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渭河宝鸡段橡胶坝工程建设必要性及调度运行方式探讨

2021-04-03

地下水 2021年5期
关键词:橡胶坝宝鸡市渭河

梅 斌

(宝鸡市地下水管理监测中心,陕西 宝鸡 721001)

1 渭河宝鸡段概况

渭河是黄河一级支流,发源于甘肃省鸟鼠山,自西向东流经甘肃的陇西、武山、甘谷、天水等城镇,自天水县牛背沟附近流入陕西省,经宝鸡、咸阳、西安、渭南等市,于潼关汇入黄河。渭河流域主河道全长818 km,总流域面积13.6万 km2。渭河宝鸡市区段地属山区河流向平原河流的过渡段。至虢镇段,北侧分布黄土高原,降水少,水土流失严重;南侧为秦岭北麓山地,植被较好,降水多,水土流失较少。

拟建的橡胶坝工程位于渭河宝鸡市植物园大桥下游462 m处,控制流域面积30 770 km2。工程区属渭河流域中游段,地处暖温带季风气候区,大陆性季风气候明显。在大气环流和地形综合作用下,该区春暖多风,夏热多雨,秋凉湿润,冬寒少雪。根据宝鸡市气象站资料,区内年平均气温12.9℃,极端最高气温41.6℃,最低气温-13.9℃,相对湿度20%,夏季多东南风,秋冬多西北风,全年平均风速2.4~2.7 m/s,最大风速20~25 m/s。多年平均降水量650 mm。降雨时空分布不均,年际、年内变化大, 7-8月降雨占全年的35%~50%。年平均水面蒸发量917 mm,平均干燥指数1.2。最大冻土深度0.30 m。

2 河道现状及存在问题

该段河道汛期洪水峰高量大,含沙量高;非汛期河道流量小,可供观赏的水面少,常年大部分时间主河槽窄,滩面裸露,滩地杂草丛生,荒芜凌乱,滩面高低参差不齐,与城市环境的改善和发展要求很不适应,严重影响了城区整体形象,影响当地经济发展。随着城市建设的发展,工程区河段现状与之形成极大的反差,改善该河段现状是十分必要的。

3 橡胶坝工程建设必要性分析

在不影响河道行洪,保障城市防洪安全的前提下,疏浚整治河道,以橡胶坝为主体,修建水面景观,再通过滩区绿化、生态湿地、休闲公园、 清障疏浚项目,形成以渭河自然河流景观为主,以人工景观点缀,自然水体与景观湖面相映,造就一处景观。工程建设后可与河道自然衔接,很大程度恢复河道生态功能,达到人水和谐的效果。

3.1 改善河道生态环境,提升河道景观效果

宝鸡市植物园橡胶坝工程实施,改善河道内生态环境,右岸滩区内景观建设形成了绿化靓化核心区、原生态保护区及城市休闲区等景观节点,在恢复原有河道自然生态的同时,为人们创造了一个亲水、休闲和体会自然的场所。因此需要对该段河道进行综合整治。

3.2 构建生态城市,改善人居环境

根据《宝鸡市渭河综合治理工程详细规划》要求,渭河宝鸡段根据渭河现状自然特性及沿岸社会经济发展要求,全面推进滩面整治工作,布设生态景观工程。统一规划、分级负责,以“洪畅、堤固、水清、岸绿、景美”为建设目标,构建布局合理、功能完备、效益明显的渭河防洪保安、生态环境及水污染防治体系,打造生态景观长廊,为经济社会发展提供保障。随着城市建设步伐的加快,渭河必将成为代表城市形象的重要载体,是城市生态建设的重要一环。渭河生态景观带的形成对改善渭河河道及沿岸生态环境将对带动两岸相关产业的发展,展现历史文脉,复兴城市文化,提高城市品位,改善人居环境,增强城市竞争力有着十分重要的作用。

