摘要:本文介绍大闸河流域水环境及矿山修复治理设计的治水新思路，通过实施山体修复、水源涵养、河道整治、底泥清淤等工程措施后，在发挥防洪减灾、供水兴利、旅游交通等功能的同时，增加岸线和湿地生物多样性，恢复区域上游生态植被，减免水土流失对下游水质的污染，有效改善区域水生态环境。
关键词:水环境治理;多塘系统;水源涵养矿山修复;生态修复
1工程概况
为治理巢湖水旱灾害，保护区域环境，修复流域生态，促进巢湖休养生息，支撑“大湖名城、创新高地”发展战略，2012年合肥市全面启动了环巢湖地区水环境治理与生态修复工程建设。大闸河流域水环境治理工程位于合肥巢湖经济开发区，属巢湖流域的东北片，纳入了环巢湖地区生态保护修复二期工程。大闸河是合肥巢湖经开区主要的泄洪河道，源自经开区西北部试刀山的操兵塘。大闸河是汤河主源，自大丰水库坝下～余山嘴全长9km，在余山嘴与界牌河汇合后，称为汤河。大闸河流域水环境治理工程涉及大闸河大丰水库坝下～S105公路长约5.0km河道治理，以及半汤湖上游1566hm2山林生态修复和水系治理。设计防洪标准采用50年一遇，工程等别为Ⅱ等，两岸防洪堤级别为2级。根据大闸河河道、周边山林及水环境现状情况，分析得出其存在局部水体污染严重，水环境遭破坏；河道防洪标准不足，影响防洪安全；山体损毁水土流失，破坏自然植被等诸多问题，为促进经济开发区建设，修复区域生态系统，改善生态环境质量，提高开发区总体环境品质，迫切需要尽快实施大闸河水环境治理工程。
2项目设计的新思路及特点
大闸河流域水环境治理工程布局围绕“防洪减灾、底泥清淤、涵养水源、恢复植被”等展开，根据多年规划设计经验和创新设计理念，采用治水新思路为：上游构建多塘系统进行水源保护与涵养，中游设调蓄功能的蓄水区，下游理顺排泄通道。该治水思路有以下几方面重要特征：（1）对大闸河上游创新发明设计了一套多塘梯级生态补水系统，对上游山体植被起到了很好的水源涵养和生态修复作用。多塘梯级生态补水系统构建方法：对半汤湖上游树状水系进行疏浚整理，配置水生植物与动物，形成丘陵多塘系统，调节径流，拦截农业面源污染，净化水体，并在枯水季节向周边农田提供灌溉用水，向下游半汤湖补水，共整理水系面积约38.5hm2。其中，整理水塘共计56个，并采用膨润生态膜进行防渗处理；各水塘利用现有的沟渠进行连通，同时，为保障水塘正常蓄水，新建36座拦水堰坝。多塘系统对地表径流的流量和流速具有调控作用，同时通过沟渠的传输作用，是营养物质随径流在农田系统中循环利用，进而有效减少营养物质的输出量。多塘系统通过物理、化学和生物过程，实现对径流污染物的截留、沉积、吸收和转化等，达到非点源污染的高效净化；通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污染物的资源化和无害化。同时，其对径流的调节作用，不但具有滞蓄雨水、削减洪峰的作用，还可以在枯水季节引水灌溉，并对周边渠道、河流进行适当的生态补水，为生态系统的健康持续发展提供有利的水源条件。（2）运用生态修复原理与园林绿地构造理论为指导，因地制宜，建设具有涵养保护水源、调洪削峰、防止土壤侵蚀、净化水质和调节气候等生态服务功能的水源涵系统。在多塘系统、雨洪调蓄区域内的冷泉湖、大闸河步游道两侧、大丰水库及上游矿山修复区等区域种植水源涵养林及配置水生植物，根据立地统计和以往挺水树种造林试验研究，选择适合大闸河上游生态条件的抗污、吸污，并具有一定观赏价值和经济价值的乔、灌木、地被植物和水生植物种类，并模拟自然形态群落结构，尽可能地保留水源地原有植被和绿化，保持物种多样性，选择适宜林种、布局形式、面积大小、植物配置以及苗龄大小、数量、规格等，形成常绿与落叶种类相结合、阔叶与针叶相结合的乔、灌、草多层次结构，确保了群落搭配和四季景观的稳定性，并减少了造林成本。通过对上游水源涵养及生态修复区13.95hm2的矿山修复、86.67hm2（1300亩）的水源涵养林种植及10.18hm2（152.7亩）的水土保持和3.92hm2（58.8亩）水生植物种植，防止了水土流失、涵养水源、减少泥砂入库和淤积，从而修复生态系统，保护生态环境，创造自然和谐的休闲度假空间。（3）为减少河道城区段洪量，减轻其洪灾威胁，通过科学分析和计算，在城区上游规划设计具有防洪、生态、景观、亲水、旅游等多功能的雨洪调蓄区半汤湖。