1、第四章 生態河道規劃設計實例區域概述自然概況東部的界限是醫巫閭山，與繞陽河相鄰；西部與灤河支流青龍河相鄰；南部的界限是松嶺，與六股河與小凌河相鄰；北部的界限是努魯爾虎山，與教來河和老哈河相鄰。大凌河的支流基本都在左側，其中比較大的包括牤牛河、老虎山河、西河、涼水河子河。社會經濟概況喀左縣全稱喀喇沁左翼蒙古族自治縣，位于朝陽市西南部?？ψ罂h是東鄰朝陽縣，西靠凌源市，北連建平縣，南接葫蘆島市建昌縣，可見其地理位置優越?？ψ罂h南北長105km，東西寬，總面積2?？h政府駐地大城子鎮，全縣有10個鎮，11個鄉，1個農場，241個行政村，1661個村民組，1204個自然屯。喀左縣內交通便利，境內有錦赤線、

2、魏塔線兩條鐵路穿過，同環渤海經濟圈的葫蘆島港和錦州港等比較重要的港口相鄰，屬于亞沿海地帶，連接著內陸和沿海經濟水平較高的地區，便利的交通也為縣區內豐富的礦產資源提供了好的運輸條件?？ψ罂h的礦產資源既有固體可燃礦產，又有種類繁多的金屬、非金屬及礦泉水等，主要有金、銅、鐵、鉬、錳等21種礦產。除此之外，境內的“鴿子洞古人類遺址”、“東山嘴紅山文化遺址”以及特色陳醋、紫砂、碗坨等產品為喀左縣吸引觀光客，促進旅游業發展起到了重要的作用。氣象水分概況大凌河流域氣候屬寒溫帶夏雨炎熱型，其特點是冬季氣候干燥，氣溫較低，夏季氣候炎熱，多雨季，屬于干旱地帶，可謂是十年九旱。一年四季變化分明。據資料顯示，該地平均

3、氣溫左右，7月份是高溫天氣。極端高溫曾經達到42，低溫天氣在2月份，極端最低氣溫曾經達到30。最早和最晚結冰日期分別為10月12日和11月7日，最早和最晚解凍日期為4月3日和4月22日。最大凍土深度接近120公分，地面平均氣溫為左右?，F有水利工程大凌河位于遼寧省的西部地區，不管從長度還是流量上看，都位居遼西地區第一。是阜新、錦州、朝陽3個市以及遼河三角洲地區的主要水源。此外，還能調節水量，通過蓄洪和放水，減少下游地區的洪澇災害，或者減緩上述地區的干旱程度，從而保護群眾的生命財產安全，推動遼西地區的經濟發展，具有極高的價值和安全意義。但近年來，由于受到自然地理環境、極端災害性天氣、人們環保意識薄

4、弱以及河道過度開發等多種因素的影響，導致大凌河流域生態環境質量下降，出現了河道淤積、地下水位下降、流域內植弱化等的現象。這些變化造成流域內氣候條件變差，自然災害數量頻率加大，給遼西地區的社會和經濟帶來了較大的負面影響。為了改善大凌河流域現狀，建設生態人居環境，通過河道綜合治理打造喀左大凌河生態文明示范區。大凌河中下游有一座白石水庫，中上游有一座閻王鼻子水庫，上游（南支）有一座宮山咀水庫，三座水庫所控制流域面積分別是17649km2 、9482km2、656km2；在全流域面積中的比重是76%、41%、2.8%，中下游地區的山地、丘陵占94%。三座水庫控制了義縣以上的洪水。河道存在的主要問題（1

5、）河道界線不清，泥沙淤積嚴重河道內水土流失嚴重，泥沙淤塞河道，加之河道界線不清，河道內濫采濫挖現象比較普遍，村屯段河道兩旁垃圾較多，不但影響行洪，還嚴重破壞生態環境。（2）生態環境脆弱，景觀效果不明顯工程區存在著諸多的環境問題，主要有水土流失嚴重，導致土壤出現沙化現象，植被品種減少，功能弱化，林木較為幼小，整體覆蓋率很低。整個生態系統處于脆弱的狀態，景觀效果不明顯。（3）濕地群落簡單，美化效果不明顯雖然在項目區內建有人工濕地，利用了水生植物凈化水質、改善小區域生態環境的特性。但是，由于現有濕地景觀植物品種單一、群落結構簡單、物種間搭配不科學，造成在植物景觀營造上效果不凸顯，沒能在改善水質、提高

