為不利，洪水上漲時，常使堤防潰決，洪水降落時，主流坐彎，頂沖岸坡及堤防，形成險情。采砂河道治理，首先應統(tǒng)籌進行規(guī)劃，河道生態(tài)修復是一個漫長的過程，需要兼顧水安全、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等多方面的因素，統(tǒng)籌考慮區(qū)域各項規(guī)劃及河湖確權劃界成果，尤其是流域綜合治理規(guī)劃、國土空間規(guī)劃、河湖岸線利用和保護規(guī)劃、城市總體發(fā)展規(guī)劃等要求，合理確定生態(tài)修復治理原則、標準和措施。通過分析流域內的產流匯流條件、攔調蓄水利設施、面源點源污染控制、水質處理凈化等工程、非工程措施，實現(xiàn)對河湖水系的生態(tài)修復。根據(jù)河道特點，治理以河床平整為主，疏通主河槽，以滿足防洪要求。河床平整修復主要做法是“高切低留”，抹平高處，填平低處，使整個河床更加平整。設計河道中心走向基本沿原河道中心線不變，隨彎就勢，宜寬則寬，宜窄則窄，保持原有河道自然蜿蜒的形態(tài)，以現(xiàn)狀岸坡為基礎，順河勢流向布置，疏通主河槽，局部采砂造成岸線突變處進行規(guī)整，約束水流方向，穩(wěn)固河勢。河道比降基本以現(xiàn)狀河道比降進行控制，河道橫斷面維持現(xiàn)狀斷面形式，河床就低不就高，避免大規(guī)模土方開挖，對遺留及砂礫石堆進行攤平或推入深坑;對河床內凸起部位(采砂遺留孤島或臺地)頂部進行削平，削坡放緩，開挖土料推入采砂深坑內，深坑四周邊坡進行削坡放緩，坑底進行平整，深坑回填根據(jù)土方開挖量情況，原則上保持土石方開挖回填平衡，避免開挖料外棄。

3.2岸坡防沖固土生態(tài)護岸，穩(wěn)定河勢，提高河道自然修復能力

采砂河道生態(tài)修復要堅持恢復河道的自然屬性，以自然修復為主，人工修復為輔，因地制宜、充分結合河道的自然形態(tài)、地形地貌特征、水文氣象等條件;河道岸坡生態(tài)護岸的規(guī)劃設計是在保證滿足沖刷要求、岸坡穩(wěn)定的前提下，營造岸坡的生物多樣性，區(qū)域內河道處于山區(qū)及山前沖擊平原區(qū)，砂卵石覆蓋層較厚，粘性土壤缺乏，為了更好適應河道堤防填筑后的變形能力，護砌材料的選擇盡量利用柔性網格及植被根系和枝莖易于生長的材料，構建自適應岸坡變形的綜合性防護體系。對疏通河床后的河段，對于兩岸開采形成的直立邊坡及存在穩(wěn)定隱患的河道邊坡，采用削坡處理，削坡后采用生態(tài)護岸進行護砌，護砌采用格賓或生態(tài)袋護砌，滿足抗沖要求;區(qū)域內大部分河道河床下切，長時間未系統(tǒng)治理，河道岸坡陡峭，局部自身難以穩(wěn)定，抗沖性能較差，規(guī)劃設計對河道邊坡進行削坡處理，對河道頂沖段進行護砌，護砌采用厚30cm的賓格石籠，賓格下設土工布，坡腳設深1.5m，寬0.8m漿砌石齒墻，為進一步加強岸坡穩(wěn)定和生態(tài)岸坡要求，在賓格上采用種植土和草籽混合后填縫。對于河床較寬，主河槽來回擺移的河段采取新筑堤防約束河道主流措施，對于新填筑堤防，鑒于區(qū)域內填筑土料較為稀缺，按照堤防工程設計規(guī)范要求，采用混合料進行填筑，填筑前對混合料進行初步的篩分，采用砂卵石回填，砂卵石級配要求，堤身填筑砂礫石料最大粒徑為500mm。d＜0.1mm者含量應≤5%，d＜5mm者含量應控制在20%～30%之間，填筑時應加水碾壓，加水后含水量應控制在最優(yōu)含水量的±2%，填筑標準按不同堤防標準確定填筑的相對密度。根據(jù)南水北調中線一期總干渠輝縣段對砂卵石地基處理的相關實驗成果，細顆粒(顆粒粒徑小于5mm的土砂混合料)含量為20%和25%的混合料，碾壓遍數(shù)與孔隙率的關系曲線規(guī)律性差，碾壓后出現(xiàn)大面積粗顆粒(顆粒粒徑小于150mm的卵石)聚集、架空現(xiàn)象，整體結構不均，細顆粒含量為30%和35%的混合料，碾壓遍數(shù)與孔隙率的關系曲線呈規(guī)律性變化，有一定的變幅，碾壓后密實性較好;細顆粒含量為40%和50%的混合料，碾壓遍數(shù)與孔隙率呈良好的規(guī)律性，即孔隙率隨碾壓遍數(shù)增加而減小并逐漸趨于不變，數(shù)據(jù)離散性小，碾壓面均勻，密實性好。此次生態(tài)修復堤防填筑過程中摻入50%黏土采用振動碾進行壓實，均滿足設計要求;迎水坡采用鉛絲籠塊石或格賓進行護砌，格賓后鋪土工布，滿足抗沖要求;堤后靠近堤防背水側坡腳設置反濾體，確保堤身穩(wěn)定安全。對于堤防級別較高和防洪重要的河段，堤防防滲采用砂卵石回填+黏土斜墻防滲措施，防滲墻布置在臨水側堤腳附近處，新建堤身填筑采用河槽開挖的砂卵石填筑，填筑分層厚度一般控制在50cm，大堤砂卵石壓實后的相對密度不低于0.65，土質防滲體的頂部和斜墻的臨水側設置保護層，迎水面結構從外到內依次采用種植土+格賓墊護砌、黏土斜墻、坡面水生植物防護，坡腳設深2m、0.4m的C25混凝土齒墻，齒墻外設寬3m、厚0.3m的格賓防沖護腳。

