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        黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流水環(huán)境治理淺析

        2019-12-19 07:41:52趙彤彬
        陜西水利 2019年11期
        關(guān)鍵詞:景觀生態(tài)工程

        楊 艷,郭 力,趙彤彬

        (陜西水環(huán)境工程勘察設(shè)計(jì)研究院,陜西 西安 710018)

        1 流域概況

        延河為黃河一級支流,發(fā)源于靖邊縣天賜灣鄉(xiāng),流經(jīng)安塞縣、寶塔區(qū),于延長縣南河溝鄉(xiāng)涼水岸附近注入黃河,全長286.9 km,流域面積7725 km2。延河水系為延安市第二大水系,流域內(nèi)支流、支溝交錯,使流域地貌呈現(xiàn)支離破碎、梁峁起伏、溝道密布的形態(tài),形成典型的黃土高原溝壑縱橫景象。

        根據(jù)河谷發(fā)育形態(tài)可以將延河劃分為三段:上段,河谷狹窄多呈V形,河道平均比降6.7‰,河彎曲度大;中段,為延河主要河段,河谷展寬,平均寬度達(dá)600 m;下段,河谷陡然狹窄,形成典型的陡壁峽谷。本文討論研究的延河綜合治理延塞段水環(huán)境治理工程位于延河中游段,工程上起郝家窯高速橋,下至河莊坪206省道橋,治理段河長25 km。

        2 建設(shè)目標(biāo)及治理思路

        2.1 建設(shè)目標(biāo)

        結(jié)合延河自身特點(diǎn),首先在保證延河行洪安全的前提下,重點(diǎn)改善多泥沙河道水面條件,營造良好區(qū)域生活生態(tài)環(huán)境,以“水”為脈,以“綠”為網(wǎng),構(gòu)筑生態(tài)化、自平衡的生態(tài)河流體系,實(shí)現(xiàn)“水潤延安、水美延安、水興延安”的目標(biāo)。結(jié)合區(qū)域文化,打造防洪安瀾、景色宜人、文化豐富的生態(tài)景觀河,實(shí)現(xiàn)水資源的綜合利用。

        2.2 治理思路

        在快速城市化的大背景之下,從各領(lǐng)域各尺度上加快周邊河流大環(huán)境治理都會面臨巨大的壓力,延河作為延安這座老區(qū)城市的一條動脈河流,對其進(jìn)行平面以及立體的空間改造、提升都顯得尤為重要,延河安塞段作為水環(huán)境治理先驅(qū),必須確立鮮明的思路:

        (1)依托延河防洪堤修建做為河流水環(huán)境治理的前提和骨架;

        (2)構(gòu)造獨(dú)特的水空間,形成生態(tài)水廊道,建立完善的水體系統(tǒng);

        (3)采取人工協(xié)同自然的手段營造河流和諧穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境體系。

        3 建設(shè)規(guī)模

        3.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

        根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201—2014)的規(guī)定,充分考慮延河沿線各城市及縣城總體規(guī)劃要求,綜合考慮延河綜合整治賦予防洪工程以防洪、交通、景觀、城市建設(shè)等多功能目標(biāo)的總體要求,綜合確定防洪標(biāo)準(zhǔn),安塞區(qū)及沿途鄉(xiāng)鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)堤防工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。

        水面景觀工程建設(shè)以不降低兩岸護(hù)岸洪水標(biāo)準(zhǔn)為原則,液壓壩的塌壩控制含沙量為10 kg/m3,當(dāng)含沙量大于10 kg/m3時塌壩泄洪。汛期塌壩運(yùn)行。

        3.2 工程規(guī)模

        3.2.1 建設(shè)生態(tài)濕地河流

        延河的特點(diǎn)主要是平時來水量小、洪水量大、灘槽分明,工程治理段河道平均寬度100 m,平均河道比降3.0‰。水面工程結(jié)合生態(tài)景觀布局情況,采用河流中心主河槽蓄水,河漫灘做為濱河濕地。水面寬度應(yīng)結(jié)合兩岸灘地寬窄布設(shè),平均寬度82 m。

