浅议渭河杨凌示范区水面及生态景观工程方案

2014-08-15许晓

陕西水利 2014年5期

许晓

（陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安 71001）

1 流域概况

杨凌位于陕西关中平原中部，八百里秦川腹地，东距西安市82km，西距宝鸡市86km，前挹太白之秀，后负周原之美，东、北与武功县毗邻，西与扶风县为邻，南以渭河为界与周至县遥遥相望。1934年，于右任先生在杨凌建立了中国西北地区第一所农业高等专科学校——国立西北农林专科学校，即西北农林科技大学前身。此后几十年间，特别是新中国成立后，国家和陕西省在此又陆续建设了一批农林水方面的科教单位，在不足4km2的地方，聚集了农林水等70个学科近5000名科教人员，被誉为中国“农科城”。国务院于1997年7月13日在杨凌设立中国唯一的农业高新技术产业示范区。规划确定杨凌示范区的城市性质为国际知名的现代农科城，国家农业高新技术产业示范区，关中—天水经济区内最适宜居住的次核心城市，西安国际化大都市圈的重要组成部分。规划城市建设用地25km2；城区人口2015年20万人，2020年30万人。

渭河是黄河最大的一级支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，自西向东流经甘肃、宁夏、陕西，于陕西潼关注入黄河，全长818km，流域总面积13.5万km2。省界至宝鸡县林家村俗称上游段；林家村至咸阳陇海铁路桥俗称中游段；陇海铁路桥以下俗称下游段。

渭河杨凌示范区段位于渭河中游段，区间无较大支流汇入，示范区以上流域面积38017km2，占流域总面积28.2%。渭河自西向东从杨凌示范区南侧穿过，工程区河段全长约6.7km。渭河南北两岸行政区划不同，北岸为杨凌示范区，南岸为周至县青化乡，两者以渭河中心线为界。

2 工程区现状及存在的主要问题

2.1 工程区现状

工程区河段内共有一座跨河桥梁。

工程区河段基本处于渭河中游的中段偏下，其特性既不同于宝鸡河段，也有别于咸阳河段。现状河宽由上游杨凌、扶风分界处的1800m，渐变到主城区河段的715m～870m左右，河段平均比降约1.4‰，携沙能力较强，介于宝鸡段和咸阳段之间。工程区河段基本处于微弯河段，河道泄洪基本畅通，受已有防洪堤制约，河道较为规整，主槽单一，平面摆动不大。通过分析，该河段总体河势稳定，长期而言，河道纵向冲淤基本处于平衡状态，但近30年河道以冲刷为主，河槽下切明显，平均下切2m～4m。

工程区现状两岸堤防已形成完整体系，对稳定河势，防止中小洪水泛滥起到了有力的保障作用。

2.2 存在问题

渭河属多泥沙河流，汛期洪水峰高量大，非汛期干旱少水，加之上游工农业相对发达，用水量较大，多年来，上游来水量日趋减少，杨凌示范区段河道多处于干涸状态，没有可供观赏的水面，常年大部分滩面裸露，河道内杂草丛生，农民无序开垦种植，采砂现象十分严重。

3 工程任务与治理目标

工程任务是在不影响河道原有功能，保障城市防洪安全的前提下，疏浚整治河道，修建橡胶坝，利用部分河道蓄起一片水面，造就一处景观；同时，修建护滩工程，美化两岸滩地，构建滨河生态园区，以期恢复河道生态功能，体现人和自然的亲和性，同时为市民营造一个修心养性的最佳人居环境，建成“两岸翠绿，碧水中流”的一河两岸新城区。

通过本工程的建设，营造优美的城市河流生态景观，旨在该区域营造出水（水面景观）、园林（滨河生态园）、路（滨河路）、桥（渭河大桥）为一体，富有杨凌地域特色的优美景区，形成杨凌示范区一道靓丽的渭河景观带。

4 工程治理原则

（1）治理工程在防洪规划框架内实施的原则。

遵循河道治理规划，满足《渭河中游防洪可研》所要求的堤距控制要求，符合《杨凌城乡总体规划》（2010-2020）、《陕西省渭河全线整治规划及实施方案》的相关规划要求。

（2）确保原有河道行洪能力的原则。

确保治理后河道内的过洪能力不低于治理以前的过洪能力，即过洪能力不低于100年一遇洪水标准，相应洪峰流量为7740m3/s。

（3）河道中不修建碍洪建筑物的原则。

现有防洪堤以内的河槽均为行洪区，根据国家《防洪法》规定，在行洪区内不得修建碍洪建筑物。

（4）坚持河道治理与两岸景观协调衔接的原则。

工程布置坚持在满足河道行洪能力，不布置碍洪建筑物的前提下，力求与两岸景观浑然一体、和谐统一，使水利工程设计与两岸景观及杨凌农业科技创新特色、地域文化特色风貌相协调，融水、园、林、路、桥为一体。

（5）确保景观蓄水区安全运行，水质好且运行周期尽量长的原则。

（6）切合实际，既要形成优美的水景观，又要充分节约水资源的原则。

（7）工程总体布局应合理、可行、经济的原则；

（8）整个工程运行安全、运行成本合理的原则。

5 设计方案

5.1 方案拟定

宝鸡城区段水景观上游紧邻宝鸡峡渠首，运行方式均与上游宝鸡峡渠首同步，联合调度，上游宝鸡峡渠首泄洪排沙，水景观工程均塌坝运行，以便洪水和泥沙顺畅下泄。宝鸡城区段水景观工程采用了全河槽蓄水方案或滨河公园+蓄水方案。

