黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流水環(huán)境治理淺析

楊 艷，郭 力，趙彤彬

（陜西水環(huán)境工程勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710018）

1 流域概況

延河為黃河一級(jí)支流，發(fā)源于靖邊縣天賜灣鄉(xiāng)，流經(jīng)安塞縣、寶塔區(qū)，于延長(zhǎng)縣南河溝鄉(xiāng)涼水岸附近注入黃河，全長(zhǎng)286.9 km，流域面積7725 km2。延河水系為延安市第二大水系，流域內(nèi)支流、支溝交錯(cuò)，使流域地貌呈現(xiàn)支離破碎、梁峁起伏、溝道密布的形態(tài)，形成典型的黃土高原溝壑縱橫景象。

根據(jù)河谷發(fā)育形態(tài)可以將延河劃分為三段：上段，河谷狹窄多呈V形，河道平均比降6.7‰，河彎曲度大；中段，為延河主要河段，河谷展寬，平均寬度達(dá)600 m；下段，河谷陡然狹窄，形成典型的陡壁峽谷。本文討論研究的延河綜合治理延塞段水環(huán)境治理工程位于延河中游段，工程上起郝家窯高速橋，下至河莊坪206省道橋，治理段河長(zhǎng)25 km。

2 建設(shè)目標(biāo)及治理思路

2.1 建設(shè)目標(biāo)

結(jié)合延河自身特點(diǎn)，首先在保證延河行洪安全的前提下，重點(diǎn)改善多泥沙河道水面條件，營(yíng)造良好區(qū)域生活生態(tài)環(huán)境，以“水”為脈，以“綠”為網(wǎng)，構(gòu)筑生態(tài)化、自平衡的生態(tài)河流體系，實(shí)現(xiàn)“水潤(rùn)延安、水美延安、水興延安”的目標(biāo)。結(jié)合區(qū)域文化，打造防洪安瀾、景色宜人、文化豐富的生態(tài)景觀河，實(shí)現(xiàn)水資源的綜合利用。

2.2 治理思路

在快速城市化的大背景之下，從各領(lǐng)域各尺度上加快周邊河流大環(huán)境治理都會(huì)面臨巨大的壓力，延河作為延安這座老區(qū)城市的一條動(dòng)脈河流，對(duì)其進(jìn)行平面以及立體的空間改造、提升都顯得尤為重要，延河安塞段作為水環(huán)境治理先驅(qū)，必須確立鮮明的思路：

（1）依托延河防洪堤修建做為河流水環(huán)境治理的前提和骨架；

（2）構(gòu)造獨(dú)特的水空間，形成生態(tài)水廊道，建立完善的水體系統(tǒng)；

（3）采取人工協(xié)同自然的手段營(yíng)造河流和諧穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境體系。

3 建設(shè)規(guī)模

3.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201—2014）的規(guī)定，充分考慮延河沿線各城市及縣城總體規(guī)劃要求，綜合考慮延河綜合整治賦予防洪工程以防洪、交通、景觀、城市建設(shè)等多功能目標(biāo)的總體要求，綜合確定防洪標(biāo)準(zhǔn)，安塞區(qū)及沿途鄉(xiāng)鎮(zhèn)、工業(yè)園區(qū)堤防工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。

水面景觀工程建設(shè)以不降低兩岸護(hù)岸洪水標(biāo)準(zhǔn)為原則，液壓壩的塌壩控制含沙量為10 kg/m3，當(dāng)含沙量大于10 kg/m3時(shí)塌壩泄洪。汛期塌壩運(yùn)行。

3.2 工程規(guī)模

3.2.1 建設(shè)生態(tài)濕地河流

延河的特點(diǎn)主要是平時(shí)來(lái)水量小、洪水量大、灘槽分明，工程治理段河道平均寬度100 m，平均河道比降3.0‰。水面工程結(jié)合生態(tài)景觀布局情況，采用河流中心主河槽蓄水，河漫灘做為濱河濕地。水面寬度應(yīng)結(jié)合兩岸灘地寬窄布設(shè)，平均寬度82 m。

（1）擋水壩工程

延河屬多泥沙河流，從多年平均輸沙量分析，沙量主要集中在7月～9月的洪水過(guò)程中，非汛期河道流量、含沙量相對(duì)較小。

攔河蓄水壩主要有河閘、滾水壩、橡膠壩、氣盾壩和液壓鋼壩等工程形式。本次工程項(xiàng)目主要選取橡膠壩、氣盾壩與液壓鋼壩進(jìn)行比選。壩體選型具體見(jiàn)表1。

