陕西省水利电力勘测设计研究院 西安 710001
摘要：随着社会经济发展，城市内河治理生态治理要求日趋明显。原先仅满足防洪安全需求逐渐转向防洪与生态修复并举的治理理念，往往采用河道蓄水以及修建滨水生态带的工程措施。西北地区大多处于干旱半干旱地区，除汛期外平日缺水少水，人们对滨水而居的需求愈加强烈。本文结合工程实例对该地区如何合理实现河道蓄水进行分析。
关键词：西北地区；城市河道治理；蓄水工程；工程布置。
1前言
十八大以来，我国提出了治水十六字方针，呼吁由传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，以水资源的可持续利用支持经济社会可持续发展的治水新思路，生态水利成为我国水利发展的主要方向，人与自然和谐相处成为江河治理的终极目标。鉴于西北地区水资源情况，并结合以往城市河道治理实践中的经验，河道水生态治理已成为历史的必然选择，建设人、水、自然和谐相处的人居环境，成为社会可持续发展的必然。
西北地区多年平均降雨量小，缺水严重。河流多为山区季节性河流，汛期洪水峰高量大，泥沙含量大，洪水破坏性强；非汛期河道干涸无水，滩面裸露。河道生态系统破坏严重，滨河沿线绿地空间缺乏。城市内河穿城而过，干涸杂乱的河道与城市风貌极不协调，因此亟需推进河道生态综合治理。
本文针对平日干涸无水、汛期大水大沙的城市河道如何形成一定规模的清水水面，并维持长期运行进行分析，并结合工程实例进行论证。
2治理思路
治理思路分两大主线：一是该河段防洪工程达标治理；二是在防洪达标治理的基础上，进行河道内生态蓄水治理。作为城市河道生态蓄水工程，如何解决汛期洪水、泥沙的安全下泄，以及生态蓄水工程自身的运行安全，是工程的关键；如何延长和维持生态蓄水区的运行周期，同样是重点所在。目前西北地区城市河道生态治理以生态蓄水、滩面整治、湿地恢复以及沿岸滨河绿化带的建设为主。结合工程实例针对不同自然条件下的城市内河生态治理工程技术难点、设计思路及工程布置进行比较，以便为今后类似工程提供可参考的依据。
3前期资料整理
如何保证河道成功蓄水，并且解决河道生态蓄水与泄洪、排沙协调统一、生态蓄水水资源高效利用及水量平衡问题、工程科学调度与运行安全问题，是项目成败的关键。因此前期设计资料分析对设计方案、工程措施带来至关重要的影响。以下将前期主要设计资料总结如下。
3.1上位规划
（1）城市总体规划
首先充分解读上位规划，工程建设要与城市定位、河道及两岸土地利用情况相匹配。城市规划中对于中远期城市建设、交通条件、沿线给排水工程铺设以及水资源利用情况有控制性的规定，河道生态蓄水应充分结合城市建设重心、蓝绿线边界、城乡排水要求以及河网水系的打造因地制宜，合理布局，满足城市规划的需要。
（2）城市防洪规划
工程首先要满足防洪安全的要求，因此设计时需详细了解工程区河道防洪工程现状，根据防洪规划中对城市防洪标准、堤防最小堤距要求等对河道现状两岸防洪工程进行复核分析，不达标段结合蓄水工程进行适应性改建。
3.2水文、地质资料
西北地区一般降雨量小，河道径流年际分配不均匀，汛期峰高量大，且大水大沙；非汛期来流小，经常出现河道断流情况，因此水文资料的详实程度对工程布置及规模影响很大。
（1）径流。需进行多年平均径流量、逐日平均流量表、典型年径流量等资料收集分析等，据此对工程蓄水规模核算，对蓄水水源以及蓄水时段进行分析设计提供依据；
（2）洪水。需进行年最大洪峰流量、逐月最大洪峰流量、不同洪水频率洪峰流量的分析计算等，据此对防洪工程设计以及中小洪水标准泄洪工程规模以及滩面工程设计提供依据；
（3）泥沙：需进行逐日悬移质输沙率、年输沙量等分析计算，据此对工程方案选择（全断面蓄水或清洪分治）、蓄水时机以及塌坝泄水拉沙的频次提供依据。
（4）工程地质。需进行区域地质构造及地震、水文地质条件、工程区地层结构特征、蓄水区主要工程地质问题、建筑物地质条件及评价及天然填筑材料分析等，据此对工程区建筑物设防标准、建筑材料选用、挡水建筑物选型及蓄水区防渗措施等设计提供依据。
4.工程实例
4.1肃北蒙古族自治县党河县城段防洪及水生态治理工程
（1）基础资料与河道特性
径流：党河流域位于河西走廊腹地，肃北地区多年平均年降水量151.4mm，降雨基本上消耗于蒸发，河川径流以地下水补给和冰川融雪补给为主，径流年际变化较大，但年内分配较均匀，党城湾断面多年平均径流量为3.57亿m3。
洪水：结合城市防洪规划，防洪标准采用20年一遇洪峰流量。