咸阳城区段渭河河宽500m左右，河道平均比降很缓，仅约0.65‰，且下游陇海铁路桥（过洪断面宽仅338m）和西兰公路桥（过洪断面宽仅448m）形成卡口，使该河段泄洪受阻，携沙能力较弱。因此，渭河咸阳湖水景观工程采用了清洪分治两槽方案。

杨凌示范区河段特性既不同于宝鸡河段，也有别于咸阳河段。初拟三个方案：

方案一：南、北侧生态园+河道蓄水方案

以杨凌示范区“一河两岸”规划为出发点，以北岸景观为重点，将渭河北侧依堤约80m～180m宽的河道规划为生态公园，南侧（右侧）依堤约60m～170m宽的河道规划为绿地生态园，剩余约450m～600m宽的河道同时兼有蓄水和泄洪排沙功能，蓄水区与南北侧生态公园之间均以护滩工程相隔，护滩工程既起隔堤作用，又是亲水平台。

该方案南北两侧分别布置生态公园730亩和940亩，河道中部布置两座橡胶坝，上游1#坝坝高3.0m，蓄水区长度2.14km，下游2#坝坝高3.5m，蓄水区长度2.42km，蓄水区总长度约3.56km，蓄水水面宽450m～600m，蓄水区面积237万m2，一次蓄水量400万m3，每年泄洪排沙后需重新蓄水一次，至少需拦蓄两次水量800万m3，每年蒸发渗漏损失量1822万m3，因此，每年运行需水量2622万m3，总投资3.2亿元。

方案二：清洪分治两槽方案

在充分考虑渭河多泥沙、洪峰大基础上，将治理段河道划分为蓄水区及行洪区两部分，在靠近南岸堤防布设泄洪槽，其余布设蓄水河槽。泄洪槽设防标准5年一遇，控制流量3240m3/s，即：当上游来水小于3240m3/s时，洪水均自泄洪槽泄入工程区下游，景观蓄水湖区不受上游来水来沙的影响，可正常运行；当上游来水大于3240m3/s时，蓄水区塌坝泄空，全河道过洪，确保城市防洪安全。

该方案左侧为蓄水河槽，宽460m～610m；右侧为泄洪河槽，宽约260m。左侧蓄水区规划两座橡胶坝，坝高与蓄水区长度同方案一，蓄水水面宽460m～610m，蓄水湖区面积220万m2，一次蓄水量370万m3，每年蒸发渗漏损失量1695万m3，因此，每年运行需水量2065万m3，总投资3.6亿元。

方案三：河道全断面蓄水方案

将现状720m～870m宽河道全部作为蓄水区，同时兼有蓄水和泄洪排沙功能。平时为全河槽蓄水，成为供观赏游乐的景观湖水面。每年7月～9月主汛期，按河道管理要求及来沙量情况，全部塌坝，全河道行洪；主汛过后，再立坝重新蓄水，形成景观湖，非汛期根据泥沙淤积情况，适时塌坝泄空，冲沙清淤。

该方案布置两座橡胶坝，坝高与蓄水区长度同方案一，蓄水水面宽720m～870m，蓄水区面积283万m2，一次蓄水量475万m3，每年泄洪排沙后需重新蓄水一次，至少需拦蓄两次水量950万m3，每年蒸发渗漏损失量2168万m3，因此，该方案每年运行需水量为3118万m3。总投资3.4亿元。

5.2 方案比较

5.2.1 方案一优缺点

优点：①蓄水景观效果最佳，蓄水区塌坝后，河道内南北两侧保持有滨河生态园供游人休闲；②兼顾了南北两侧的景观效果，不影响南岸周至县的利益，并带动周至县的发展，工程易于实施；③一次蓄水量适中，工程投资最少。

缺点：①清洪不分，未解决洪水泥沙与水景观的矛盾，每年主汛期或泥沙含量高时都需要塌坝泄空水体，蓄水区运行周期短，特别是夏季无景观；②工程运行后存在泥沙淤积，塌坝较为频繁，运行费用较高。

5.2.2 方案二优缺点

优点：①蓄水景观运行周期长，不受低于3240m3/s洪水的影响；②泥沙淤积大大减小，低于5年一遇的洪水泥沙均从泄洪槽通过，不影响蓄水景观湖区的正常运行；③一次蓄水量370万m3，一次蓄满后，可多年不塌坝，每年的需水量小，节约水资源；④清淤费用大大降低，运行管理方便，管理费用较低。

缺点：①南岸布设泄洪槽，影响周至利益，制约周至的发展，工程实施难度大；②河道分隔为两槽，泄洪槽景观效果较差；③一次性投资最大。

5.2.2 方案三优缺点

优点：水面宽阔，蓄水景观效果最佳。

缺点：①清洪不分，未解决洪水泥沙与水景观的矛盾，每年主汛期或泥沙含量高时，都需要塌坝泄空水体，蓄水区运行周期短，特别是夏季无景观；②一次蓄水量太大；③工程实施难度大，与周至的协调量大；④工程运行后存在严重的泥沙淤积，将大大缩短工程运行使用年限，甚至难以蓄水；⑤一次性投资较大，运行成本高。

综上分析，方案一符合杨凌示范区河段的实际，蓄水后景观效果最佳，充分利用南侧高漫滩形成一定规模的绿地生态园，减少了南侧高漫滩土方量的开挖和河滩地的占用，兼顾了南岸周至县的发展，工程易于实施；塌坝后南北侧仍保持生态公园可供游人休闲，同时弥补蓄水区塌坝时段南北两岸的景观之不足。因此，推荐方案一，即南、北侧生态园+河道蓄水方案。