表1 液壓鋼壩、氣盾壩和橡膠壩比較表

由表1綜合分析，液壓鋼板塌壩時(shí)間短，自身結(jié)構(gòu)合理，不畏泥沙淤積和漂浮物卡塞。洪水期降壩快速，不影響防洪安全，任何地質(zhì)條件的河床都可建設(shè)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活、水力條件優(yōu)越、耐久性好、易形成瀑布景觀。氣盾壩由于具有外形美觀，不礙洪，且可瞬間塌壩進(jìn)行壩前泄沙，較好地解決了蓄水、泄洪和壩前泥沙淤積問(wèn)題。故此，工程共布設(shè)液壓鋼壩三座、氣盾壩一座。詳細(xì)布設(shè)見(jiàn)圖1～圖3。

圖1 1#、2#液壓壩位置示意圖

圖2 3#氣盾壩位置示意圖

圖3 4#液壓壩位置示意圖

（2）景觀跌水

根據(jù)延河實(shí)測(cè)斷面資料，2010年前延河河槽底部平均高程一直處于下切狀態(tài)。由于延河河道特性為大洪水沖刷、高含沙洪水淤積，近年來(lái)延河未發(fā)生大的高含沙洪水，河道下切嚴(yán)重，兩岸岸邊略有淤積。為防洪安全考慮，河底設(shè)計(jì)高程宜采用延河來(lái)水、來(lái)沙綜合作用下的沖淤平衡高程。確定跌水高度不超過(guò)2.0 m，基本與灘面齊平。跌水選用多樣化的造型，如磨盤(pán)石、景觀石、片石等，打造造型各異的生態(tài)跌水。共布設(shè)6處小型景觀跌水。

（3）安塞湖水面工程

根據(jù)安塞區(qū)規(guī)劃，改善周邊水環(huán)境，涵養(yǎng)水、聚集水，利用2#液壓鋼壩在河道外修建蓄水留水的安塞湖水面工程，與主河道連通，調(diào)蓄利用支溝及周邊雨洪資源，在洪水季節(jié)減輕自然河道的排洪壓力，枯水季節(jié)回流自然河道，增加河流的生態(tài)基流，并兼做城市生態(tài)用水和景觀湖面，形成湖面2.69 萬(wàn) m2。

（4）支溝口湖泊工程

根據(jù)《延安市安塞至寶塔區(qū)綜合治理工程實(shí)施方案》，自上而下在安塞區(qū)九溝、老龍灣、小石窯溝、沙渠溝、正溝、楊家溝、石窯溝溝口結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)布設(shè)7處支溝口池塘湖泊，調(diào)蓄支溝口洪水。

3.2.2 建設(shè)多樣化生境河流

治理原則、目標(biāo)：以堅(jiān)持行洪安全、生態(tài)可持續(xù)為原則，以綠化種植為依托，營(yíng)造藍(lán)色生態(tài)延河，人文延河。

（1）濕地綠化系統(tǒng)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍內(nèi)新建河堤與河岸線之間均為延河濕地綠化系統(tǒng)。主要由兩部分組成：堤外側(cè)區(qū)域綠化和河灘綠化。

堤外側(cè)區(qū)域綠化植物配置以片植林帶為主，局部節(jié)點(diǎn)處增加綠化的層次搭配，形成大喬、中喬、小喬、花灌、地被的五重綠化景觀。

河灘綠化主要對(duì)灘內(nèi)裸露灘面以鄉(xiāng)土、自然、生態(tài)植物搭配種植，突出河道自然形態(tài)。對(duì)現(xiàn)狀已成防洪堤硬質(zhì)化邊坡進(jìn)行景觀、生態(tài)美化，在岸坡頂部或底部種植爬山虎、紫藤等植物垂直綠化。

（2）綠道休閑系統(tǒng)

河堤線外側(cè)至設(shè)計(jì)范圍線空間設(shè)置休閑綠道，以片植的鄉(xiāng)土樹(shù)種為主景，坡下設(shè)自行車(chē)道，設(shè)休息節(jié)點(diǎn)，配景觀小品等，為游客提供休息空間。在靠近居住用地、鄉(xiāng)村和社區(qū)區(qū)域設(shè)計(jì)小型的休閑健康園，設(shè)置健身器械和休閑交流廣場(chǎng)，方便周邊居民的健康生活需求。