3.3河道兩岸及堤防采用喬灌草相結合治理措施

構建綠色廊道。綠色河流建設的關鍵是形成具有自支撐與自我修復能力的護岸結構與穩(wěn)定的植物群落，而且可以利用植物根系的固著能力穩(wěn)定岸坡形成具有美學和生態(tài)價值的綠色廊道。結合林業(yè)部門相關規(guī)劃，為實現(xiàn)輝縣市全域旅游的整體目標，河床修復過程中，將河床內粒徑較大砂礫石推入深坑內或選取含土較多的砂礫料進行覆蓋，便于綠色植物生存，提高河道自然修復能力。植物配置的選擇上要以本地樹種為主，植物根系可以提高土壤中有機物的含量，并改善土壤結構提高其抗侵蝕、抗沖刷能力;堤防內外邊坡選擇喬灌草相結合布置原則，在堤防外堤腳線外至管理范圍線內種植喬木，河道堤防內外邊坡撒播草籽，在河道較寬區(qū)域在滿足河道行洪要求的前提下，適當保留部分灘洲，在堤防較寬區(qū)域滿足堤防設計要求情況下結合美麗鄉(xiāng)村建設在堤防臨水側種植灌木，既可以起到抵御洪水作用，又可形成沿河地區(qū)的綠色生態(tài)屏障，喬灌草的結合將構建沿河綠色廊道。結合鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設，構建河道濱水景觀區(qū)域內河道位于山丘區(qū)多呈現(xiàn)蜿蜒曲折、坡陡流急，進入到山前傾斜平原區(qū)，坡降稍平緩，河床普遍較寬，寬窄不一，呈漫灘行洪之勢。位于山丘區(qū)河道大多為U形河谷，兩側為山體，局部開闊，河道內地層主要為第四系全新統(tǒng)卵石，局部夾有中粉質壤土透鏡體，下伏太古界贊黃群片麻巖、片巖下地層巖性，卵石層具強透水性，強風化片麻巖、片巖一般具中等透水性，河床內有河道采砂及開采河卵石制砂等人為活動，造成河道內現(xiàn)有的河床淤積嚴重，河勢不順，且河道兩岸未襯砌存有坍塌現(xiàn)象，按照新鄉(xiāng)市南太行文旅康養(yǎng)產業(yè)帶列入“三帶三區(qū)”核心發(fā)展戰(zhàn)略和輝縣市全域旅游規(guī)劃建設的總體要求，采砂河道生態(tài)修復結合區(qū)域旅游、鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設，提高生態(tài)環(huán)境修復的建設標準，構建河道濱水景觀帶，形成“親水、近綠、怡人”的生態(tài)環(huán)境新格局。采砂河道濱水景觀營造主要是通過清除河床沖淤層，對河道進行防滲處理，營造景觀水面，對局部按照旅游規(guī)劃和村落集聚區(qū)構建濱水景觀，滿足游客和村民健身漫步、休憩觀賞的需求，對于河床較寬區(qū)域適當建設河流和河濱緩沖帶，河流緩沖帶主要的生態(tài)功能有防止河流水體對河岸土壤的侵蝕、截留轉化農業(yè)面源污染、調節(jié)洪水等;通過河濱帶的建設，構建水陸結合區(qū)重要生態(tài)屏障，提升河湖水體自凈能力。構建河濱緩沖帶，以生態(tài)自然、綠化美化為原則，優(yōu)先采用本地鄉(xiāng)土植物維持其自然植物群落的生長結構，同時增加景觀綠化植物物種，建立喬灌草3個層次的立體式生態(tài)景觀防護帶，最大程度發(fā)揮了林分的防護作用和觀賞價值并增強其穩(wěn)定性;在水位變幅區(qū)內，布置挺水植物或濕生植物，在凈化水質，削減污染負荷的同時，可營造多樣化的生境空間。

