天水市河道治理與水環境保護的措施分析

靳彥榮

摘 要 在當今社會經濟的發展中，河道治理和水環境保護越來越被社會所關注。為進一步提升河道治理和水環境保護的工作質量，以天水市渭河干支流無壩引水樞紐工程為例，對河道治理與水環境保護措施進行分析，為后續水利工程施工質量的提升提供相應的參考。

關鍵詞 水利工程;河道治理;水環境保護;甘肅省天水市

中圖分類號：TV85;X52 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.106

通過對甘肅省天水市渭河干支流無壩引水樞紐項目進行實地考察和研究發現，枯水引水率大、洪水含沙量大、河床沖淤變化是存在的主要問題。基于此，在治理過程中，水利部門應通過降低疊梁閘高度、增加引水流量和擴建沖砂閘及管理疊梁閘和控制沖沙閘的方式進行治理，同時應通過生態護岸和培育食藻蟲體的方式做好水環境保護。

1 河道治理和水環境保護的重要性

在當今的水利工程建設施工及其應用過程中，河道治理和水環境保護發揮著至關重要的作用。如果河道治理效果不佳，枯水問題、洪水問題及河床沖淤問題都將會對河道造成嚴重影響，對農田灌溉等帶來困難，嚴重的情況下甚至會導致洪水災害發生。而如果水環境保護效果不佳，水體和周邊生態環境都將受到污染，進而對周邊植物生長及居民身體健康產生影響[1]。基于此，水利工程單位一定要足夠重視河道治理及水環境保護，確保農田灌溉效果，最大限度避免水災水患情況發生;同時使水環境得到良好保護，防止由于水環境污染對周邊帶來不利影響，以此實現水利工程的良好應用與發展。

2 渭河干支流無壩引水樞紐現狀

天水市處在渭河中游，兩岸灌溉面積約26 667 hm2，已建成的小型飲水樞紐共368處，其中引水流量大于0.5 m3·s-1、屬無壩引水方式的有41條。在原設計中，導水堤較短，為防止推移質泥沙入渠，設計引水口高程比該河段主槽河底高程高0.5～1.0 m，導水堤與河岸形成的引水渠設計流量略大于灌渠的設計流量。這種引水樞紐布置，對于一般河道而言比較合理，但對于多泥沙河流而言，往往發生引水困難、掉岸及取水口淤積的問題，且在應用中花費了大量的人力、物力、時間和資金成本。因此，為有效解決天水市渭河干支流無壩飲水樞紐存在問題，水利部門需明確其原因與解決對策，以此實現良好的河道治理與水環境保護。

3 河道治理存在的問題

3.1 枯水引水率大

天水市重要的農田灌溉時期剛好處在河流枯水期，且由于河流屬于多泥沙形式，所以其枯水流量通常都非常小。渭河干流流域的麥積水文站監測數據顯示，在普通枯水年的枯水月份中，其枯水平均流量僅在6.8 m3·s-1左右。而在該站上游，僅天水市的干流引水口引水設計總流量就超過15.0 m3·s-1。由此可見，在各個引水樞紐中，枯水引水率可以達到50%以上[2]。而要想實現枯水引水率的增加，必要的措施就是讓引水口位置的高程低于這一河段中的主槽床高程。所以，在以往的河道治理過程中，關于引水口位置高程一定要超過河床高程的這一規定并不合適。

3.2 洪水含沙量大

在天水市渭河干支流無壩引水樞紐中，洪水中含沙量過大，便會引發引水渠道淤積現象。在多泥沙形式的河流處于洪水期時，每立方米水中的懸移質含量大多達到幾百千克，甚至會達到1 000 kg以上。這些泥沙都有較細的顆粒，且呈現出高沙水流情況，所以并不容易造成淤積。但是，因為高含沙水流所產生的作用，在洪水期通常會有大量的推移質泥沙產生，這些泥沙的顆粒比較粗，很容易形成淤積。因此，在多泥沙形式的河道無壩引水樞紐布置過程中，避免推移質大顆粒泥沙進入渠道是一項重點內容。在這樣的情況下，便需要提升引水口的高程，這與取水量提升過程中引水口高程的降低之間產生矛盾。所以在后續的引水樞紐布置過程中，這一矛盾需得到有效解決。

3.3 河床沖淤變化

在多泥沙的河流中，大多數的河床都由沖擊形成，其組成物質具有較小的粒徑，且較為松散。在這樣的河流中，若要選出足夠穩定的引水口，通常十分困難。穩定的引水口指在較長一段時間內，河床能夠一直處在一個動態的沖淤平衡狀態，漲水沖，落水淤，豐水年沖，枯水年淤，這樣就可以達到一種比較好的沖淤平衡狀態。但是這樣的沖淤平衡通常都非常脆弱，在挑水壩與河堤修建等人為活動和引水口狀態不穩定的干擾作用下，主槽易產生變化，進而對取水效果造成不利影響。因此，在設置引水樞紐的過程中，水利部門應科學預估此類變化所帶來的不利影響。

