某生態(tài)綜合治理河道攔河壩壩址與壩型比選

劉水

（中及御龍建設(shè)有限公司，河南 南陽 473000）

1 工程概況

潦河又名“沙河”，是流經(jīng)新野縣的主要河流，系南陽市母親河——白河的一級支流，全長約102 km，總流域面積615 km2，屬常年河。

新野縣潦河未經(jīng)過系統(tǒng)治理，現(xiàn)狀堤防堤身單薄，且不連續(xù)，無防汛道路；河岸多為重粉質(zhì)壤土和粗砂，局部呈“S”型，河岸沖刷坍塌嚴(yán)重，形成多處險工，直接威脅著潦河兩岸人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。潦河為新野河網(wǎng)水系的重要組成部分，承擔(dān)著沿岸泄洪、排澇和治污凈化的功能，基于河道存在的問題，急需對該段河道進(jìn)行綜合治理。此次治理目標(biāo)是通過工程、非工程措施，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)河流基本功能，恢復(fù)河道空間形態(tài)，改善河湖水環(huán)境質(zhì)量，打造自然生態(tài)河道。

在不影響防洪的前提下，在一些河段適當(dāng)布置堰壩等建筑物；此次結(jié)合河道整治的要求，為了在潦河大橋上下游（樁號2+500～3+500）形成生態(tài)景觀水面，需要在潦河上設(shè)置攔河壩，由于潦河彎道較多，需擇順直段河道優(yōu)選壩址、壩高布置。

新建景觀壩2座，1#壩位于樁號3+500，采用液壓升降壩；2#壩位于樁號5+050，采用“魚鱗形”跌水堰；建筑物等級為5級。

2 壩址方案比選

為了達(dá)到攔蓄目的，在治理段河道選擇合適壩址優(yōu)選工程布局。

方案一：高低壩組合。1#景觀壩位于樁號3+500，采用活動壩，壩高3 m，形成連續(xù)水面3.50 km；2#景觀壩位于樁號5+050，采用固定壩，壩高1.20 m，形成連續(xù)水面1.50 km；共形成連續(xù)水面5 km，水面面積33.33 hm2。

方案二：設(shè)置1座高壩。1#景觀壩位于樁號3+500，采用活動壩，壩高3 m，可形成連續(xù)水面3.50 km，水面面積21.33 hm2。

方案三：1#景觀壩位于樁號3+500，采用固定壩，壩高1.20 m，形成連續(xù)水面1.10 km（回水至潦河大橋上游200 m）；2#景觀壩位于樁號5+050，采用固定壩，壩高1.20 m，形成連續(xù)水面1.50 km；共形成連續(xù)水面2.60 km，水面面積14.67 hm2。

三個方案比較詳見表1，綜合上述兩壩址優(yōu)缺點(diǎn)，從工程投資、工程安全、河道防洪等方面比較。

表1 壩址方案比較表

經(jīng)過上述三個方案對比，為更好的滿足周邊發(fā)展需求，在潦河大橋上下游形成連續(xù)景觀帶，同時根據(jù)規(guī)范規(guī)定宜選在水流流態(tài)平順段，確定方案一為推薦壩址梯級規(guī)劃方案。

3 壩型比選

此工程樁號5+050處的2#景觀壩高1.20 m，由于壩高較低，考慮到節(jié)省投資、施工難度小等因素采用混凝土固定壩，同時考慮生態(tài)景觀性，采用“魚鱗形”固定壩，不僅可以滿足溢流及蓄水需求，而且可以大幅提高景觀效果，更符合現(xiàn)階段河流的治理要求。

樁號3+500處擬建壩高3 m，需采用活動壩，目前低水頭可選擋水建筑物主要有液壓升降壩、橡膠壩、水力自動翻板壩等3種形式。選擇這三種壩型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，見表2。

表2 壩型比較表

液壓升降壩：人工操作液壓系統(tǒng)直接驅(qū)動活動壩面或浮標(biāo)開關(guān)控制活動壩面自動升降。橡膠壩：密封壩袋充水（氣）后用來擋水。常用于河道擋水建筑物，優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟且造價較低，可以設(shè)計(jì)為較大跨度，全河道修建橡膠壩，景觀效果較好。缺點(diǎn)是壩袋易老化，充排水時間長，操作不便，特別是梯級橡膠壩運(yùn)行管理不便，多泥沙河道上容易磨蝕。自控翻板閘：由預(yù)制鋼筋混凝土面板、支腿、支墩與滾輪等金屬構(gòu)件組裝而成，不需要任何外加動力，完全可以根據(jù)上游水位升降變化，自動實(shí)現(xiàn)閘門的開啟和關(guān)閉。

從壩型比較表中可以看出，修建橡膠壩時除汛期外景觀效果較好，但壩袋容易被磨蝕損害，使用壽命短，塌壩、升壩時間長，防汛調(diào)度和運(yùn)行管理不方便，對防洪安全影響較大。水力自控翻板閘和液壓升降壩過洪條件好，啟閉升降迅速，調(diào)度靈活，運(yùn)行成本低，景觀效果較好，但是自動翻板閘啟閉受泥沙淤積及漂浮物等的影響，需要人工操作控制和清除雜物，自動翻板閘閘門支墩及閘門翻轉(zhuǎn)后門體對防洪略有影響。

綜合比選，擬采用液壓升降壩型式，該壩過洪條件好，啟閉升降迅速，調(diào)度靈活，運(yùn)行成本低，景觀效果較好，并不受泥沙淤積及漂浮物的影響，符合設(shè)計(jì)需求。

4 結(jié)語

綜上所述，潦河水生態(tài)綜合治理工程所需的攔蓄水建筑物攔河壩，其壩址與壩型在治理段河道優(yōu)選了高低壩組合工程布局。其中1#景觀壩位于樁號3+500，采用液壓升降壩，壩高3 m，形成連續(xù)水面3.50 km；2#景觀壩位于樁號5+050，采用混凝土固定壩，同時考慮生態(tài)景觀性，形成“魚鱗形”跌水堰，壩高1.20 m構(gòu)成連續(xù)水面5 km，共計(jì)水面面積33.33 hm2。滿足溢流及蓄水需求，大幅提高景觀效果，更加符合現(xiàn)代河流生態(tài)治理的要求。