（3）公園綠化系統(tǒng)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍內(nèi)布設(shè)5處生態(tài)公園綠地。

陜北民俗公園：位于安塞區(qū)郝家窯，以民俗文化展示和市民休閑健身功能為一體。旨在體現(xiàn)陜北特色民俗民風(fēng)的獨(dú)特風(fēng)貌，增強(qiáng)場(chǎng)地精神。

安塞湖公園：位于安塞實(shí)驗(yàn)小學(xué)附近。安塞湖公園內(nèi)設(shè)置休閑園路、休閑座椅、廊架、景觀廣場(chǎng)和濱水步道等景觀元素，創(chuàng)造一處濱水休閑樂(lè)園。

沿河灣濕地公園：主要以濕地凈化、生物展示和濕地教育體驗(yàn)為主旨，強(qiáng)調(diào)延河水體自凈功能。

延河花谷：以不礙洪為前提，采用大地景觀的處理手法片植組合花草營(yíng)造視覺(jué)沖擊。

延河濕地運(yùn)動(dòng)公園：結(jié)合延河現(xiàn)狀可利用的灘涂地，布置專業(yè)的運(yùn)動(dòng)休閑公園，有效補(bǔ)充延安市郊區(qū)公園系統(tǒng)功能。

（4）休閑驛站

沿延河兩岸防洪堤頂休閑觀光道路布設(shè)9處驛站，其功能包含：停車(chē)場(chǎng)、信息問(wèn)詢、休息、小超市、簡(jiǎn)餐、衛(wèi)生間、自行車(chē)租賃及維修等。

（5）植物設(shè)計(jì)

基地現(xiàn)狀植物主要分布于河道兩岸，有旱柳、刺槐和棗樹(shù)等野生鄉(xiāng)土樹(shù)種。依據(jù)延安當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，選用經(jīng)濟(jì)適用、適生適地的苗木做為主要樹(shù)種（表2）。

表2 適種植物選用表

（6）亮化工程和澆灌工程

亮化工程：夜景照明以功能性照明為主，突出濱河夜景幽靜、美觀的效果，避免大照度對(duì)周邊環(huán)境造成光污染。主要構(gòu)成：①園路亮化，休閑園路和濱水步道布置庭院燈照明。②綠色騎行線路亮化，對(duì)堤外自行車(chē)道、節(jié)點(diǎn)利用庭院燈和草坪燈照明。③壩體亮化，對(duì)壩體進(jìn)行水下燈投射，形成光彩炫目的水景。

澆灌工程：整體綠化種植區(qū)采用自動(dòng)取水器澆灌模式，沿延河堤壩設(shè)置移動(dòng)泵站，水源以延河水為主。

4 結(jié)語(yǔ)

延河，中國(guó)革命的母親河，也是黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流之一；延安，是中國(guó)革命老區(qū)，是陜甘寧革命老區(qū)的核心區(qū)域；由于區(qū)域分布以及河流來(lái)沙等各種因素的制約，導(dǎo)致現(xiàn)狀的延河治理與其在建設(shè)圣地延安中核心區(qū)域地位不相協(xié)調(diào)，對(duì)延河的水生態(tài)環(huán)境實(shí)施綜合治理是振興革命老區(qū)的亮點(diǎn)之舉，是推進(jìn)延塞一體化、拉大城區(qū)構(gòu)架、輻射副城區(qū)、促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展的迫切需要。延河綜合治理延塞段水環(huán)境治理是建立在黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流上的一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，項(xiàng)目圍繞水生態(tài)目標(biāo)，將綠化及水景建設(shè)融為一體，多規(guī)合一的綜合性水環(huán)境治理舉措，對(duì)推進(jìn)柔性治水，疏通水、留住水、造好水進(jìn)行詳盡設(shè)計(jì)布局，在優(yōu)化黃土高原溝壑區(qū)區(qū)域水生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，彰顯革命老區(qū)厚重的歷史文化，也為全面推進(jìn)黃土高原溝壑區(qū)多泥沙河流水生態(tài)建設(shè)，以及周邊水環(huán)境治理具有重要而深遠(yuǎn)的意義。