4 河道治理措施

4.1 降低疊梁閘高度

為了有效提升枯水期的引水率和避免豐水年中的河道沖刷情況或由于河道治理所形成的主槽沖刷過深引起的引水口掉岸情況，應將疊梁閘設置在引水口位置，并按照實際的河道情況，設置疊梁閘底板為河床最低位置0.5～1.0 m以下。當水位正常時，疊梁閘板將會處于比河槽最低點高出0.2～0.5 m的位置[3]。通過這樣的方式，便可以將引水口引入到設計的引水流量中，同時可有效避免推移質泥沙進入引水渠道。即使在洪水期，大量推移質泥沙也不能進入引水渠道中。在枯水期時，為有效滿足農田的灌溉需求，可以臨時將1～2塊疊梁閘板取出，有效降低疊梁閘門高度，進而提升引水率。

4.2 增加引水流量和擴建沖沙閘

通過設置疊梁閘高度，可有效避免大量推移質泥沙進入引水渠道，但是因為多泥沙形式的河流中具有寬澆型的水流形式，因此疊梁閘門的高度不能過高，且在枯水期時需要適當降低閘門高度，以此提升引水率。在洪水期時，依然會有一些顆粒較粗的泥沙進入引水渠道內。為了避免引水渠道中的泥沙淤積，就需要加大引水流量和提升流速，可借助沖沙閘將其排走。應根據實際情況與實際需求來適當加大疊梁閘、沖刷閘及引水渠道的尺寸，保障引水渠道的流速大于進入到引水渠道中的泥沙流速。

4.3 管理疊梁閘和控制沖沙閘

在具體應用中并不需要頻繁操作疊梁閘門的高度，僅僅在河床沖淤變化較大或在枯水期需要臨時引水時才可以將其加高或降低。因此，在管理疊梁閘門的過程中，可在引枯水的過程中將其降低，此時需對河流中的實際來水情況做好監視;洪水期過后，尤其是大洪水過后，應檢查河床的沖淤變化，并根據實際情況適當調整疊梁閘，使疊梁閘比河床高程略高。也就是僅在對引水渠道進行清淤的過程中，才可以關閉疊梁閘，其他任何時間段內，疊梁閘都應處于開啟狀態，這樣才可以確保引水口能夠自動進水[4]。在此過程中，通過操作沖沙閘，便可合理控制農田灌溉的用水量。

5 水環境保護措施

5.1 生態護岸

在水環境治理的過程中，為達到良好的生態防護效果，最關鍵的內容就是做好護岸優化工作，其中最基本且有效的措施就是生態護岸。生態護岸，就是通過先進的技術進行理想化地整體布置與效果構建，讓護岸結構具有足夠的協調性優勢，并對其周邊環境的可持續發展作出積極貢獻。為實現生態護岸作用的進一步提升，在水環境保護中，水利部門和環保部門等應進一步優化其整體的穩定性，如做好護岸土工布等的科學處理，防止土工布處理效果不佳，影響植物的生長。同時，應恰當選擇與搭配，這樣才可以有效避免植物出現不適應情況，讓因地制宜的原則在生態護岸中發揮出充分優勢。

5.2 食藻蟲體培育

通過實地考察和分析發現，天水市渭河干支流中的水環境存在一定程度的污染，這是因為附近工業和生活污水中含有較多氮磷元素，進而導致水體中的氮磷元素超標，大量藻類也由此滋生。基于此，在具體的水環境保護工作中，可通過培育食藻蟲體解決此類問題。隨著食藻蟲體的不斷生長，能有效抑制水中的藻類繁殖，為其他水生生物營造更大的生存空間，進而讓水生態系統維持相對平衡的狀態[5]。通過這樣的方式，就可以在水體中構建起一個良好的生態系統，經過一段時間后，水中其他植物的生長發育都將逐漸恢復正常，河道中的生物多樣性特征也逐漸體現。通過實踐發現，培育食藻蟲體并不會對其他生物產生較大侵害，這與我國河道治理和水環境保護方面的安全標準十分符合。

6 結語

在當今水利工程行業的發展中，河道治理與水環境保護工作也越來越受到社會的關注。通過天水市渭河干支流無壩引水樞紐工程的應用情況可知，河道治理方面存在著很多的問題，如不有效治理，水患問題及農田灌溉問題都將愈演愈烈。因此，水利部門一定要加強河道治理工作，并根據工程實際，采取足夠科學合理的措施來確保河道治理效果。在此過程中，水利部門也應在環保部門的配合下做好水環境保護工作，通過生態護岸及培育食藻蟲體來解決水環境問題，營造一個良好的水生態系統，最大限度避免水環境污染問題對水體和周邊生態環境造成不利影響。

參考文獻：

[1] 陳正新，何慧，郭春香.優化河道治理與水環境保護的措施分析[J].資源節約與環保，2021（3）：18-19.

[2] 李四強.水環境質量影響因素及水生態環境保護措施分析[J].資源節約與環保，2021（2）：24-25.

[3] 李王芳.分析河道治理改造中水環境保護現狀及對策[J].低碳世界，2021（1）：15-16.

[4] 梁金媚.城市河道生態治理與環境保護探索[J].資源節約與環保，2020（12）：42-43.

[5] 陳釋元，任宏超，陳小娟.城市河道綜合治理與水環境保護[J].決策探索，2020（12）：80-81.

（責任編輯：劉寧寧）