王力坚

(陕西省水利水电工程咨询中心，陕西 西安 710004)

多泥沙河流治理与水景观设计思路探讨

王力坚

(陕西省水利水电工程咨询中心，陕西 西安 710004)

随着水生态文明建设的推进，水环境建设项目已经被列入各级政府生态工程建设之举措。笔者结合近年陕北地区多泥沙河流治理经验，提出河流治理与水景观建设在蓄水方案、排水排洪方案、堤防结构方案选择方面的设计思路，同时在河道治理技术方案中要结合河流实际，在充分研究河流水沙特征的基础上，慎重选用，切莫冠以“生态”模式套用。

泥沙；河流治理；景观设计

为了贯彻落实十八大报告提出“建设生态文明”的发展理念，各级政府，特别是水利部门加大了对河流的综合治理，在确保防洪保安功能的前提下，结合城市生活品质的提高，营造水域景观便成了水文化设计的主题。然而对北方的多泥沙河流，水景观的修建，面临最大的问题就是泥沙严重淤积、景观功能的快速衰退，事陪功半，严重者将引起不安全防洪事故。如何针对北方，特别是我省陕北地区“水少、水赃、水浑”的特征，也能利用河流治理营造人们需要的水文化环境，将是一个重要研究的课题。

北方多泥沙河流多属“降水—暴雨—洪水—泥沙”型季节河流，有突涨突落、沣枯相差悬殊、小水小沙、大水大沙特征，为了利用洪水，就要拦洪蓄水调节，就会出现蓄水同时又拦沙的矛盾。根据多年治理陕北浑水多泥沙河流的经验，蓄洪排清、水沙分流、小水运用、大水泄洪等一系列工程措施与运行方案，将是解决这一问题的有效途径。

1 拦河筑坝蓄水方案

北方河流的基流量一般不足40%，多以季节洪水排泄，为了营造水面，利用天然河流拦河筑坝蓄水是较为传统的工程方案。常用的拦河筑坝方案按占用河道横断面的程度分为全断面与局部断面两个类型。

1.1 全断面型拦蓄方案

具有水面面积大、水域开阔、景观效果好、治理目标显著特征。适宜于河流宽度一般300～500 m，无通航过流特殊要求，多年平均输沙能力不大于30 kg/m3，且工程或运行管理方面配套有调洪、排沙的措施功能，具有蓄水工程与防洪工程同标准的基本原则。在小洪水期，可以宣泄或滞留小洪水，全断面蓄水静区不受洪水影响，能较长时间保持水面效果；在较大洪水期，可以畅泄洪水，防止大量泥沙进入蓄水区而淤积，降低防护工程标准，加速蓄水功能消退。类似的工程如渭河上游宝鸡市设置的全断面水闸景观，灞河下游的多级橡胶坝系，延河延川县城段的液压闸坝，这些都是全拦全蓄调节型方案。

1.2 局部断面拦蓄方案

该方案是针对高含沙河流采取的一种不降低现有防洪标准与功能，且又能营造水域景观的布置型式，适宜于河流宽度一般不小于100 m，有布置泄洪、排污的河道断面及蓄水静区水面的河谷地形条件。从功能上看，具有泄洪与蓄水区分开布设特点，泄洪段河道可以排泄小洪水或雨水、污水，不允许其进入蓄水静区；蓄水区只滞留符合水质标准的水体长期静滞，形成供人们使用的水面效果。只有在较大洪水时，才塌坝全断面泄洪，破坏水面景观。该方案具有避免小洪水频繁塌坝运行的不利因素，虽然水面面积小，横向不连续、整体景观效果不完整，但具有河流行洪安全可控、不淤积、不污染河道及蓄水静区效果长久而显著的优点，是目前治理多泥沙河流常用分区建设方案。此类案例有渭河咸阳城区段的橡胶坝水域景观，其蓄水静区位于左岸，行洪排污区位于右岸，允许低含沙量的小洪水进入左岸蓄水区补水，保持静水区长久水域景观，较大洪水、泥沙以及城市的雨水、污水则从右岸排泄，多功能配置，运行良好。延河延长段的治理方案，利用河道深泓槽筑坝蓄水形成水面，在河道两侧或堤防脚下开渠或修筑地下廊道，排泄小洪水及污水，较大洪水时，塌坝全面泄洪。该方案解决了延长县城设防标准不足，又要筑坝蓄水营造水面景观改善城区环境的治理思路。该方案可取之点就是利用河道中间天然深泓槽，筑低坝蓄水营造水面，水面位于河道中间，同时利用两岸滩地营造景观，绿化美化堤岸，增加生态效果。

