渭河寶雞段橡膠壩工程建設(shè)必要性及調(diào)度運行方式探討

梅 斌

(寶雞市地下水管理監(jiān)測中心，陜西 寶雞 721001)

1 渭河寶雞段概況

渭河是黃河一級支流，發(fā)源于甘肅省鳥鼠山，自西向東流經(jīng)甘肅的隴西、武山、甘谷、天水等城鎮(zhèn)，自天水縣牛背溝附近流入陜西省，經(jīng)寶雞、咸陽、西安、渭南等市，于潼關(guān)匯入黃河。渭河流域主河道全長818 km，總流域面積13.6萬 km2。渭河寶雞市區(qū)段地屬山區(qū)河流向平原河流的過渡段。至虢鎮(zhèn)段，北側(cè)分布黃土高原，降水少，水土流失嚴重；南側(cè)為秦嶺北麓山地，植被較好，降水多，水土流失較少。

擬建的橡膠壩工程位于渭河寶雞市植物園大橋下游462 m處，控制流域面積30 770 km2。工程區(qū)屬渭河流域中游段，地處暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，大陸性季風(fēng)氣候明顯。在大氣環(huán)流和地形綜合作用下，該區(qū)春暖多風(fēng)，夏熱多雨，秋涼濕潤，冬寒少雪。根據(jù)寶雞市氣象站資料，區(qū)內(nèi)年平均氣溫12.9℃，極端最高氣溫41.6℃，最低氣溫-13.9℃，相對濕度20%，夏季多東南風(fēng)，秋冬多西北風(fēng)，全年平均風(fēng)速2.4～2.7 m/s，最大風(fēng)速20～25 m/s。多年平均降水量650 mm。降雨時空分布不均，年際、年內(nèi)變化大， 7-8月降雨占全年的35%～50%。年平均水面蒸發(fā)量917 mm，平均干燥指數(shù)1.2。最大凍土深度0.30 m。

2 河道現(xiàn)狀及存在問題

該段河道汛期洪水峰高量大，含沙量高；非汛期河道流量小，可供觀賞的水面少，常年大部分時間主河槽窄，灘面裸露，灘地雜草叢生，荒蕪凌亂，灘面高低參差不齊，與城市環(huán)境的改善和發(fā)展要求很不適應(yīng)，嚴重影響了城區(qū)整體形象，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，工程區(qū)河段現(xiàn)狀與之形成極大的反差，改善該河段現(xiàn)狀是十分必要的。

3 橡膠壩工程建設(shè)必要性分析

在不影響河道行洪，保障城市防洪安全的前提下，疏浚整治河道，以橡膠壩為主體，修建水面景觀，再通過灘區(qū)綠化、生態(tài)濕地、休閑公園、 清障疏浚項目，形成以渭河自然河流景觀為主，以人工景觀點綴，自然水體與景觀湖面相映，造就一處景觀。工程建設(shè)后可與河道自然銜接，很大程度恢復(fù)河道生態(tài)功能，達到人水和諧的效果。

3.1 改善河道生態(tài)環(huán)境，提升河道景觀效果

寶雞市植物園橡膠壩工程實施，改善河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境，右岸灘區(qū)內(nèi)景觀建設(shè)形成了綠化靚化核心區(qū)、原生態(tài)保護區(qū)及城市休閑區(qū)等景觀節(jié)點，在恢復(fù)原有河道自然生態(tài)的同時，為人們創(chuàng)造了一個親水、休閑和體會自然的場所。因此需要對該段河道進行綜合整治。

3.2 構(gòu)建生態(tài)城市，改善人居環(huán)境

根據(jù)《寶雞市渭河綜合治理工程詳細規(guī)劃》要求，渭河寶雞段根據(jù)渭河現(xiàn)狀自然特性及沿岸社會經(jīng)濟發(fā)展要求，全面推進灘面整治工作，布設(shè)生態(tài)景觀工程。統(tǒng)一規(guī)劃、分級負責(zé)，以“洪暢、堤固、水清、岸綠、景美”為建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建布局合理、功能完備、效益明顯的渭河防洪保安、生態(tài)環(huán)境及水污染防治體系，打造生態(tài)景觀長廊，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供保障。隨著城市建設(shè)步伐的加快，渭河必將成為代表城市形象的重要載體，是城市生態(tài)建設(shè)的重要一環(huán)。渭河生態(tài)景觀帶的形成對改善渭河河道及沿岸生態(tài)環(huán)境將對帶動兩岸相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，展現(xiàn)歷史文脈，復(fù)興城市文化，提高城市品位，改善人居環(huán)境，增強城市競爭力有著十分重要的作用。

