2019园冶杯专业奖丨耀州区秀房河生态保护修复项目（EPC项目）

风景园林网 2022-05-17

项目名称 耀州区秀房河生态保护修复项目（EPC项目）

项目位置 陕西省铜川市

项目面积 600000㎡

业主单位 铜川市照金景区投资开发有限责任公司

设计单位 浙江铭扬工程设计有限公司

主创设计 徐清风

设计团队 刘正涛、黄一男、黄立宪

施工单位 苗夫生态建设有限公司

设计周期 2018.09-2018.11

施工周期 2019.01-2019.03

项目概述

项目区位于铜川市耀州区照金景区，项目占地总面积约60万平方米，总长3.1km。鉴于受前期开发利用及水土流失等因素影响，项目区域生态系统破损、退化较为严重，存在植被杂乱生态环境脆弱、河道淤塞防洪标准低、鱼塘水质恶化、工业污染、农药化肥土壤破坏、环境脏乱等问题，景观格局不协调，游客体验感差，严重制约区域旅游资源的开发和利用，影响了区域经济社会的可持续发展。
项目通过生态驳岸、人工湿地、生态拦截、雨水管理等污染控制手段与净化措施，解决秀房河潜在的内、外源污染问题，使河道水质、防洪、生态景观、空气质量等得到全面提升，构建完整的生态系统，将秀房河打造成“河畅、水清、岸绿、景美”的多功能休闲区域。

△ 总平面图

设计要点

设计理念

为还原范宽笔下的《溪山行旅图》，该项目运用近自然的理念对其进行生态保护修复设计，以游园的形式，融入自然山水林田中，引导人的行为修复环境。
秀房河以“生态保护修复理念”为设计核心，坚持“山、水、林、田、湖、草”是一个生命共同体的理念，要从山水林田湖的整体性和系统性出发，治山、治土、治水同步推进，把治理水土流失、水资源短缺、植被稀疏、水污染、水生态等问题有机结合，并贯彻全过程，对山上山下、地上地下以及流域上下游进行整体保护、综合治理和系统修复。

设计原则

设计过程中坚持“绿水青山就是金山银山”，以生态水利，生态保护修复为依据，水资源保护及修复、水土流失综合治理与区域生态修复等三部分修复保护措施来还原绿水青山，打造成“河畅、水清、岸绿、景美”的生态河道，在设计过程中遵循以下基本原则：

生态性原则：利用秀房河流域的自然优势，顺应自然规律，充分发挥自然生态系统的自我修复能力，实施最小的人工干预，对河流的水生态系统进行保护与修复。

整体性原则：从整个秀房河流域和城市发展的全局来考虑河流水生态系统的保护与修复，考虑上下游的连贯性，与沿岸陆地自然资源的管理、开发、利用规划相结合。

综合性原则：河流生态修复和保护与防洪、河道整治、水污染控制和水环境整治、旅游资源开发等相结合，体现水资源、河流生态、景观文化三位一体的设计思想。

多样性原则：水生态系统与生态植物系统具有独特性和多样性，修复和保护措施应具有针对性，因地制宜，根据河流自身自然特点和现状进行规划和设计。

设计亮点

通过净山、净水、净林、净土、净田，将自然生态恢复到一个更好的状态，以呈现美景、恢复河道景观的自然面貌，充分考虑矿区改造、河道治理与景区提升如何有机联动，形成自然生态的空间布局，以生态保护修复治理措施，保证储水、净水和美观的行洪断面，通过完善植物群落，形成生态的自我调节。通过敬畏自然、尊重自然、因地制宜、人与自然和谐共生的方式来达到生态保护修复的目的。

项目从水、土壤、生物等多维度出发，促进生态系统服务功能的修复，通过点、线、面修复的叠加效应，实现多维度、立体式推进；通过生态驳岸、人工湿地、生态拦截、雨水管理等污染控制手段与净化措施，解决秀房河潜在的内、外源污染问题，使河道水质、防洪、生态景观、空气质量等得到全面提升，构建完整的生态系统。

通过对生态产业的结构调整、转型升级和创新发展，不断完善和提升生态产业，积极开发文化旅游产品、休闲度假产品、康体旅游特色产品和运动探险类产品等，构建以生态观光、休闲度假为主导的立体化、多层次生态产业系统，带动相关产业的发展。

修复措施

水修复

秀房河水环境治理主要采用“水生态自我净化系统”与“人工水质净化系统”两种处理方式相结合，在遵循水生态系统构建的基本原则，采取分区规划建设的思路，建立“强化处理—深度净化—稳态化”三位一体。采取水生态工程措施使河道水域生态系统趋于平衡，实现水体生物自净并保持水质稳定，实现河道水体的生态服务功能，同时使河道水体维护达到低成本和长效可持续的目的。