6、護岸固坡的基礎上達到美化環境的效果。圖4-1上窩鋪村段河道生態景觀現狀fig4-1the present situationof river ecological landscapeof the shang wovillage圖4-2小河沿村段交通道路現狀fig4-2the present status of road trafficof the small riverside village生態河道方案設計本次工程始點位于吉利玍大橋下游至四家子河附近，工程范圍河道長度21km存在部分河道淤積現象，部分段河道位于彎曲段，河道沖刷較嚴重，需要對河道進行清淤工程及護坡工程的建設；河道河流形態單一化

7、，河道植被較少，景觀缺失，生態功能脆弱，需要對該段河道進行清淤工程、護坡工程、景觀等工程的建設。圖 4-3 生態河道設計位置圖fig4-2the present status of road trafficof the small riverside village方案1為曲線型河道線設計，河道護岸采用直立式擋墻與輕水平臺結合的模式。河道整治寬度為80m,河底高程為-2m。河道斷面包括兩部分：正常水位以下的斷面設計為矩形，兩邊擋墻為漿砌石重力式。同正常水位相比，頂高多出了。因為朝陽市的河道中的土壤，以淤泥為主，承載力非常薄弱，因此選擇了直徑20cm的松木樁呈三排平行樣式，每排之間的平均距離是。

8、擋墻外側設計了親水平臺，寬6m，高程。并設計了綠化。平臺以上通向地面的部分設置成緩坡，選擇草皮護坡，如果到了洪水期，會起到排水的作用。方案2的采用曲線性型式結構與方案1的結構類似，正常水位以下為矩形斷面，河道護岸采用的是干砌石重力式擋墻模式，河道與親水平臺的寬度分別為80m和5m，二者的高程分別是-2m和2m。方案3河道呈直線型，整治寬度為75m，河底高程為。正常水位以下的斷面設計為梯形，坡度為，護岸選擇的是漿砌石。親水平臺的設置比正常水位高出，其寬度為4m，高程為2m，并且設計了草坪。平臺以上通向地面的部分設置成緩坡，選擇草皮、灌木護坡，更為平穩，避免遭遇波浪的沖擊。方案4與方案3的型式、結

9、構類似，為干砌石護岸結構，河寬76m，在正常水位以下為梯形斷面，河底高程為，親水平臺高程為2m，寬度為3m。方案5的河道設計為曲線型，采用自然土坡護岸，在正常水位以下為復式斷面，如圖。整治寬度為80m，河底高程為。護岸即是天然土料。當地植物對河岸和邊坡完成了加固。1.對比分析每個方案中的每個指標，明確優劣關系（1）河道線型 方案1、方案2和方案5采用曲線性自然河道設計理念，方案3、方案4采用直線型河道設計理念。故優劣關系是，方案1、2和5的耐久性、自然性和穩固性是相同的，并且都優于方案3和4。（2）河道斷面 方案1，方案2在正常水位以下為矩形斷面，方案3，方案4在正常水位以下為梯形斷面，方案5

10、在正常水位以下為復式斷面。因此各個方案的優劣關系為，方案1、方案2優于方案5。（3）河道護岸 所用材料均為漿砌石，方案2和4選擇的是干砌石材料，方案5則是天然土料。故優劣關系是，方案1和3的實用性是相同的，并且都優于其他方案，方案2和4的實用性是相同的，并且都優于方案5。（4）生物修復方案1、方案2采用生物修復技術，包括水生植被恢復技術，方案5采用人工浮島技術，方案3、方案4采用生物填料技術，綜合分析各個方案的優劣關系為（5）河道植被方案1、方案2采河岸帶生態環境采用河岸帶植被有自然群落式種植，從視覺上看，其高低、疏密和遮閉各異，有開闊的樹木、花叢、草坪和灌木，植物種類很多，色彩艷麗，這種植物

