渭河寶雞段橡膠壩工程建設必要性及調度運行方式探討

梅 斌

(寶雞市地下水管理監測中心，陜西 寶雞 721001)

1 渭河寶雞段概況

渭河是黃河一級支流，發源于甘肅省鳥鼠山，自西向東流經甘肅的隴西、武山、甘谷、天水等城鎮，自天水縣牛背溝附近流入陜西省，經寶雞、咸陽、西安、渭南等市，于潼關匯入黃河。渭河流域主河道全長818 km，總流域面積13.6萬 km2。渭河寶雞市區段地屬山區河流向平原河流的過渡段。至虢鎮段，北側分布黃土高原，降水少，水土流失嚴重；南側為秦嶺北麓山地，植被較好，降水多，水土流失較少。

擬建的橡膠壩工程位于渭河寶雞市植物園大橋下游462 m處，控制流域面積30 770 km2。工程區屬渭河流域中游段，地處暖溫帶季風氣候區，大陸性季風氣候明顯。在大氣環流和地形綜合作用下，該區春暖多風，夏熱多雨，秋涼濕潤，冬寒少雪。根據寶雞市氣象站資料，區內年平均氣溫12.9℃，極端最高氣溫41.6℃，最低氣溫-13.9℃，相對濕度20%，夏季多東南風，秋冬多西北風，全年平均風速2.4～2.7 m/s，最大風速20～25 m/s。多年平均降水量650 mm。降雨時空分布不均，年際、年內變化大， 7-8月降雨占全年的35%～50%。年平均水面蒸發量917 mm，平均干燥指數1.2。最大凍土深度0.30 m。

2 河道現狀及存在問題

該段河道汛期洪水峰高量大，含沙量高；非汛期河道流量小，可供觀賞的水面少，常年大部分時間主河槽窄，灘面裸露，灘地雜草叢生，荒蕪凌亂，灘面高低參差不齊，與城市環境的改善和發展要求很不適應，嚴重影響了城區整體形象，影響當地經濟發展。隨著城市建設的發展，工程區河段現狀與之形成極大的反差，改善該河段現狀是十分必要的。

3 橡膠壩工程建設必要性分析

在不影響河道行洪，保障城市防洪安全的前提下，疏浚整治河道，以橡膠壩為主體，修建水面景觀，再通過灘區綠化、生態濕地、休閑公園、 清障疏浚項目，形成以渭河自然河流景觀為主，以人工景觀點綴，自然水體與景觀湖面相映，造就一處景觀。工程建設后可與河道自然銜接，很大程度恢復河道生態功能，達到人水和諧的效果。

3.1 改善河道生態環境，提升河道景觀效果

寶雞市植物園橡膠壩工程實施，改善河道內生態環境，右岸灘區內景觀建設形成了綠化靚化核心區、原生態保護區及城市休閑區等景觀節點，在恢復原有河道自然生態的同時，為人們創造了一個親水、休閑和體會自然的場所。因此需要對該段河道進行綜合整治。

3.2 構建生態城市，改善人居環境

根據《寶雞市渭河綜合治理工程詳細規劃》要求，渭河寶雞段根據渭河現狀自然特性及沿岸社會經濟發展要求，全面推進灘面整治工作，布設生態景觀工程。統一規劃、分級負責，以“洪暢、堤固、水清、岸綠、景美”為建設目標，構建布局合理、功能完備、效益明顯的渭河防洪保安、生態環境及水污染防治體系，打造生態景觀長廊，為經濟社會發展提供保障。隨著城市建設步伐的加快，渭河必將成為代表城市形象的重要載體，是城市生態建設的重要一環。渭河生態景觀帶的形成對改善渭河河道及沿岸生態環境將對帶動兩岸相關產業的發展，展現歷史文脈，復興城市文化，提高城市品位，改善人居環境，增強城市競爭力有著十分重要的作用。