根据秀房河河道现场情况，将河道水环境治理工程分三个部分进行水质净化：上游河口净化拦截—中游深度净化—下游生态湿地净化。全段采用生态植物建立生态滤水带，缓解并净化基地雨水径流并净化水质，对地表径流的水量和水质进行控制。

1) 上游河口净化拦截——秀房河水源来自山体雨水与自然泉水，水中含有金属矿物质，对水质环境影响较大上游段蓄水池设置生态滤床，对来水进行水质净化，去除一部分COD、氨氮等污染物，同时结合河道周边地形，合理设置溢流堰，通过层级跌水与拦截，能够有效的过滤水体中的泥沙与大颗粒污染物，在拦蓄地表径流与泥沙时，同时营造动态跌水效果。跌水堰由上游拦截段、九级滩段、下游消力池、海漫段组成，堰体采用曲线形实用堰，堰高1m~3m，基础堰顶宽0.8m，外立面景石3.5m~5m。

2) 中游深度净化——结合秀房河周边山体情况和现场施工情况，考虑到水源中含有的矿物质、重金属离子等污染物，采取种植沉水植物来净化被污染的水体。主要作用包括：

●阻止底泥再悬浮，减少河底水动力交换系数，从而使水体透明度保持稳定；

●水草光合作用产生的次生氧对藻类生长有抑制作用，从而使水体变清；●沉水植被从水体和底泥中大量吸取营养盐，净化水体，使内源污染下降，水体变清；●沉水植被的存在可吸附有机碎屑于植物根部，减缓底泥磷的释放；

●沉水植被还为有利于有机物矿化分解的微生物群落提供了生境，附着于沉水植物体上的微生物具有很强的水质净化能力。

3) 下游生态湿地净化——经过上游与中游对水质的净化，下游段建立生态湿地，从而形成一个良性的水生生态系统，并能在较长时间内保持水质的稳定。生态湿地对污染物的净化作用主要通过三个途径：●植物本身可以吸收和富集某些小分子有机污染物；●通过其根际区电化学反应促进物质在其表面进行离子交换、螯合、吸附、沉淀等，不溶性胶体被根系黏附和吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来；

●水生植物群落的存在，为更多的微生物和其他微型生物提供了附着基质和栖息场所，这些生物本身作为水生生态系统的分解者，可以大幅度提高根际区有机胶体和悬浮物的分解和矿化速度，如有机磷降解、硝态氮的氨化等，从而提高植物体对N、P等营养素的吸收率。

除此之外，在河道来水源头及污染较重的区域，采用河道曝气技术，向处于缺氧(或厌氧)状态的河流进行曝气，可以及时补充水体溶解氧，加快水生微生物对污染物的分解，帮助河流生态系统恢复到正常状态。

固土措施

主要采用生态措施和物理措施两方面进行修复，分别如下：

1) 生态措施是指生态型草坡入水驳岸方法处理（草坡入水式驳岸），采用自然缓坡、植树、植草等种植大量的植被，通过植物直接吸收水中的无机盐类营养物，舒展庞大的根系达到固土效果，防止水土流失，在河滩地内敷设0.25m后的营养土或腐殖土，再敷设一层三维植被网，以减少河道水流对覆土的冲刷，然后撒播草籽进行绿化。

△ 草坡入水式驳岸图

2) 物理措施指具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸，它可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节，具有防洪，防冲刷的基础功能，能较好的满足护岸工程结合要求和环境要求，在河道冲刷面的不同区域采用宾格石笼网式护岸、混泥土挡墙式护岸、台阶式护岸，宾格石笼网式护岸是指埋石砼基础+格宾石笼护坡+0.20m的营养土+生态草皮护坡的防护型式（宾格石笼网式护岸），混泥土挡墙式护岸指埋石砼基础+浆砌毛石挡墙+水生植物遮挡的防护形式（混泥土挡墙式护岸），台阶式护岸是指水泥砂浆砌筑+石材贴面+道路的梯级防护形式（台阶式护岸），防止洪水对驳岸的侵蚀，达到固土效果。

△ 宾格石笼网式护岸图

△ 混泥土挡墙式护岸图

△ 台阶式护岸图

山体修复

秀房河山体植被基本良好，在部分缓坡区域采用“植物栽植”方式，较陡区域采用“客土喷薄”方式以改善绿色植物的生长发育环境和促进目标树种生长为目的实现山体生态修复，植被选用生命力强、适应力强的乡土树种，同时增加色叶类植被保证根系固土的同时增加观赏性，从后期稳定性考虑避免选择大规格常绿乔木、主要选择矮生灌木，小规格乔木等，同时需要选择一些速生植物，在形成目标群落修复之前，要形成植被覆盖。