3.4健全河長制工作機制，深入推進河湖采砂專項整治行動健全河砂監(jiān)管責任

全面建立“人防+技防”監(jiān)管措施。根據(jù)河道現(xiàn)狀，按照“國企運作、采銷分離、取之于河、用之于河”的原則，編制并實施河道采砂規(guī)劃，由地方政府統(tǒng)一安排實施，有效兼顧砂石資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護。嚴格執(zhí)行河道采砂規(guī)劃、年度實施方案和河道采砂許可制度，嚴厲打擊非法采砂和許可采砂的超范圍、超量采砂行為，對采后河道進行平復、修復，利用現(xiàn)有地理條件，采取植樹、植草等辦法，恢復河湖生態(tài)和河道流通性。①健全河湖監(jiān)督執(zhí)法機制全面落實河長制，建立健全法規(guī)制度，加大河湖管理保護監(jiān)管力度，建立健全部門聯(lián)合執(zhí)法機制，完善行政執(zhí)法與刑事司法銜接機制。建立河湖日常監(jiān)管巡查制度，利用先進技術實行河湖動態(tài)監(jiān)管。對采砂現(xiàn)場有關管理設施的設置情況進行審驗，達不到要求的一律不得開采。規(guī)范現(xiàn)場公示、警示、標識牌的設置;要求河砂開采現(xiàn)場必須設置有電子圍欄、出入卡口、地磅計重設施、沖淋設施、電子監(jiān)控設施等基本管理設施，市縣對開采現(xiàn)場的全方位監(jiān)管。有采砂管理任務的縣區(qū)均建立縣級河道采砂管理視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對采砂現(xiàn)場及其他重點河段、敏感水域的實施監(jiān)控，推進采砂管理信息化建設。采砂活動結束后，水行政主管部門對河道平復情況進行檢查驗收，確保河道平整及修復方案實施到位。②建立生態(tài)補償機制采砂河道一定程度上破壞河流的生態(tài)平衡，通過生態(tài)修復減少對河流自身的功能的影響，對生態(tài)環(huán)境的修復是一個漫長的過程，建立河流的生態(tài)補償機制，可以針對破壞河流生態(tài)環(huán)境引起的生態(tài)損益和保護河流環(huán)境產生的生態(tài)增益，通過生態(tài)恢復風險評估，以政府監(jiān)管、市場調節(jié)、民眾參與的手段，給予生態(tài)補償，從而實現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境與區(qū)域經濟社會的協(xié)調和可持續(xù)發(fā)展。

4結語

采砂河道生態(tài)修復的目標是使河流系統(tǒng)恢復其必要功能并達到新的動態(tài)平衡。通過保障河道行洪、鞏固生態(tài)護岸、構建綠色廊道、發(fā)展生態(tài)經濟、加強監(jiān)督管理等措施的實施，一方面在滿足河道基本功能的前提下，穩(wěn)定了河勢，有效保障區(qū)域水安全;另一方面恢復河道的自然屬性，重構河流生態(tài)系統(tǒng)，有效改善區(qū)域水生態(tài)。本文僅針對淺山丘陵區(qū)采砂河道生態(tài)修復提取了經驗，對于其他類型的河流還需再做更多的工作，希望通過更多案例的經驗分析及總結，為我國采砂河道生態(tài)修復提供更全面的參考，為打造“河暢、水清、岸綠、景美、人和”的美麗河湖、健康河湖助力。

作者:楊平 謝夏玲 靳科辰 張樂軒 李媛媛 原欣 單位:河南省水利勘測有限公司 河南省水利勘測設計研究有限公司