11、搭配方法，產生了豐富的景觀和明顯的層次，視覺效果非常自然、親和。方案3、4和5選擇的是人工規則式種植，追求的是形式對稱，樹木的種植多為對稱式和行列式，花卉也多為花柱和花壇，基于不同的主題形成不同的圖案，視覺效果非常整齊、莊重和雄偉。因此各個方案的優劣關系為，（6）征地面積表4-1 各個方案征地面積表方案12345面積（畝） 基于征地面積愈少愈好的原則，得到相關優劣關系是，方案2和1相同，然后是3和4，最后是5.。（7）投資費用 關于投資費用的設置，需要參考(2014)遼寧省水利水電建筑工程預算定額，(2014)遼寧省水利水電施工機械臺班費定額，(2014)遼寧省水利水電工程費用定額及概(預)算

12、編制細則。表4-2中的內容是各個方案的投資費用： 表4-2 各個方案投資費用表方案12345投資費用（萬元） 故相關優劣關系依次是，方案5、1、4、2、3。（8）水土流失 直立式護岸能夠起到強大的防洪防潮作用，能夠對河勢進行合理控制，避免河岸遭遇沖擊破壞，減少水土流失和河道淤積情況的發生?；诤影稌獾奖┯甑臎_擊，得到與水土流失有關的優劣關系依次是，方案1、2、3、4、5。2.計算各個準則權重通過和當地的接觸以及考察，對于各個準則的排序是，社會影響要比高點，而河道基本功能要比生態景觀功能高點，其次是經濟，最后是環境影響。在和專家展開深入研討后，基于層次分析法，形成判斷矩陣p，如下所示：p=12

13、1/2331/211/222221331/31/21/3131/31/21/31/31經過計算得到各個準則權重，并通過一致性檢驗。如表4-3所示：表4-3 各個方案投資費用表準則河道基本功能河道生態景觀功能社會影響經濟評價環境影響cr權重3.對準則河道基本功能分析利用層次分析法構架判斷矩陣p，p=11/21/3211311，求得河道基本功能指標各個指標如表4-4所示，表4-4 河道基本功能河道線型指標權重指標河道線型河道斷面河道護岸河道線型122232通過兩兩比較構建指標提高河水的河道線型的優先矩陣b12，并改為模糊一致性矩陣b12*,如下圖所示。b12=0.50.510.510.50.501

14、1010.5110.5000.5100000.5， b12*=0.50.550.50.650.80.450.50.450.60.750.50.550.50.650.80.350.20.350.50.60.350.5算得到河道基本功能下各個方案的總體優度值如表4-5所示。表4-5 各方案中河道線型單因素優度值方案方案1方案2方案3方案4方案5河道線型單因素優度值s11=s21=s31=s41=s51=同樣可以得到剩余兩個指標的單因素優度值，并據此求出各個方案的河道基本功能指標子系統下的總體優度值，如表4-6所示。表4-6 河道基本功能各個方案的總體優度值指標權重方案1方案2

15、方案3方案4方案5河道線型河道斷面河道護岸總體優度值4.對準則河道生態景觀功能分析利用層次分析法構建判斷矩陣p,p=13/22/31,求得生態景觀功能指標各個指標如表4-7所示，表4-7 生態景觀功能各個指標權重指標生物修復河道植被生態景觀功能通過兩兩對比構建指標提升河水的自凈能力下的優先矩陣b22，并改造成模糊一致性矩陣b22*，如下所示。b22=0.510.51100.50110.510.5110000.5100000.5， b22*=0.50.650.50.750.850.350.50.30.650.50.750.850.3

16、各個方案的單因素優度值為下表所示。表4-8 各方案提高河道生物修復能力單因素優度值方案方案1方案2方案3方案4方案5生物修復能力表4-9 各方案提高河道植被能力單因素優度值方案方案1方案2方案3方案4方案5河道植被能力表4-10 生態景觀功能各個方案的總體優度值方案權重方案1方案2方案3方案4方案5生物修復能力河道植被能力總體優度值5.對準則社會影響分析基于準則社會的影響，可以得到指標征地面積的權重13=1按照征地越少越好的原則，對各個方案展開兩兩比較，形成優先關系矩陣b13,并改造成模糊一致性矩陣b13*，如下所示。b13=0.510.50.50110.