地质保护

根据勘探、试验资料和各层土的野外鉴定特征，地层分为 4 个工程地质单元，每个地质单元由3个地质层组成（岩层示意），地质层分别如下：
砂砾层：杂色，稍密～中密，成分砾砂充填为主，磨圆度一般，呈次棱角状～亚圆状，粒径一般 1～8cm，一般厚度 0.7～17.1m。分布于河床及两岸漫滩，为本工程主要地层。沙岩层：黄褐色～褐红色，湿～饱和，稍密～中密，砂质均匀～不均匀，以灰岩、砂岩为主，局部含卵砾石，含量约占 10%，颗粒粒径一般 0.5～3cm 不等，一般厚度 0.9～3.1m泥岩层：以泥土和黏土为主，黄褐色，饱和，硬塑～可塑，土质较均匀，局部含锈黄色条纹。一般厚度度 0.5～2.4m。

△ 岩层示意图

其中泥岩层为隔水层，现状隔水层厚度较小，局部如遭到人为破坏会形成隔水层断层，河道水流通过渗水流入地下河，无法形成蓄水，通过拓宽河道，减小水流速，设置溢流堰截留砂石，使泥沙沉淀，经过人为干预、岩层沉淀固化沉淀泥沙会成为沙砾层、沙岩层、泥岩层，从而使河道地质加厚，以还原生态的自然方式保护和修复河道地质。

气候保护

通过对河道的生态修复形成层级溢流堰形成梯级水面，使水量蒸发、分配、转化形成大气湍流，通过热量和水分的交换，使原有河道区域湿度加大，形成局部小气候现象，更好的助于生态植物群落的生长，从而使空气含氧密度、质量、浓度加大，减少空气污染，在一般情况下，大气中的含氧量为21%左右，河谷区域的含氧量会增加1%~2%，在水量蒸发、分配的同时会增强逆温层，使河流区域温度降低2c°~3c°，通过小气候的自我生态作用，稳定气候突变与空气污染，形成气候循环（气候循环示意图），使项目地成为夏日里的避暑旅游胜地。

△ 气候循环示意图

排水修复

河道排水系统分为雨水系统与生活污水系统需总体考虑，在河道两侧植被形成生态过滤带，当山体雨水通过山体地表径流流入河道时需通过河道两侧植被过滤带，从而通过植被过滤带与水生植物的净化流入秀房河，生活用水通过预埋管道与污水池连接市政污水管道排出。

生态群落修复

在生态群落修复措施上主要完善植物群落修复和生物群落修复，充分利用现有河流的地形、地貌条件进行水生生物和植被群落的多样性恢复。主要思路是：沿河道至河滩方向依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物和湿生植物，恢复和重建比较完善的河流植物群落结构，恢复河流生态系统功能，利用河流内基质、水生植物和微生物之间的物理、化学及生物三重协同作用，通过过滤、拦截、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用来实现对进入秀房河水体的高效净化。同时，在植物群落结构恢复过程中，充分考虑动物栖息地和湿地景观要求，在充分实现其生态效益的前提下，营造良好的动物栖息环境和湿地景观，提高生性。

在具体修复和生物多样重建过程中，对现有的植物群落加以保留及保护，防止人为破坏，在此基础上，进行部分补充和景观营造。

1) 陆域植物恢复和重建

对现有陆域植物加以保护，结合现状刺槐林搭配植物组团形成群落系统，其他区域增加植被群落形成“高、中、低”多重植被，植物品种方面，丰富植被的多样性，增加植被种类进行搭配，对河道两侧常水位线至陆域控制线之间的陆域进行植物配置，使河道植物群落既具有景观效果，又具有生态服务功能。

2) 沉水、浮叶植物恢复和重建

对河道中底质条件良好、风浪小的开阔河湾和缓水区，选用本地适生的乡土沉水植物和浮水植物进行重建，恢复河流生态系统，增强河流自净能力，丰富生物多样性。

3) 挺水植物恢复和重建项目

在河道修复和重建挺水植物带过程中，进行补植或块状、带状改造。植物可选择芦苇、芭茅等。

4) 湿生植物恢复和重建

湿生植物修复和重建主要指在森林河滩湿地，灌、草丛河滩湿地和矮围蓄水建设的河滩地进行，配置树种主要包括水杉、中华柳。间种节节草或其它本地开花草本植物。