許 曉
(陜西省水利電力勘測設計研究院 陜西 西安 71001)
楊凌位于陜西關中平原中部,八百里秦川腹地,東距西安市82km,西距寶雞市86km,前挹太白之秀,后負周原之美,東、北與武功縣毗鄰,西與扶風縣為鄰,南以渭河為界與周至縣遙遙相望。1934年,于右任先生在楊凌建立了中國西北地區(qū)第一所農業(yè)高等專科學?!獓⑽鞅鞭r林??茖W校,即西北農林科技大學前身。此后幾十年間,特別是新中國成立后,國家和陜西省在此又陸續(xù)建設了一批農林水方面的科教單位,在不足4km2的地方,聚集了農林水等70個學科近5000名科教人員,被譽為中國“農科城”。國務院于1997年7月13日在楊凌設立中國唯一的農業(yè)高新技術產業(yè)示范區(qū)。規(guī)劃確定楊凌示范區(qū)的城市性質為國際知名的現代農科城,國家農業(yè)高新技術產業(yè)示范區(qū),關中—天水經濟區(qū)內最適宜居住的次核心城市,西安國際化大都市圈的重要組成部分。規(guī)劃城市建設用地25km2;城區(qū)人口2015年20萬人,2020年30萬人。
渭河是黃河最大的一級支流,發(fā)源于甘肅省渭源縣鳥鼠山,自西向東流經甘肅、寧夏、陜西,于陜西潼關注入黃河,全長818km,流域總面積13.5萬km2。省界至寶雞縣林家村俗稱上游段;林家村至咸陽隴海鐵路橋俗稱中游段;隴海鐵路橋以下俗稱下游段。
渭河楊凌示范區(qū)段位于渭河中游段,區(qū)間無較大支流匯入,示范區(qū)以上流域面積38017km2,占流域總面積28.2%。渭河自西向東從楊凌示范區(qū)南側穿過,工程區(qū)河段全長約6.7km。渭河南北兩岸行政區(qū)劃不同,北岸為楊凌示范區(qū),南岸為周至縣青化鄉(xiāng),兩者以渭河中心線為界。
工程區(qū)河段內共有一座跨河橋梁。
工程區(qū)河段基本處于渭河中游的中段偏下,其特性既不同于寶雞河段,也有別于咸陽河段?,F狀河寬由上游楊凌、扶風分界處的1800m,漸變到主城區(qū)河段的715m~870m左右,河段平均比降約1.4‰,攜沙能力較強,介于寶雞段和咸陽段之間。工程區(qū)河段基本處于微彎河段,河道泄洪基本暢通,受已有防洪堤制約,河道較為規(guī)整,主槽單一,平面擺動不大。通過分析,該河段總體河勢穩(wěn)定,長期而言,河道縱向沖淤基本處于平衡狀態(tài),但近30年河道以沖刷為主,河槽下切明顯,平均下切2m~4m。
工程區(qū)現狀兩岸堤防已形成完整體系,對穩(wěn)定河勢,防止中小洪水泛濫起到了有力的保障作用。
渭河屬多泥沙河流,汛期洪水峰高量大,非汛期干旱少水,加之上游工農業(yè)相對發(fā)達,用水量較大,多年來,上游來水量日趨減少,楊凌示范區(qū)段河道多處于干涸狀態(tài),沒有可供觀賞的水面,常年大部分灘面裸露,河道內雜草叢生,農民無序開墾種植,采砂現象十分嚴重。
工程任務是在不影響河道原有功能,保障城市防洪安全的前提下,疏浚整治河道,修建橡膠壩,利用部分河道蓄起一片水面,造就一處景觀;同時,修建護灘工程,美化兩岸灘地,構建濱河生態(tài)園區(qū),以期恢復河道生態(tài)功能,體現人和自然的親和性,同時為市民營造一個修心養(yǎng)性的最佳人居環(huán)境,建成“兩岸翠綠,碧水中流”的一河兩岸新城區(qū)。
通過本工程的建設,營造優(yōu)美的城市河流生態(tài)景觀,旨在該區(qū)域營造出水(水面景觀)、園林(濱河生態(tài)園)、路(濱河路)、橋(渭河大橋)為一體,富有楊凌地域特色的優(yōu)美景區(qū),形成楊凌示范區(qū)一道靚麗的渭河景觀帶。
