延川县清涧河城区段生态治理浅析

2017-04-08潘文学薛晨亮王淑贤

陕西水利 2017年3期

关键词：清涧延川县箱涵

潘文学，薛晨亮，王淑贤

（陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西西安710018）

延川县清涧河城区段生态治理浅析

潘文学，薛晨亮，王淑贤

（陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西西安710018）

通过对延川县清涧河生态现状的分析，提出构筑城区河流蓝色通道和滩区绿色通道的治理思路。通过半河槽蓄水、箱涵排沙及两侧滩区亲水的水面工程治理措施，采用升降快速、灵活操作的液压活动钢坝、伸入水面的亲水平台和滩区广场，在保证清涧河延川县城区段防洪安全的前提下，修建水面工程和绿色景观工程，打造防洪安澜、水面清新、景色宜人的生态景观河。

水面，生态治理，景观河

1 延川县清涧河城区段生态现状

1.1 河道现状

河道综合治理范围为延川县城区段，上起国道210延川大桥，下至南大街二中桥，综合治理河道长度3.0 km，河道平均宽度100 m，平均河道比降3.4‰。

上段河道长约1.10 km，上起国道210延川大桥，下至县路遥广场。现状河道宽70 m~100 m，基本呈“U”型河槽。河道左岸坎下埋有运煤管道，岸上为秀延北路。右岸坎下埋有城市排污管道。该段河道处于文安驿川交汇口，河道曲率比较大。

中间段河道长约0.9 km，为县城中心段，上起路遥广场桥，下至东峰桥，右岸为县政府等事业单位。现状河槽宽约100 m，该段河道比较顺直，两岸为县城的中心。河道左岸滩下埋藏运煤管道，右岸滩底铺设城市排污管道。河底基岩外露，大部分边滩较为杂乱。

下段河道长约1.0 km，上接东峰桥，下至南大街街口（二中桥下100 m）。主流在东峰桥下即靠近右岸挡墙底行河，左岸河底铺设有运煤管道，右岸埋设排污管道。现状河槽宽约60 m~80 m，在路遥广场下游140 m处设有清涧河延川水文站。

1.2 城区段存在问题

（1）河道环境面貌差

清涧河该段河道河床为基岩，河床两边存在比较大的边滩，因此存在在违法侵占河道的现象，侵占河道后，不仅缩小了河道行洪断面，而且造成河道面貌差。

（2）河道内有部分碍洪

部分河段违章侵占河道，河势恶化，洪水隐患加重。有些群众在河岸坎边上修建永久建筑物，致使防汛抢险和护岸维护管理不能顺利进行，给防汛工作带来诸多不便。

（3）河流自然、人文景观资源亟待彰显

清涧河两岸曾经树木茂盛，植被葱郁，风景秀丽，空气清新。随着延川县经济快速发展，城市不断扩大，现状清涧河城区段面貌已不能满足城市发展的需要，成为城市发展的制约因素之一。

2 治理思路

根据清涧河的功能特点，依据城市总体规划要求治理河流水系，分段建造钢坝，抬升清涧河水位，构筑城区的蓝色通道。治理强化城区的亲水性，结合清涧河水位抬升地段，建造近水步行栈道、亲水景观平台、滨水广场绿地等，组成开放性的公共岸线，使其成为居民日常生活休闲的重要场所，建设绿色开放空间。

在充分考虑防洪安全标准的前提下，可适当利用滨水滩涂用地，以逐级退台、绿地等方式，创建滨水公共活动空间。按防洪标高分层设置不同防洪标准的亲水空间：洪水水位以下设置允许建造临时建筑物的近水面广场，按功能要求设置可淹没的亲水平台；洪水水位以上设置可建造永久性建筑的亲水平台。

3 清涧河生态治理方案

根据清涧河延川县城区段河段河道基本情况，特别是建有延川水文站的具体情况，本次拟在国道210大桥与二中桥之间，结合现状河道条件、支流水系分布以及城区建设规划，形成长1.9 km、宽50 m~70 m共11.4万m2（170亩）的景观水面。

3.1 总体方案（半河槽蓄水，右岸箱涵排洪方案）

该方案主要考虑到清涧河延川水文站的影响，根据《水文监测环境和设施保护办法》（2011年）规定，水文基本监测断面下游保护范围为500 m~1000 m。为了减小对水文站测验断面的影响，将1#坝址布置在距延川水文站测验断面下游约1000 m的二中桥下（南大街街口），坝高4.0 m，坝长70 m，回水长度900 m，1#坝回水末端距测验断面约100 m，对其基本没有影响。2#坝址布设在水文断面上游315 m处，坝高3.0 m，坝长50 m，回水长度1000 m，由于在非汛期坝下游只正常下泄河道来水，对水文测验基本没有影响。在国道210大桥上游50 m出布设2.0 m高的导流潜坝（3#），坝长30 m。