        (1)擋水壩工程

        延河屬多泥沙河流,從多年平均輸沙量分析,沙量主要集中在7月~9月的洪水過程中,非汛期河道流量、含沙量相對較小。

        攔河蓄水壩主要有河閘、滾水壩、橡膠壩、氣盾壩和液壓鋼壩等工程形式。本次工程項(xiàng)目主要選取橡膠壩、氣盾壩與液壓鋼壩進(jìn)行比選。壩體選型具體見表1。

        表1 液壓鋼壩、氣盾壩和橡膠壩比較表

        由表1綜合分析,液壓鋼板塌壩時間短,自身結(jié)構(gòu)合理,不畏泥沙淤積和漂浮物卡塞。洪水期降壩快速,不影響防洪安全,任何地質(zhì)條件的河床都可建設(shè),而且結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活、水力條件優(yōu)越、耐久性好、易形成瀑布景觀。氣盾壩由于具有外形美觀,不礙洪,且可瞬間塌壩進(jìn)行壩前泄沙,較好地解決了蓄水、泄洪和壩前泥沙淤積問題。故此,工程共布設(shè)液壓鋼壩三座、氣盾壩一座。詳細(xì)布設(shè)見圖1~圖3。

        圖1 1#、2#液壓壩位置示意圖

        圖2 3#氣盾壩位置示意圖

        圖3 4#液壓壩位置示意圖

        (2)景觀跌水

        根據(jù)延河實(shí)測斷面資料,2010年前延河河槽底部平均高程一直處于下切狀態(tài)。由于延河河道特性為大洪水沖刷、高含沙洪水淤積,近年來延河未發(fā)生大的高含沙洪水,河道下切嚴(yán)重,兩岸岸邊略有淤積。為防洪安全考慮,河底設(shè)計(jì)高程宜采用延河來水、來沙綜合作用下的沖淤平衡高程。確定跌水高度不超過2.0 m,基本與灘面齊平。跌水選用多樣化的造型,如磨盤石、景觀石、片石等,打造造型各異的生態(tài)跌水。共布設(shè)6處小型景觀跌水。

        (3)安塞湖水面工程

        根據(jù)安塞區(qū)規(guī)劃,改善周邊水環(huán)境,涵養(yǎng)水、聚集水,利用2#液壓鋼壩在河道外修建蓄水留水的安塞湖水面工程,與主河道連通,調(diào)蓄利用支溝及周邊雨洪資源,在洪水季節(jié)減輕自然河道的排洪壓力,枯水季節(jié)回流自然河道,增加河流的生態(tài)基流,并兼做城市生態(tài)用水和景觀湖面,形成湖面2.69 萬 m2。

        (4)支溝口湖泊工程

        根據(jù)《延安市安塞至寶塔區(qū)綜合治理工程實(shí)施方案》,自上而下在安塞區(qū)九溝、老龍灣、小石窯溝、沙渠溝、正溝、楊家溝、石窯溝溝口結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)布設(shè)7處支溝口池塘湖泊,調(diào)蓄支溝口洪水。

        3.2.2 建設(shè)多樣化生境河流

        治理原則、目標(biāo):以堅(jiān)持行洪安全、生態(tài)可持續(xù)為原則,以綠化種植為依托,營造藍(lán)色生態(tài)延河,人文延河。

        (1)濕地綠化系統(tǒng)

        項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍內(nèi)新建河堤與河岸線之間均為延河濕地綠化系統(tǒng)。主要由兩部分組成:堤外側(cè)區(qū)域綠化和河灘綠化。

        堤外側(cè)區(qū)域綠化植物配置以片植林帶為主,局部節(jié)點(diǎn)處增加綠化的層次搭配,形成大喬、中喬、小喬、花灌、地被的五重綠化景觀。

        河灘綠化主要對灘內(nèi)裸露灘面以鄉(xiāng)土、自然、生態(tài)植物搭配種植,突出河道自然形態(tài)。對現(xiàn)狀已成防洪堤硬質(zhì)化邊坡進(jìn)行景觀、生態(tài)美化,在岸坡頂部或底部種植爬山虎、紫藤等植物垂直綠化。

        (2)綠道休閑系統(tǒng)