3.3 改善投資環(huán)境，促進渭河寶雞段兩岸經(jīng)濟快速發(fā)展

工程位于市區(qū)，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工程區(qū)將成為生態(tài)保護、河岸整治、人居商貿(mào)、基礎(chǔ)設(shè)施配套為一體的城市新區(qū)。渭河作為市區(qū)的一條紐帶，利用其水資源優(yōu)勢，建設(shè)水面工程和景觀工程，帶動兩岸企業(yè)及招商引資，將促進整個區(qū)域的經(jīng)濟社會發(fā)展。通過對河道現(xiàn)狀及存在問題的分析，為適應(yīng)社會經(jīng)濟快速發(fā)展的要求，為滿足改善人居環(huán)境的需要，建設(shè)寶雞市植物園橡膠壩工程是十分必要的。

4 工程總體布置及運行方式

4.1 工程總體布置

根據(jù)工程確定的治理范圍，結(jié)合兩岸堤防高度情況、工程區(qū)治理范圍、防洪安全性、以及節(jié)約投資等多方面綜合分析，修建的橡膠壩布設(shè)在清姜河口上游約540 m處，共布設(shè)一座橡膠壩、一套控制系統(tǒng)、一座泵站及一座蓄水池，泵站、蓄水池及管理站均布置在渭河堤防外側(cè)。經(jīng)過對3個初步設(shè)計方案進行比較，推薦采用部分河段橡膠壩擋水方案，中間為橡膠壩，共3跨，壩高3.0 m，每跨壩長95.8m，兩岸各設(shè)置跨度為6.0 m、高3.0 m的氣盾壩，形成水面長度1.73 km，蓄水區(qū)寬190～401 m，水面面積58.7萬 m2，蓄水庫區(qū)回水至末端水深為零。工程區(qū)左兩岸堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為渭河100 a一遇洪水，工程運行管理中，充分利用渭河水情預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)預(yù)報上游來水接近200 m3/s洪水時，根據(jù)報訊，上游橡膠壩及時塌壩行洪，以確保城市防洪安全。

4.2 工程調(diào)度運行方式

4.2.1 運行原則

由于該工程屬渭河水面生態(tài)工程，運行時應(yīng)盡量減少泥沙淤積，并利用洪水過程有效地沖淤排沙。

工程運行的原則為：主汛期(7-9月)不蓄水，全河道過洪；工程管理充分利用渭河水情預(yù)警系統(tǒng)，汛期上游來水低于200 m3/s流量情況下，由蓄水區(qū)河槽泄洪，當(dāng)預(yù)報上游來水接近200 m3/s洪水時，根據(jù)報訊，護灘工程的進口充水橡膠壩及時塌壩泄空，蓄水區(qū)泄洪，達到暢泄洪水的目的，確保城區(qū)防洪安全；非汛期與寶雞峽同步運行，通過對蓄水區(qū)橡膠壩的靈活控制，以適應(yīng)上游不同量級的泄水、排沙，保證蓄水區(qū)的平穩(wěn)運行。

4.2.2 調(diào)度運行方式

橡膠壩修建在多泥沙的渭河干流上，位于寶雞峽渠首工程下游6 km處，受上游寶雞峽渠首的調(diào)蓄運行的制約，不承擔(dān)調(diào)洪蓄洪任務(wù)，按照能引則引，能蓄則蓄，不能引、蓄則退的原則，蓄清排渾，敞泄沖刷。汛期控制蓄水含沙量50 kg/m3，含沙量在50～165 kg/m3時，壩前限制水位615.00 m引水，余水由排沙底孔泄入渭河，在含沙量大于165 kg/m3或流量大于200 kg/m3時泄空沖刷。

橡膠壩工程的運行原則及方式應(yīng)符合渭河的水沙特性，確保防洪安全和延長蓄水區(qū)的使用壽命，因此，工程運行方式應(yīng)與上游寶雞峽同步運行，科學(xué)調(diào)度。建成后實現(xiàn)水量自動調(diào)節(jié)平衡，盡可能減少橡膠壩塌壩次數(shù)。

(1)主汛期(7-9月份)：根據(jù)寶雞市防汛辦要求，主汛期(7-9月份)渭河寶雞段蓄水工程全部塌壩，以保證河道安全泄洪。因此主汛期，橡膠壩塌壩泄空，空庫運行。

(2)主汛期以外的月份：當(dāng)上游拓石水文站預(yù)報來水小于200 m3/s(壩項溢流水深控制50 cm)或來沙量小于50 kg/m3時，上游來水通過壩頂溢流；當(dāng)上游拓石水文站預(yù)報來水大于200 m/s，大于1 500 m3/s或來沙量大于50 kg/m時，橡膠壩塌壩，全河道泄洪。

5 結(jié)語

通過在河道實施以橡膠壩為主體的建設(shè)修復(fù)工程，最終可達到修建水面景觀，形成城區(qū)靚麗的風(fēng)景線的最佳效果，工程建設(shè)后的功能主要是建造生態(tài)水面，其次是擋水，形成景觀水面，極大改善城市河道生態(tài)環(huán)境。