利用城区上游原有天然洼地坑塘，根据上游山洪遭遇分析计算，开挖湖面面积约22.3hm2的雨洪调蓄区，湖岸采用自然土坡入水与硬质驳岸相结合，浅水区种植依据植物特点，种植湿身植物、挺水植物、浮水植物、沉水植物、浮叶植物及放养水生动物等，湖区四周根据改善生态环境需要设置生态绿化带。结合半汤温泉文化及有巢氏文化，建成后的雨洪调蓄区成为集防洪、生态、景观、亲水、旅游等多功能于一体的半汤湖景区。（4）上游矿山修复，有效的防止了水土流失，减轻了污染，恢复了山体的自然植被。项目依据工程实践，对大闸河上游8处矿山所产生的矿山地质环境问题及矿山地质灾害进行治理和生态环境修复，针对如何甄别矿体走向、倾向各异的裂隙岩体稳定性，逐步总结出矿口采面稳定性特征指标及裂隙危岩的减载方法和削坡坡比控制要求；利用坡面平台恢复乔灌草种植方式；坑口水体与植物净化体系布置型式等关键技术要点。经过现场试验，进一步确定乔灌草种植、喷播覆绿工艺、山塘生态补水系统构建和调度运行等技术路径的有效性。通过综合的整治措施，消除存在的矿山地质环境问题，及矿山地质灾害隐患，为矿山生态环境的恢复提供一个安全环保的工程场地。（5）充分利用天然河道，打造原生态沿线自然景观，大大提升了经开区半汤郁金香高地旅游品质，也为建设半汤国际温泉养生度假区奠定了基础条件。上游起始段河道比降大，具有山区河道特点，河槽流速大，泄洪能力满足要求。整治时基本保持两岸原始风貌，通过两岸微地形改造、拦河跌水堰坝以及生态驳岸等设计，在打造河流自然风貌的同时，以满足洪水宣泄需要。河道沿线规划布置了4座营造自然水生态景观的溢流堰，堰体型式独特，或曲线，或高低叠嶂，配以自然落石汀步及两岸蜿蜒的彩色步游道、骑行道，实为城市居民节假日徒步或骑行、享受大自然天然氧吧的好去处。目前，合肥巢湖经开区半汤郁金香高地景区日接待游客人数最高达到17万人次。（6）大闸河流域生态修复充分体现了合肥巢湖经济开发区总体规划中“大闸河为生态绿脉”的城市空间结构形态。本工程打造的大闸河流域生态修复充分体现了经开区总规中大闸河作为生态绿脉的城市定位，并且通过大闸河-汤河一脉三区（水涵养及生态修复区、水环境治理区、田园风貌拓展区）的总体布局建设，发挥其自然、生态优势，将大闸河生态绿脉打造成最具魅力的生态旅游休闲度假圣地。
3项目实施情况说明及效果
3.1大闸河
大闸河连接上游水库、山塘及下游半汤湖，具有行洪主脉及景观绿脉双重功能。为尽量保留原有充满野趣的岸线植物，于老河槽一侧另辟新河道以满足行洪要求，将老河槽植被茂盛岸坡以河心岛的形式保留下来，找到水利功能需求与生态保护的完美契合点。对河道两岸进行微地形改造、构筑景观拦河跌水堰坝以及生态驳岸。对河道岸坡进行景观绿化，构筑乔灌草体系，当发生降产径过程时，富含营养盐的地表径流通过乔灌草拦截与净化体系时会显著降低流速，并在体系涵养容量作用下加速下渗，通过地下强大的纳污体系进行营养盐的消解，起到净化水质作用。
3.2矿山修复
本工程主要着眼点在于地质灾害的消除以及多层次植物体系的构建。根据岩面走向、倾向以及裂隙发育情况，判断岩体稳定性，采取削坡减载、危岩处理等措施消除地质灾害隐患。吸取国内外矿山修复成功经验，对坡面采用客土喷播及挂网客土喷播工艺，恢复山体乔灌草生态体系，达到预期的治理效果，对类似的废弃矿山修复工程具有一定的借鉴意义。
3.3多塘系统
上游扩挖现有水塘，在适当洼地新建水塘，根据地势走向，疏挖连通沟渠，将零星山塘沟通串联，形成多塘系统。具有滞蓄雨水、削减洪峰的作用，还可以在枯水季节引水灌溉，并对周边渠道、河流进行适当的生态补水。山塘采用膨润生态膜进行防渗处理，并设生态溢流堰及控制闸阀进行水量控制与利用。塘体内配置水藻类水生植物，螺蛳等乡土水生动物，利用多塘储水能力减少径流输出量，将地表径流中的营养盐截留在系统内部，最终通过水生动植物、微生物等物理、化学和生物过程，实现对径流污染物的截留、沉积、吸收和转化等，达到非点源污染的高效净化。
4结语
大闸河水环境治理后既展示河道宜人的自然风貌，又很好地解决水生态环境与生态保护问题，突出综合治理效果，同时，大闸河沿岸步步为景的精品布局设计为经开区半汤郁金香高地景区增添一抹亮丽色彩。
作者:李丹 单位:安徽省水利水电勘测设计院
