【国内案例】剖析石头口门水库水源地生态修复|探究乡村河流生态修复技术措施

本项目修复的乡村河流为汇入石头口门水库的一条小型河流，总长3.2km，比降5‰，原河道上宽2-4m，河底宽1-3m，河岸坡度大于1:2。河流北岸为农户居民住宅，南岸为坡耕地，主要作物为玉米，坡耕地顶端有部分林地。河流径流季节变化极大，平水期流量很小，降雨期水位暴涨，流量迅速增大。

修复前，目标河流在防洪安全、水文完整性、河道生境质量、水质、可亲水性、景观效果等方面存在不同程度的受损退化。由于两岸坡耕地农业活动导致水土流失引起目标河流河道淤积严重、行洪不畅、河岸崩塌严重，洪水期危机两岸耕地和居民安全。

目标河流平水期水面宽 1-2 m，水深 0.1-0.2 m，由于河流两岸开垦林地为耕地，流域内植被涵养水源能力急剧下降，洪水期水位上升迅速，流速快速增加，枯水期水位下降、流速极慢，甚至断流干涸，河流水文过程完整性丧失。

河流两岸坡耕地的农业开发导致河岸陡峭、水土流失严重、极易崩塌，加剧了水土流失，使河道淤积严重，造成河床底质粒径组成单一，原河道丧失天然健康河流所拥有的深潭、浅滩、沙洲、湿地等多样化的生物栖息环境。

此外，由于流域内的农田耕作过程中使用大量化肥、农药，通过地表径流汇入此河流当中，加之流域内居民的生活污水、生活垃圾、牲畜粪便、农业废料随意丢弃、排放，导致河流水质污染明显，居民散养家禽饮用河水出现死亡现象。由于河岸不稳定、陡峭、易坍塌，附近居民和学校的学生无法安全自如的接近水体、缺乏亲水娱乐的机会。

针对以上问题，本项目采用传统土木工程结合生态技术，针对目标河流的河岸不稳定、水文不连续、生境单一、水质恶化等主要问题，主要通过人工措施辅助、促进受损的河流生态系统恢复自然健康的侵蚀、搬运、沉积过程，使河流生态系统恢复自净能力等生服务功能，提高河流形态多样性、河道栖息地质量及多样性和生物多样性。

针对目标河流整体河岸不稳定、洪水期侵蚀崩塌严重的原有状态，对修复区河流形态、河岸进行“近自然生态修复”。在河岸土地使用允许的河段，将保持河流原有的蜿蜒性、同时尽力恢复顺直河道的蜿蜒形态。蜿蜒的河道可以延长洪水经过河道时的滞留时间，达到降低洪峰流量的目的。

修复前，因水土流失、河岸崩塌而形成的深而狭窄的受损河道，根据不同河段原有的崩塌侵蚀情况、所处位置对防洪的要求以及河岸土地可利用情况的不同，在本次修复过程中，适当拓宽河道，两侧河岸利用块石、木桩、鲜活柳树枝条等自然材料实施多种形式的生态护岸工程，实现稳定河势、消减洪峰及增加河道栖息地的目的。

在保障防洪安全的情况下，修复过程中改变单一的河道断面的梯形、槽型等规则几何断面形态，因地制宜、依据河岸土地可利用情况，构建多种形态的复合断面。

对于陡峭、侵蚀崩塌严重的河段，首先进行河岸缓坡化处理，将原有大坡度河岸（大于1:2）的坡度降到1:4-1:5 范围，在降低边坡比降后的河岸种植苜蓿等植物，保持河岸带水土、净化面源径流。陡峭边坡坡度降低以后，构建生态复式护岸等多种缓坡生态护岸，以稳固河岸、防止河岸崩塌、减少水土流失，保障河势相对稳定，为河流生态系统提供稳定的大环境。

河道护岸措施对于保障防洪安全、减少水土流失、稳定河势有直接作用。传统河道治理所应用的钢筋混凝土硬质护岸具有易于施工、强度大等特点，但是混凝土护岸、甚至是“三面光”护岸严重影响河流的横向和垂直连通性，对河岸带生境和河床生境破坏严重，不利于河流生态系统的健康稳定。

针对目标河流原有河岸侵蚀崩塌严重的情况，本次修复工程采用块石、木桩、活柳枝条等自然材料构建抛石护岸、抛石木桩护岸等多孔隙近自然护岸，在保证防洪安全的同时，尽力为生物提供多样性、高质量的栖息环境。

针对目标河道水文不连续问题，在修复区内修建3个河道内湿地（in-stream wetland），修造溢流堰蓄水、改善目标河流的水文条件。

由于流域内整体土地利用状况发生变化，原有含蓄水源能力强的天然森林植被受到破坏，毁林开荒改为耕地之后，整个小流域内可以涵养水源的天然植被锐减，只占据坡耕地顶端小部分山地。降雨时，迅速形成地表径流汇入河道，形成洪峰之后，短时间内加大流量直接汇入水库；枯水期，流域内少量可涵养水源的天然植被不能提供持续的水源补给，河道水位极低，甚至断流，对河流生态系统内生物造成巨大的生存压力。

在不能对流域内土地利用方式进行较大改变的背景下，河道内湿地的修建可以直接有效的存续降雨时洪水的水量，在枯水期通过湿地出口半渗透溢流堰流出湿地，可以提供河道基本的生态用水水量，保证目标河流基本的水文完整性。

针对水质退化问题，河岸带种植苜蓿等植物，形成植被过滤带，净化耕地面源径流水质，吸收耕地退水中的氮磷等营养元素；河道内湿地在蓄水调流的同时，人工植入的挺水植物（芦苇、菖蒲、香蒲）净化蓄留水体水质，生态修复后河道内自然植被自净化水流水质，跌水曝气增加水体含氧量。河道内湿地出水口的溢流堰是水利设施中经常使用的壅水构筑物，除了可以拦沙、调蓄水位、保证下游用水等作用以外，对于受污染的水体，溢流堰还兼有曝气充氧作用，能有效提高水体溶解氧，加速有机污染物的降解。