(1)治理工程在防洪規(guī)劃框架內實施的原則。
遵循河道治理規(guī)劃,滿足《渭河中游防洪可研》所要求的堤距控制要求,符合《楊凌城鄉(xiāng)總體規(guī)劃》(2010-2020)、《陜西省渭河全線整治規(guī)劃及實施方案》的相關規(guī)劃要求。
(2)確保原有河道行洪能力的原則。
確保治理后河道內的過洪能力不低于治理以前的過洪能力,即過洪能力不低于100年一遇洪水標準,相應洪峰流量為7740m3/s。
(3)河道中不修建礙洪建筑物的原則。
現有防洪堤以內的河槽均為行洪區(qū),根據國家《防洪法》規(guī)定,在行洪區(qū)內不得修建礙洪建筑物。
(4)堅持河道治理與兩岸景觀協(xié)調銜接的原則。
工程布置堅持在滿足河道行洪能力,不布置礙洪建筑物的前提下,力求與兩岸景觀渾然一體、和諧統(tǒng)一,使水利工程設計與兩岸景觀及楊凌農業(yè)科技創(chuàng)新特色、地域文化特色風貌相協(xié)調,融水、園、林、路、橋為一體。
(5)確保景觀蓄水區(qū)安全運行,水質好且運行周期盡量長的原則。
(6)切合實際,既要形成優(yōu)美的水景觀,又要充分節(jié)約水資源的原則。
(7)工程總體布局應合理、可行、經濟的原則;
(8)整個工程運行安全、運行成本合理的原則。
寶雞城區(qū)段水景觀上游緊鄰寶雞峽渠首,運行方式均與上游寶雞峽渠首同步,聯合調度,上游寶雞峽渠首泄洪排沙,水景觀工程均塌壩運行,以便洪水和泥沙順暢下泄。寶雞城區(qū)段水景觀工程采用了全河槽蓄水方案或濱河公園+蓄水方案。
咸陽城區(qū)段渭河河寬500m左右,河道平均比降很緩,僅約0.65‰,且下游隴海鐵路橋(過洪斷面寬僅338m)和西蘭公路橋(過洪斷面寬僅448m)形成卡口,使該河段泄洪受阻,攜沙能力較弱。因此,渭河咸陽湖水景觀工程采用了清洪分治兩槽方案。
楊凌示范區(qū)河段特性既不同于寶雞河段,也有別于咸陽河段。初擬三個方案:
方案一:南、北側生態(tài)園+河道蓄水方案
以楊凌示范區(qū)“一河兩岸”規(guī)劃為出發(fā)點,以北岸景觀為重點,將渭河北側依堤約80m~180m寬的河道規(guī)劃為生態(tài)公園,南側(右側)依堤約60m~170m寬的河道規(guī)劃為綠地生態(tài)園,剩余約450m~600m寬的河道同時兼有蓄水和泄洪排沙功能,蓄水區(qū)與南北側生態(tài)公園之間均以護灘工程相隔,護灘工程既起隔堤作用,又是親水平臺。
該方案南北兩側分別布置生態(tài)公園730畝和940畝,河道中部布置兩座橡膠壩,上游1#壩壩高3.0m,蓄水區(qū)長度2.14km,下游2#壩壩高3.5m,蓄水區(qū)長度2.42km,蓄水區(qū)總長度約3.56km,蓄水水面寬450m~600m,蓄水區(qū)面積237萬m2,一次蓄水量400萬m3,每年泄洪排沙后需重新蓄水一次,至少需攔蓄兩次水量800萬m3,每年蒸發(fā)滲漏損失量1822萬m3,因此,每年運行需水量2622萬m3,總投資3.2億元。
方案二:清洪分治兩槽方案
在充分考慮渭河多泥沙、洪峰大基礎上,將治理段河道劃分為蓄水區(qū)及行洪區(qū)兩部分,在靠近南岸堤防布設泄洪槽,其余布設蓄水河槽。泄洪槽設防標準5年一遇,控制流量3240m3/s,即:當上游來水小于3240m3/s時,洪水均自泄洪槽泄入工程區(qū)下游,景觀蓄水湖區(qū)不受上游來水來沙的影響,可正常運行;當上游來水大于3240m3/s時,蓄水區(qū)塌壩泄空,全河道過洪,確保城市防洪安全。