17、510.5110.5000.5100000.5， b13*=0.60.70.60.70.70.80.50.650.350.5通過求解得到各個方案在準則社會影響下的總體優度值，如表4-11所示。表4-11 社會影響下各個方案的總體優度值方案方案1方案2方案3方案4方案5總體優度值6.對準則經濟評價分析經過兩兩比較構建優先關系矩陣b14，并且改造成模糊一致性矩陣b14*，如下所示。最后得到各個方案在準則社會影響下的總體優度值，如表4-12所示。表4-12 經濟評價下各個方案的總體優度值方案方案1

18、方案2方案3方案4方案5總體優度值7.對準則環境影響評價分析不難看出指標征地面積的權重13=1，對水土流失指標展開兩兩比較，形成優先關系矩陣b15，并改造成模糊一致性矩陣b15*，如下所示。b15=1110.51010.51100.51110.5001100001， b15*=0.70.80.60.70.60.70.50.650.350.5最后得到各個方案在準則社會影響下的總體優度值，如表4-13所示。表4-13 環境影響評價下各個方案的總體優度值方案方案1方案2方案3方案4方案5總體優度值

19、8.求出各個方案的綜合優度值通過公式并且排名，如表4-14所示。表4-14 生態景觀功能各個方案的總體優度值方案權重方案1方案2方案3方案4方案5河道基本功能生態景觀功能社會影響經濟評價環境影響綜合優度值排名所以選擇方案2作為朝陽市大凌河喀左段的生態河道設計方案。本章小結 這一章節結合了朝陽大凌河喀左段河道整治實例，列舉出多個河道斷面方案，基于河道基本功能、生態景觀功能、經濟、社會和環境等因素，建立了生態河道評價模型，對各個設計方案進行評價，選出了效果最佳的方案。第五章 結論與展望結論河流是洪水的活動場所，也是各物種生存與繁衍的場所。但是隨著經濟水平的日益提升，河道的硬化、綠色植被的減少導致河

20、道水生態系統功能嚴重下降。面對這種情況，提出生態河道規劃設計，在傳統河道功能的基礎上增加生態景觀功能，強調人與自然和諧相處。本文選取遼西典型河道大凌河喀左段河道，綜合考慮影響生態河道建設的多方面因素，運用多層分析法、模糊決策法，構建規劃設計評價體系模型，最終篩選出最優河道治理方案。本文的研究成果主要有以下幾點：（1） 通過分析、整理和歸納了生態河道規劃設計的主要指標。以現代水利工程學、生態工程學、可持續發展理論等學科為基礎，依照生態平衡、物種多樣性、系統保護與建設等原則為理論依據，對專項規劃進行分類，為設計工作提供了理論參考。（2） 對影響河道生態環境的因素展開了深入分析，明確了評價指標，創建

21、了包括目標層、準則層、指標層和方案層等在內的綜合評價指標體系。（3） 基于大凌河喀左段的河道目前存在的主要問題，針對大凌河喀左段河道的生態治理方案進行規劃設計，擬定五個設計方案，結合層次分析方法，計算各方案基于不同準則下的總體優度值，本次選出了最佳方案進行優化，此方案通過模糊一致性矩陣和層次分析方法，評價了本次優化方案的合理性。展望論文寫作過程中，筆者收集并整理了豐富的文獻資料，但是本次設計研究只是初步的探索。今后對河道生態整治措施的研究還有更多的方向，現做出如下展望：（1）因為多功能河道斷面設計與生態、環境、水利、水景和交通等都有著很大的關系，關于生態河道影響因素的選定，在今后的研究中需要進

22、一步細化影響指標。（2）關于評價體系，河道的等級、功能、區域經濟水平和對生態景觀的關注度都存在著差異，所以指標也會存在差異，在今后的實踐工作中，可針對具體情況進行細化具體分析。參考文獻1. 曹文彪,方海洋,李建華, 2016.崇明島村鎮級生態河道評價指標體系構建及應用j.浙江農業科學,57(03):414-419.2. 陳平,崔廣柏,劉正祥, 2007.南方生態河道評價指標體系初探j.中國生態農業學報 (04):166-169.3. 陳小華,李小平, 2007.河道生態護坡關鍵技術及其生態功能j.生態學報 (03):1168-1176.4. 陳隱石,汪院生,吳瑋等, 2014.農村生態河道建設

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