汾河水庫壩下濕地公園工程規(guī)劃與設計

梁晉芳

（山西省汾河水庫管理局）

1 汾河水庫及壩下河道簡況

1.1 水庫簡況

汾河水庫地處婁煩縣杜交曲鎮(zhèn)下石家莊村北1 km處，是全省最大的水庫，省城太原最為重要的供水水源地，也是目前世界上最高的人工水中填土均質(zhì)壩。水庫1958年7月動工興建，1961年6月投入運行?？刂屏饔蛎娣e5 268 km2，蓄水面積32 km2，是以防洪為主，兼顧供水、發(fā)電、旅游和養(yǎng)殖等綜合效益的大型水利樞紐工程。水庫防洪標準為100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。設計洪水位 1 128.95 m，相應庫容 3.17 億 m3，最大下泄流量1 665 m3/s；校核洪水位 1 131.36 m，相應庫容 3.93億m3，最大下泄流量2 254 m3/s。

1.2 壩下河道簡況

汾河水庫壩下濕地位于大壩下游到汾河水庫大橋的河道內(nèi)，部分河段由于附近村民亂采亂挖亂棄，形成了大小不等的沖坑，加之多年來大壩的排洪沖沙，淤積厚度不斷增加，個別區(qū)域甚至出現(xiàn)了倒坡，導致河道的行洪能力明顯下降，給行洪安全造成了隱患。河道右岸為黃土山坡，地形破碎，土質(zhì)疏松，植被稀少，再加上當?shù)貧夂蚋珊?，降水量少，水土流失嚴重，更是加重了河道的淤堵?/p>

2 壩下濕地公園建設的作用

2.1 濕地的概念

濕地是指：“不問其為天然或人工、長久或暫時性沼澤地。濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止、或流動、或為淡水、半咸水體者，包括低潮時不超過6 m的水域”。濕地一般具有豐富的野生動植物資源，既是陸地上的天然蓄水庫，在蓄洪防旱、調(diào)節(jié)氣候、控制土壤侵蝕、促淤造陸、降解環(huán)境污染物等方面起著極其重要的作用，又是眾多野生動植物特別是珍稀水禽的繁殖和越冬場所。

2.2 壩下濕地公園建設的作用

結(jié)合汾河水庫水利風景區(qū)規(guī)劃與庫區(qū)周邊的水土保持生態(tài)環(huán)境建設，對壩下河道進行清淤整治，對部分河段過水斷面進行基礎加固，在下游河道建設濕地公園，其主要作用：一是減緩水流速度，減輕水流對下游村莊耕地的沖刷；二是擴大水面面積，調(diào)節(jié)和改善氣候；三是為水生動植物的生存和生長發(fā)育創(chuàng)造條件，提高生物多樣性；四是豐富汾河水庫景區(qū)景觀的多樣性，促進生態(tài)旅游業(yè)的發(fā)展。

3 壩下濕地公園建設的自然條件分析

3.1 地形地貌

擬建濕地公園從大壩下游的泄洪堤開始，到汾河水庫大橋下約11.5 m處止，呈西北至東南走向，為寬窄不等的長條狀，寬約70 m，長約300 m，總面積32 000 m2。濕地公園建設區(qū)域主要為天然河道，屬沙石灘地，土層薄，治理難度大。

3.2 氣候條件

濕地公園區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶约撅L氣候，四季分明。春季多風干燥，夏季炎熱多雨，秋季涼爽濕潤，冬季寒冷少雪。年平均氣溫7.9℃，無霜期140 d左右；年降水量523 mm，6－9月降水量占全年的78.8%；蒸發(fā)量2 008 mm，全年的主導風為西北風和北風。雖干旱缺水但有水庫蓄水保證，光照十分充足，為濕地公園建設工程實施提供了有利條件。

3.3 水文狀況

據(jù)資料，汾河水庫上游多年平均徑流量4.4億m3，6－9月汛期來水量占年來水量的58%；年際降水量變幅大，最大年降水量達794.5 mm，最少年降水量僅240.6 mm；年均土壤侵蝕模數(shù)4 495 t/km2，年輸入庫區(qū)的泥沙量1 940萬t，汛期來沙量占年來沙量的96%。最大斷面含沙量：汾河靜樂站605.5 kg/m3（1951年7月19日），嵐河上靜游站840 kg/m3（1963年6月18日）。從濕地公園建設角度看，水文條件優(yōu)越。

3.4 生物現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，濕地公園區(qū)域植物多樣性較差，生態(tài)環(huán)境脆弱。植物群落以喬灌類植物為主，主要喬木為楊樹、柳樹、榆樹、國槐、側(cè)柏等，主要灌木有檸條、酸棗、沙棘、杠柳等，主要草種有白羊草、隱子草、蒿類、鐵掃帚、達烏里胡枝子、甘草、莧菜等。天然野生動物主要有松鼠、野雞、灰鶴、野兔、野鴨子、黃鼠狼、蛇、蟾蜍等。水生動物較豐富，以魚類為主，有鯽魚、鯉魚、草魚、鰱魚以及河蝦、青蛙等。通過濕地公園建設，有利于提高生物的多樣性，改善生態(tài)環(huán)境脆弱狀況。