該方案左側為蓄水河槽,寬460m~610m;右側為泄洪河槽,寬約260m。左側蓄水區(qū)規(guī)劃兩座橡膠壩,壩高與蓄水區(qū)長度同方案一,蓄水水面寬460m~610m,蓄水湖區(qū)面積220萬m2,一次蓄水量370萬m3,每年蒸發(fā)滲漏損失量1695萬m3,因此,每年運行需水量2065萬m3,總投資3.6億元。
方案三:河道全斷面蓄水方案
將現狀720m~870m寬河道全部作為蓄水區(qū),同時兼有蓄水和泄洪排沙功能。平時為全河槽蓄水,成為供觀賞游樂的景觀湖水面。每年7月~9月主汛期,按河道管理要求及來沙量情況,全部塌壩,全河道行洪;主汛過后,再立壩重新蓄水,形成景觀湖,非汛期根據泥沙淤積情況,適時塌壩泄空,沖沙清淤。
該方案布置兩座橡膠壩,壩高與蓄水區(qū)長度同方案一,蓄水水面寬720m~870m,蓄水區(qū)面積283萬m2,一次蓄水量475萬m3,每年泄洪排沙后需重新蓄水一次,至少需攔蓄兩次水量950萬m3,每年蒸發(fā)滲漏損失量2168萬m3,因此,該方案每年運行需水量為3118萬m3。總投資3.4億元。
5.2.1 方案一優(yōu)缺點
優(yōu)點:①蓄水景觀效果最佳,蓄水區(qū)塌壩后,河道內南北兩側保持有濱河生態(tài)園供游人休閑;②兼顧了南北兩側的景觀效果,不影響南岸周至縣的利益,并帶動周至縣的發(fā)展,工程易于實施;③一次蓄水量適中,工程投資最少。
缺點:①清洪不分,未解決洪水泥沙與水景觀的矛盾,每年主汛期或泥沙含量高時都需要塌壩泄空水體,蓄水區(qū)運行周期短,特別是夏季無景觀;②工程運行后存在泥沙淤積,塌壩較為頻繁,運行費用較高。
5.2.2 方案二優(yōu)缺點
優(yōu)點:①蓄水景觀運行周期長,不受低于3240m3/s洪水的影響;②泥沙淤積大大減小,低于5年一遇的洪水泥沙均從泄洪槽通過,不影響蓄水景觀湖區(qū)的正常運行;③一次蓄水量370萬m3,一次蓄滿后,可多年不塌壩,每年的需水量小,節(jié)約水資源;④清淤費用大大降低,運行管理方便,管理費用較低。
缺點:①南岸布設泄洪槽,影響周至利益,制約周至的發(fā)展,工程實施難度大;②河道分隔為兩槽,泄洪槽景觀效果較差;③一次性投資最大。
5.2.2 方案三優(yōu)缺點
優(yōu)點:水面寬闊,蓄水景觀效果最佳。
缺點:①清洪不分,未解決洪水泥沙與水景觀的矛盾,每年主汛期或泥沙含量高時,都需要塌壩泄空水體,蓄水區(qū)運行周期短,特別是夏季無景觀;②一次蓄水量太大;③工程實施難度大,與周至的協(xié)調量大;④工程運行后存在嚴重的泥沙淤積,將大大縮短工程運行使用年限,甚至難以蓄水;⑤一次性投資較大,運行成本高。
綜上分析,方案一符合楊凌示范區(qū)河段的實際,蓄水后景觀效果最佳,充分利用南側高漫灘形成一定規(guī)模的綠地生態(tài)園,減少了南側高漫灘土方量的開挖和河灘地的占用,兼顧了南岸周至縣的發(fā)展,工程易于實施;塌壩后南北側仍保持生態(tài)公園可供游人休閑,同時彌補蓄水區(qū)塌壩時段南北兩岸的景觀之不足。因此,推薦方案一,即南、北側生態(tài)園+河道蓄水方案。
城市河道水面景觀工程不同于防洪工程,也不同于城市內的水面景觀工程,一定要考慮河道的特性,注重防洪安全、蓄水景觀效果、泥沙淤積、工程實施難易程度、運行管理、工程投資等多方面,根據工程區(qū)河勢特點并結合城市總體規(guī)劃,提出多個規(guī)劃方案,通過方案比選,最終推薦最優(yōu)方案。陜西水利