        河堤線外側(cè)至設(shè)計(jì)范圍線空間設(shè)置休閑綠道,以片植的鄉(xiāng)土樹種為主景,坡下設(shè)自行車道,設(shè)休息節(jié)點(diǎn),配景觀小品等,為游客提供休息空間。在靠近居住用地、鄉(xiāng)村和社區(qū)區(qū)域設(shè)計(jì)小型的休閑健康園,設(shè)置健身器械和休閑交流廣場,方便周邊居民的健康生活需求。

        (3)公園綠化系統(tǒng)

        項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍內(nèi)布設(shè)5處生態(tài)公園綠地。

        陜北民俗公園:位于安塞區(qū)郝家窯,以民俗文化展示和市民休閑健身功能為一體。旨在體現(xiàn)陜北特色民俗民風(fēng)的獨(dú)特風(fēng)貌,增強(qiáng)場地精神。

        安塞湖公園:位于安塞實(shí)驗(yàn)小學(xué)附近。安塞湖公園內(nèi)設(shè)置休閑園路、休閑座椅、廊架、景觀廣場和濱水步道等景觀元素,創(chuàng)造一處濱水休閑樂園。

        沿河灣濕地公園:主要以濕地凈化、生物展示和濕地教育體驗(yàn)為主旨,強(qiáng)調(diào)延河水體自凈功能。

        延河花谷:以不礙洪為前提,采用大地景觀的處理手法片植組合花草營造視覺沖擊。

        延河濕地運(yùn)動公園:結(jié)合延河現(xiàn)狀可利用的灘涂地,布置專業(yè)的運(yùn)動休閑公園,有效補(bǔ)充延安市郊區(qū)公園系統(tǒng)功能。

        (4)休閑驛站

        沿延河兩岸防洪堤頂休閑觀光道路布設(shè)9處驛站,其功能包含:停車場、信息問詢、休息、小超市、簡餐、衛(wèi)生間、自行車租賃及維修等。

        (5)植物設(shè)計(jì)

        基地現(xiàn)狀植物主要分布于河道兩岸,有旱柳、刺槐和棗樹等野生鄉(xiāng)土樹種。依據(jù)延安當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境,選用經(jīng)濟(jì)適用、適生適地的苗木做為主要樹種(表2)。

        表2 適種植物選用表

        (6)亮化工程和澆灌工程

        亮化工程:夜景照明以功能性照明為主,突出濱河夜景幽靜、美觀的效果,避免大照度對周邊環(huán)境造成光污染。主要構(gòu)成:①園路亮化,休閑園路和濱水步道布置庭院燈照明。②綠色騎行線路亮化,對堤外自行車道、節(jié)點(diǎn)利用庭院燈和草坪燈照明。③壩體亮化,對壩體進(jìn)行水下燈投射,形成光彩炫目的水景。

        澆灌工程:整體綠化種植區(qū)采用自動取水器澆灌模式,沿延河堤壩設(shè)置移動泵站,水源以延河水為主。

        4 結(jié)語

        延河,中國革命的母親河,也是黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流之一;延安,是中國革命老區(qū),是陜甘寧革命老區(qū)的核心區(qū)域;由于區(qū)域分布以及河流來沙等各種因素的制約,導(dǎo)致現(xiàn)狀的延河治理與其在建設(shè)圣地延安中核心區(qū)域地位不相協(xié)調(diào),對延河的水生態(tài)環(huán)境實(shí)施綜合治理是振興革命老區(qū)的亮點(diǎn)之舉,是推進(jìn)延塞一體化、拉大城區(qū)構(gòu)架、輻射副城區(qū)、促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會全面發(fā)展的迫切需要。延河綜合治理延塞段水環(huán)境治理是建立在黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流上的一項(xiàng)系統(tǒng)性工程,項(xiàng)目圍繞水生態(tài)目標(biāo),將綠化及水景建設(shè)融為一體,多規(guī)合一的綜合性水環(huán)境治理舉措,對推進(jìn)柔性治水,疏通水、留住水、造好水進(jìn)行詳盡設(shè)計(jì)布局,在優(yōu)化黃土高原溝壑區(qū)區(qū)域水生態(tài)環(huán)境的同時,彰顯革命老區(qū)厚重的歷史文化,也為全面推進(jìn)黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流水生態(tài)建設(shè),以及周邊水環(huán)境治理具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

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