3.3 改善投资环境,促进渭河宝鸡段两岸经济快速发展

工程位于市区,随着经济的发展,工程区将成为生态保护、河岸整治、人居商贸、基础设施配套为一体的城市新区。渭河作为市区的一条纽带,利用其水资源优势,建设水面工程和景观工程,带动两岸企业及招商引资,将促进整个区域的经济社会发展。通过对河道现状及存在问题的分析,为适应社会经济快速发展的要求,为满足改善人居环境的需要,建设宝鸡市植物园橡胶坝工程是十分必要的。

4 工程总体布置及运行方式

4.1 工程总体布置

根据工程确定的治理范围,结合两岸堤防高度情况、工程区治理范围、防洪安全性、以及节约投资等多方面综合分析,修建的橡胶坝布设在清姜河口上游约540 m处,共布设一座橡胶坝、一套控制系统、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侧。经过对3个初步设计方案进行比较,推荐采用部分河段橡胶坝挡水方案,中间为橡胶坝,共3跨,坝高3.0 m,每跨坝长95.8m,两岸各设置跨度为6.0 m、高3.0 m的气盾坝,形成水面长度1.73 km,蓄水区宽190~401 m,水面面积58.7万 m2,蓄水库区回水至末端水深为零。工程区左两岸堤防防洪标准为渭河100 a一遇洪水,工程运行管理中,充分利用渭河水情预警系统,当预报上游来水接近200 m3/s洪水时,根据报讯,上游橡胶坝及时塌坝行洪,以确保城市防洪安全。

4.2 工程调度运行方式

4.2.1 运行原则

由于该工程属渭河水面生态工程,运行时应尽量减少泥沙淤积,并利用洪水过程有效地冲淤排沙。

工程运行的原则为:主汛期(7-9月)不蓄水,全河道过洪;工程管理充分利用渭河水情预警系统,汛期上游来水低于200 m3/s流量情况下,由蓄水区河槽泄洪,当预报上游来水接近200 m3/s洪水时,根据报讯,护滩工程的进口充水橡胶坝及时塌坝泄空,蓄水区泄洪,达到畅泄洪水的目的,确保城区防洪安全;非汛期与宝鸡峡同步运行,通过对蓄水区橡胶坝的灵活控制,以适应上游不同量级的泄水、排沙,保证蓄水区的平稳运行。

4.2.2 调度运行方式

橡胶坝修建在多泥沙的渭河干流上,位于宝鸡峡渠首工程下游6 km处,受上游宝鸡峡渠首的调蓄运行的制约,不承担调洪蓄洪任务,按照能引则引,能蓄则蓄,不能引、蓄则退的原则,蓄清排浑,敞泄冲刷。汛期控制蓄水含沙量50 kg/m3,含沙量在50~165 kg/m3时,坝前限制水位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时泄空冲刷。

橡胶坝工程的运行原则及方式应符合渭河的水沙特性,确保防洪安全和延长蓄水区的使用寿命,因此,工程运行方式应与上游宝鸡峡同步运行,科学调度。建成后实现水量自动调节平衡,尽可能减少橡胶坝塌坝次数。

(1)主汛期(7-9月份):根据宝鸡市防汛办要求,主汛期(7-9月份)渭河宝鸡段蓄水工程全部塌坝,以保证河道安全泄洪。因此主汛期,橡胶坝塌坝泄空,空库运行。

(2)主汛期以外的月份:当上游拓石水文站预报来水小于200 m3/s(坝项溢流水深控制50 cm)或来沙量小于50 kg/m3时,上游来水通过坝顶溢流;当上游拓石水文站预报来水大于200 m/s,大于1 500 m3/s或来沙量大于50 kg/m时,橡胶坝塌坝,全河道泄洪。

5 结语

通过在河道实施以橡胶坝为主体的建设修复工程,最终可达到修建水面景观,形成城区靓丽的风景线的最佳效果,工程建设后的功能主要是建造生态水面,其次是挡水,形成景观水面,极大改善城市河道生态环境。

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