清涧河属多泥沙河流，从多年平均输沙量分析，沙量主要集中在7~9月的洪水过程中，非汛期河道流量、含沙量相对较小。治理方案选择“蓄清排洪”运行方式，采用箱涵进行排沙减淤：考虑到清涧河左岸运煤管线、排污管道较多，本次在蓄水区右侧设置排洪箱涵，将小洪水或两岸城市污水直接导入蓄水区下游，保障蓄水水质。在河道右岸坡脚由上至下沿河道修建箱涵防淤工程。同时，为了使小洪水时不塌坝，且蓄水区水质不受两岸城市污水的影响，箱涵设置在右岸挡墙底部，在现状河槽上避开管道下挖形成，尺寸为8.0 m×3.0 m，总长2100 m，泄流量为120m3/s，并在箱涵最上游设置导流潜坝及控制闸门，将中小洪水导入排洪箱涵。另外，还采用排洪箱涵与亲水平台相结合的方式，在箱涵上部铺设盖板，形成平台，亲水平台距水面0.5 m~1.0 m左右。考虑到护岸顶即为城市道路，没有亲水地方，设计根据左岸滩地布设亲水平台及亲水广场，便于人们休闲娱乐亲水活动。

该方案工程运行方式为：在常流量情况下，若河道水质达标，排洪箱涵闸门关闭，河水先在导流潜坝前沉沙池内沉沙净化，再从导流潜坝顶溢流进入蓄水区，最后从蓄水区末端坝顶泄入下游河道，河道水面可形成动水循环及溢流动态水景，有利于保持良好水质。当河道水质不达标时，排洪箱涵闸门开启，河道来水通过箱涵直接泄入下游河道，来水不进入河道蓄水区。

在发生洪水情况下，当清涧河发生流量小于排洪箱涵设计流量的小洪水，河水含沙量较小时（一般为小于10 kg/m3），与来水常流量运行方式相同；当河水含沙量较大时（一般为大于10 kg/m3），但不超出箱涵的过流能力时，开启排洪箱涵闸门，小洪水泥沙直接排入下游河道；当河水含沙量较大时，超出箱涵的过流能力时，开启排洪箱涵闸门、导流潜坝及下游挡水坝中间部分塌坝，洪水泥沙通过主槽直接排入下游河道；当清涧河发生大流量的洪水，箱涵不能容纳，蓄水区全部塌坝泄洪；洪水退去，泥沙含量较小时，立坝蓄水。在坝蓄水时，关闭闸门，河水通过导流潜坝顶溢入蓄水区，城市污水可从箱涵排入下游。

该方案主要具有运行方式多变，蓄水时间较长，冲沙防淤效果较好，对水文站的影响小等特点。

3.2 挡水建筑物形式选择

（1）橡胶坝方案

橡胶坝大多建在河道平坦、上游植被较好，河水中悬移质和推移质含量较小的河流上，在河流上段的山区多沙河流上建设橡胶坝尚无先例。

（2）翻板闸

水力自控翻板闸门具有过流能力强、制造方便、管理方便等优点，近年来，在灌溉、城市水面景观中都有着广泛的应用。大量工程实践经验表明，翻板闸也有转铰等易被漂浮物卡塞或上游泥砂淤积造成不能自动翻板而影响防洪安全，上游漂浮物无法清理等问题。

（3）液压钢坝

液压钢坝是一种低水头挡水建筑物，具有升降坝快、结构简单、操作灵活、耐久性好、易于形成瀑布景观等优点。液压坝挡水高度可以人为调整，部分面板微降即可快速冲掉上游漂浮物，恢复清澈水面，不惧漂浮物影响，确保汛期行洪安全。

（4）综合比选

根据综合分析，液压钢坝能够满足清涧河洪水陡涨陡落，塌坝时间短的要求，而且具有不畏泥沙淤积、升降操作灵活、耐久性好、易于形成瀑布景观等优点，因此本次选用液压钢坝。

3.3 河道内外景观工程布置

本次从亲水亲绿理念出发，在“水、绿、文”上做文章。考虑设计河段两岸即为道路，没有场地，需设置专用的亲水平台。为便于居民亲水休闲，在右岸暗涵顶设置亲水廊道，河道滩地合适地点布设节点亲水平台或栈道式木质亲水平台。