2 排洪排污方案

河道治理的前提是行洪安全可靠，单一的防洪工程往往仅限于堤防的修建或加固，保障洪水顺利通过，但从人们对水的生活需求方面看，滞留洪水也是最大渴望。滞留洪水就要采用工程措施，既不能形成碍洪、降低安全标准，也不能频繁泄放洪水，否则会导致有限的水量得不到充分利用，因此多泥沙河流营造蓄水景观的方案值得探讨，总结陕北地区近年治理的经验，有以下方案值得借鉴。

2.1 堤内廊道布设方案

常用的有堤内脚单侧、双侧或河道中间布设三种形式。该方案在河道内施工，多为与堤防工程同时建设，可以相互借用，具有不占地的优势，但需要导截流与排水，受洪水期制约，影响工期。常见的结构多为钢筋混凝土箱涵型式，全埋于河面以下或半埋，特别时半埋廊道一般可兼做堤防基础或亲水平台。如延河延安市城区段的堤内廊道与橡胶坝景观工程。

2.2 堤外廊道或明渠方案

受河道宽度、断面、河水、已成堤防等因素制约，在堤外重新开挖一条明渠或设置地下廊道，以满足小洪水及雨污排泄要求，防止泥沙、污水进入河道蓄水静区，影响水质与景观效果。该方案虽然有开挖占地施工的不利缺陷，但不受原有堤防与洪水影响，具有明显独立运行功能，水域景观效果长久。

3 堤防结构形式选择

河流在自然状态下的堤岸是水陆交错的过渡地带，具有显著的边缘效应，它是水陆生物、植物及动物的分界限，同时也是多多种物种的两栖地，因此河道治理中堤防的结构形式选用尤为重要。从治河的角度思考，为了防止河流洪水冲刷与侵蚀，人们设置堤防需要坚固耐久，而从物种生态方面，需要保留天然状态，这就使得堤防分为刚性硬化与柔性生态两种形式之分。

3.1 刚性硬化堤防结构

该类堤防主要由块石、混凝土等材料构成整体结构，为了降低河流糙率，往往将临水面做成光滑平面，具有整洁感观外表，浑然一体，坚固耐久，其优点是可以抵抗较强的洪水冲刷，具有治河防洪的精确性和可靠性，防护效果立竿见影，效能十分显著，特别是在狭窄的城区段，安全而又能为城市用地留出空间被广泛采用；缺点是人工痕迹明显，阻隔水陆交换，破坏河岸自然植被覆盖和自然侵蚀能力，不利于水体自然净化，降低生物多样性。但在洪水爆发频繁，持续时间长、侵蚀严重的多泥沙河流仍为治河防洪的首选可行方案。

3.2 柔性生态堤防结构

该类堤防就是以天然河流为前提，在原始堤岸的基础上广泛选用植物措施固堤或结合部分人工硬化措施，使堤岸成为具有一定防冲和抗侵蚀能力的治河方案。该方案最大的特点是不破坏原有天然河道的河势、堤岸，具有水陆交替的连通性，河道自净化能力强，生态效益最好。方案适用于河流宽阔、用地充足、岸坡较缓、河床固定、侵蚀不严重的少沙河流。其局限性在于堤防防洪景观效果存在滞后及季节性，更重要地是植物物种的选择要有适宜性，并要校核其防洪能力，满足抗冲刷要求。因此选用该方案时，一定要分析适宜性，并采用部分刚性硬化措施联合治理。如渭河西安段的治理，选用的就是土质堤防加生态林草植物措施，没有对堤防实施硬结固化措施，但为控制河势导流，仅在滩槽或顶冲段设置了部分磨盘坝或丁坝提高堤防的抗冲刷能力，保持了河道内原始的浅滩水潭、淤积小岛、堤内防沙防冲林带，使河流完全处于天然消能状态，这就是柔性生态结构。

4 结语

河流治理是一项传统的水利工程，可以追溯到大禹治水的原始社会，仅我国就有五千年的历史及诸多经验，但随着科技手段提高及物质财富的丰富，新的理念与措施不断被应用，直到十八大“五位一体”总体布局中提出的生态文明建设，又给河道治理赋予新的理念。这一新理念，已经成为目前河道治理生态化的热潮，同时也被一些管理者视为必用措施，特别是在项目技术审查中，盲目引用，有一刀切的趋向，笔者认为，在河道治理技术方案中，一定要结合河流实际，在充分研究河流水沙特征的基础上，慎重选用，切莫冠以“生态”模式套用。防洪的安全是最终目标，方案与措施的选择及结构的设计，必须在满足安全的前期下，实现生态理念。

2017-06-14

王力坚(1964-)，男，陕西临潼人，教授级高级工程师，主要从事水利水电工程技术咨询工作。

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