4 壩下濕地公園建設工程規(guī)劃與設計

4.1 新建河道溢流壩

在汾河水庫大橋下游11.5 m處新建溢流壩，距離大橋上游現(xiàn)有滾水壩水平距離約88 m，該段河床高差0.45－0.47 m。溢流壩距離下游水文測流標準斷面處約116 m，建壩后可實現(xiàn)大橋兩側(cè)均有水面。

溢流壩呈東西走向，漿砌石砌筑，壩長70 m，壩高 0.9 m（地面以上）；采用梯形斷面，壩頂寬 0.6 m，基礎寬 2.4 m；迎水面垂直，背水坡比 1∶1，向外延伸0.6 m，設0.3 m寬帶消能齒墻。當流量為30 m3/s、50 m3/s、100 m3/s和 300 m3/s時，經(jīng)水力計算，溢流壩前最高水頭分別為 0.35 m、0.53 m、0.83 m 和 1.21 m，最大水深分別為 0.95 m、1.13 m、1.43 m 和 1.81 m。

4.2 河道護堤培高延長

右側(cè)堤岸在滾水壩處的安全超高為0.9 m，距測算，剛剛滿足下游無溢流壩時的泄流能力。若下游新建溢流壩，則會引起水位區(qū)間（河床）壅高，故需培高護堤0.5 m（理論值），考慮安全超高，設計護堤培高1.0 m?，F(xiàn)有舊護堤150 m，新建護堤20 m，護堤全長170 m。新建護堤工程規(guī)格同舊護堤。

4.3 湖心島景觀

順壩下水流方向，按水流逐步發(fā)散規(guī)劃湖心島。以不阻撓水流的側(cè)向流動為依托，順勢引導，適時變向，就地利用河道內(nèi)堆棄的石渣，合理確定湖心島的位置及形態(tài)。設計2座圓形湖心島，一大一小，兩島間相距41 m。大湖心島直徑56 m，小湖心島直徑42 m。湖心島外砌筑上寬50 cm、下寬80 cm、高1.12 m的毛石擋土墻。為增加觀賞效果，擋土墻外安裝高1.8 m、半徑20 cm的半圓木。湖心島上鋪70 cm厚活土層，隨湖心島形狀栽植兩圈垂柳，第一圈垂柳距湖心島邊緣1.5 m，第二圈垂柳距湖心島邊緣4 m，行距2.5 m，株距為4 m。同時，在島上各鋪筑2條1.5 m寬的十字交叉通道（墊層厚10 cm，紋形砼面層厚12 cm），并放置石桌與石凳，供游人休憩。其余面積為草坪。

4.4 木棧道景觀

為滿足安全泄流時對河道行洪的監(jiān)測以及日常游覽，設計棧道連接兩個湖心島與河岸，設休息平臺多處。棧道支撐為鋼筋砼門架梁結(jié)構(gòu)，鋼筋砼柱，梁結(jié)構(gòu)，離地面 2.1 m，長度 234 m，寬度 1.8 m，下挖0.9 m 深、下寬 3.2 m、上寬 4.64 m 的梯形基礎，用混凝土澆筑。每隔4.2 m一跨，跨與跨之間澆筑鋼筋混凝土圈梁，上鋪木地板，木地板間留細縫，可透過細縫看到河水。棧道兩邊安裝木欄桿。

4.5 河道水生植物群落建設

針對河道植物種類稀少的現(xiàn)狀，在建設改造過程中，依托原有的生態(tài)環(huán)境和自然群落，保持自然生態(tài)不受破壞，對土壤、地形、地勢、水體、動植物等狀況進行分類，與濕地原生態(tài)結(jié)合，科學配置，建設河道水生植物群落，使人與自然融洽共存。

在植物配置上，主要考慮三個方面：一是植物種類多樣性，二是盡量栽植本地植物，三是在現(xiàn)有植被基礎上適度增加新的植物品種。這樣配置后，相互襯托，不僅形成了錯落有致的視覺效果，而且與濕地群落的生態(tài)功能相匹配。從生態(tài)功能、沉降泥沙、吸收水系污染物角度考慮，模擬自然濕地中各種植物的組成及分布狀態(tài)，將挺水（如蘆葦、香蒲）、浮水（如睡蓮）等類根系發(fā)達植物進行合理搭配，形成多層次的水生植物景觀。

4.6 右岸山坡綠化

右岸山坡坡度較陡，水肥條件差，根據(jù)水庫周邊環(huán)境區(qū)域發(fā)展和需要，本著因地制宜、因害設防的原則，科學進行綠化。栽植樹種以油松喬木為主，魚鱗坑整地，規(guī)格為60 cm×60 cm×60 cm。同時，搭配低矮灌木和花卉，使春夏兩季有花，一年四季常綠，做到觀賞性和防護性雙羸。