3.3 改善投資環境，促進渭河寶雞段兩岸經濟快速發展

工程位于市區，隨著經濟的發展，工程區將成為生態保護、河岸整治、人居商貿、基礎設施配套為一體的城市新區。渭河作為市區的一條紐帶，利用其水資源優勢，建設水面工程和景觀工程，帶動兩岸企業及招商引資，將促進整個區域的經濟社會發展。通過對河道現狀及存在問題的分析，為適應社會經濟快速發展的要求，為滿足改善人居環境的需要，建設寶雞市植物園橡膠壩工程是十分必要的。

4 工程總體布置及運行方式

4.1 工程總體布置

根據工程確定的治理范圍，結合兩岸堤防高度情況、工程區治理范圍、防洪安全性、以及節約投資等多方面綜合分析，修建的橡膠壩布設在清姜河口上游約540 m處，共布設一座橡膠壩、一套控制系統、一座泵站及一座蓄水池，泵站、蓄水池及管理站均布置在渭河堤防外側。經過對3個初步設計方案進行比較，推薦采用部分河段橡膠壩擋水方案，中間為橡膠壩，共3跨，壩高3.0 m，每跨壩長95.8m，兩岸各設置跨度為6.0 m、高3.0 m的氣盾壩，形成水面長度1.73 km，蓄水區寬190～401 m，水面面積58.7萬 m2，蓄水庫區回水至末端水深為零。工程區左兩岸堤防防洪標準為渭河100 a一遇洪水，工程運行管理中，充分利用渭河水情預警系統，當預報上游來水接近200 m3/s洪水時，根據報訊，上游橡膠壩及時塌壩行洪，以確保城市防洪安全。

4.2 工程調度運行方式

4.2.1 運行原則

由于該工程屬渭河水面生態工程，運行時應盡量減少泥沙淤積，并利用洪水過程有效地沖淤排沙。

工程運行的原則為：主汛期(7-9月)不蓄水，全河道過洪；工程管理充分利用渭河水情預警系統，汛期上游來水低于200 m3/s流量情況下，由蓄水區河槽泄洪，當預報上游來水接近200 m3/s洪水時，根據報訊，護灘工程的進口充水橡膠壩及時塌壩泄空，蓄水區泄洪，達到暢泄洪水的目的，確保城區防洪安全；非汛期與寶雞峽同步運行，通過對蓄水區橡膠壩的靈活控制，以適應上游不同量級的泄水、排沙，保證蓄水區的平穩運行。

4.2.2 調度運行方式

橡膠壩修建在多泥沙的渭河干流上，位于寶雞峽渠首工程下游6 km處，受上游寶雞峽渠首的調蓄運行的制約，不承擔調洪蓄洪任務，按照能引則引，能蓄則蓄，不能引、蓄則退的原則，蓄清排渾，敞泄沖刷。汛期控制蓄水含沙量50 kg/m3，含沙量在50～165 kg/m3時，壩前限制水位615.00 m引水，余水由排沙底孔泄入渭河，在含沙量大于165 kg/m3或流量大于200 kg/m3時泄空沖刷。

橡膠壩工程的運行原則及方式應符合渭河的水沙特性，確保防洪安全和延長蓄水區的使用壽命，因此，工程運行方式應與上游寶雞峽同步運行，科學調度。建成后實現水量自動調節平衡，盡可能減少橡膠壩塌壩次數。

(1)主汛期(7-9月份)：根據寶雞市防汛辦要求，主汛期(7-9月份)渭河寶雞段蓄水工程全部塌壩，以保證河道安全泄洪。因此主汛期，橡膠壩塌壩泄空，空庫運行。

(2)主汛期以外的月份：當上游拓石水文站預報來水小于200 m3/s(壩項溢流水深控制50 cm)或來沙量小于50 kg/m3時，上游來水通過壩頂溢流；當上游拓石水文站預報來水大于200 m/s，大于1 500 m3/s或來沙量大于50 kg/m時，橡膠壩塌壩，全河道泄洪。

5 結語

通過在河道實施以橡膠壩為主體的建設修復工程，最終可達到修建水面景觀，形成城區靚麗的風景線的最佳效果，工程建設后的功能主要是建造生態水面，其次是擋水，形成景觀水面，極大改善城市河道生態環境。