泥沙：党城湾水文站实测泥沙资料推求悬移质输沙量为71.3万t，多年平均悬移质输沙率22.6kg/s，多年平均悬移质含沙量2.0kg/m3。
(2)设计思路与工程布置
结合河道现状，现状河道宽120～220m，径流较小，且含沙量大，难以实现全河道蓄水，因此采用清洪分治方案，将河道分为两大部分：右侧主城区河道蓄水；左侧为泄洪槽泄洪，泄洪槽采用矩形槽钢筋砼结构型式，宽度为12m，泄洪槽过洪能力按党河10年一遇洪水控制，泄洪槽与右岸堤防之间的河道规划为生态蓄水区，蓄水区宽90~210m。左侧泄洪槽与右岸堤防之间的河道规划为生态蓄水区，蓄水区在适当调整比降的基础上，集中落差，采用梯级布置，深水区、浅水区间隔布置形式。工程上游布置见图1。
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图1 清洪分治方案布置图
（3）工程规模
主城区河段形成生态蓄水长度2.2km，水面宽90～210m，上段共布置气盾坝8座，跌水堰6座，形成8级基本连续的蓄水水面，蓄水面积约480亩，蓄水量55万m3。
（4）运行方式：党河发生小于10年一遇洪水时，左侧泄洪槽泄洪排沙，右侧蓄水区正常蓄水运行；发生超过10年一遇洪水时，蓄水区进口堆石坝在人工辅助下自溃，右侧蓄水区与左侧泄洪槽共同泄洪，党河河道恢复到全河道宣泄洪水状态，充分保证县城20年一遇设防标准下的防洪安全。
4.2渭河咸阳市两寺渡水面景观工程
（1）基础资料与河道特性
径流：工程位于位于渭河中游最下游，地势平坦，工程区地处河漫滩及一级阶地上。，多年平均降雨量539.7mm，多年平均实测径流量30.191亿m3。
洪水：结合城市防洪规划，防洪标准采用100年一遇洪峰流量。
泥沙：水沙关系基本协调，即年来水量大，来沙量也大；来水量小，来沙量也小。多年平均悬移质输沙量12236万t，多年平均悬移质输沙模数2613t/km2。
(2)设计思路与工程布置
结合河道现状，宽度510～1330m，河道平均比降很缓，仅约0.65‰径流量大，且滩槽分明，主槽较宽，河道比降角缓，设计采用主河槽筑坝蓄水+两侧滨河生态园的治理方案。在西宝高速桥以下约620m处布置3#橡胶坝，坝长300m，在坝址上游主河槽形成长约2.5km的蓄水区，并对两侧滩地进行整治，形成大水面与绿色生态滩面景观交相辉映的旖旎风光。工程布置见图2。
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图2 主槽蓄水+两岸滩地公园方案布置图
（3）工程规模
本次4.5km治理河段仍采用可研阶段推荐的主河槽筑坝蓄水+两侧滨河生态园的治理方案。坝上游形成的蓄水区长度为2.5km，蓄水面宽300～550m，水面面积95万m2（1430亩），一次蓄水量约110万m3。
（4）运行方式：主汛期（7～9月）：除已建成的“咸阳湖”左侧蓄水区外，主汛期（7～9月）原则上不蓄水，全河道过洪；主汛期以外的其它月份，新建的蓄水区和已建成的“咸阳湖”蓄水运行；当上游来水流量≤205m3/s时，各级蓄水区均正常蓄水运行，蓄水区来水自坝顶溢流，“咸阳湖”来水自右侧泄洪槽下泄；
5.结语
城市河道生态治理工程是我国生态文明建设重要组成部分。西北地区具有其地形地貌、河流特性，一般山区河流植被较差，降雨量小，径流年际分配不均匀，汛期洪水峰高量大，同时伴随着大量泥沙，因此通过工程措施形成一定规模的清澈的蓄水区并且尽量延长蓄水时段，需进行大量的前期工作及方案比选。设计时应该因地制宜，充分利用现状河道地形条件、来流条件等，首先确保防洪安全，科学规划、合理布局，节约水资源，工程设计与城市总体规划相协调，保证整个工程运行安全、运行成本合理。结合河道蓄水工程构建自然、生态、亲水、特色的滨水生态廊道，实现人水和谐，促进城市生态环境与经济建设协调可持续发展。
参考文献
[1]张萍,浅析西安市城市河道生态治理方法及成效[J].陕西水利,2020（5）:115-116.
[2]李依洋.河道治理工程中生态治理措施的应用与探讨[J].工程技术研究,2020，5(6)：98-99.
[3]江红梅,王正中,张小朋.我国城市河流水环境综合规划治理探讨[J].西北农林科技大学学报，2006,34(1):125-128.
[4]许秋瑾,李欣瑞,苏东波.城市中小型湖泊河道生态治理的探讨[J].自然生态保护,2001,6:19-20.