對(duì)柔性治水理念在渭河下游河勢(shì)控制中應(yīng)用的思考

張 力，陳小娟，張根全

（陜西省江河水庫(kù)工作中心，陜西 西安 710016）

柔性治水就是治水理念由單一防水向防用結(jié)合轉(zhuǎn)變，治水方式由工程措施治理向水生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)變，治水機(jī)制由行業(yè)專項(xiàng)管理向法治協(xié)同治理轉(zhuǎn)變；在渭河下游河道治理及工程建設(shè)方面，就是要拋棄原有硬質(zhì)化的工程建設(shè)治河模式和理念，堅(jiān)持柔性治水思路，減少工程措施，增大非工程措施，增加綠化、濕地建設(shè)，用人工疏浚裁彎的措施來(lái)控制河勢(shì)，以減少渭河河道控導(dǎo)工程的出險(xiǎn)幾率，用非工程措施或植被綠化的方式控制河勢(shì)的上提下挫，以建設(shè)自然濕地的方式留住和應(yīng)用水資源，從而達(dá)到柔性制水的目的。

1 渭河下游不利河勢(shì)發(fā)展的成因及現(xiàn)狀

陜西省三門峽庫(kù)區(qū)自1960 年建庫(kù)以來(lái)直到2015 年渭河綜合治理工程完工，先后歷經(jīng)55 a，在渭河下游西安段以下以工程措施先后共修建渭河河道控導(dǎo)工程50 處，1825 座壩垛。用工程措施有效地控制了渭河下游不利河彎的發(fā)展，確保了渭河下游堤防安全，給沿渭城市及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

但是，由于渭河下游屬于平原彎曲性河段，河槽擺動(dòng)較大，即使在多處河道控導(dǎo)工程的控制下，河勢(shì)的不利變化仍然在持續(xù)加劇。此河勢(shì)的形成是由于渭河下游渭南段以下河床寬至3 km～4 km，河槽內(nèi)的水流坡降較緩,水流流速較慢，當(dāng)渭河在汛期發(fā)生2000 m3/s 左右一般洪水或3000 m3/s 以上較大洪水時(shí)，在渭河河槽左、右岸河道控導(dǎo)工程措施的迎、挑流作用下，致使渭河水流形態(tài)和水流作用方向發(fā)生變化，導(dǎo)致其相鄰的上、下游，左、右岸河道控導(dǎo)工程的上延在洪水水流沖淘下，使其上延的灘岸不斷出現(xiàn)塌岸，特別是工程上延彎道的彎頂處淘刷嚴(yán)重，最終引起河槽河彎的上提。洪水過(guò)后，彎頂對(duì)應(yīng)的對(duì)岸河槽處大量落淤，形成大面的嫩灘，這樣連年累積發(fā)展，促使“S”“Ω”型河彎不斷增多。這種河彎形成后，又在2000 m3/s 以下的小水或“桃花汛”的作用下，河槽上提、下挫現(xiàn)象持續(xù)發(fā)展，不利的河勢(shì)變化就會(huì)加劇。因此，在不利河勢(shì)的作用下，一部分河道控導(dǎo)工程在建成后的5 a～15 a 內(nèi)不斷出現(xiàn)工程脫流現(xiàn)象。例如：渭河下游左岸的灘王、蒼渡、朱家、槐園、仁西、溢渡，右岸的寇家、張義、梁趙控導(dǎo)工程全部脫流；另一部分是著流工程的未著流壩垛或著流壩垛，在不利河勢(shì)的作用下，不斷出險(xiǎn)且向下游壩垛持續(xù)發(fā)展。例如：渭河左岸渭南段的河灘李控導(dǎo)工程、大荔段的新興、蘇村、朱家控導(dǎo)工程，臨潼段石川河入渭口；右岸臨潼席家控導(dǎo)工程，渭南段的八里店、樹(shù)園控導(dǎo)工程，華縣段的臺(tái)臺(tái)、北抬、北王和華陰段的吊橋控導(dǎo)工程等多處不利彎道河段。

2 不利河勢(shì)對(duì)河道控導(dǎo)工程產(chǎn)生的后果分類

渭河下游的河勢(shì)在工程措施、中常洪水和泥沙淤積等多重因素的作用下，河勢(shì)每年都在不斷地發(fā)生著較大的變化。特別是近幾年以來(lái)渭河下游“S”“Ω”型河彎不斷增多，河勢(shì)的發(fā)展愈加不利。導(dǎo)致的后果有：脫流工程增多；工程出險(xiǎn)幾率明顯增加；著流工程上延處彎道上提更加明顯。

經(jīng)過(guò)近幾年來(lái)的分析總結(jié)，將不利河勢(shì)對(duì)已建成的河道控導(dǎo)工程產(chǎn)生的后果可分為以下四類：第一類是河道控導(dǎo)工程在建成后5 a～10 a 內(nèi)逐漸全部脫流。以渭河朱家、溢渡、仁西等控導(dǎo)工程為例。第二類是工程在建成后在較大洪水的作用下，通過(guò)洪水進(jìn)行了自然裁彎，主流又回到了原始河槽，在新建控導(dǎo)工程處形成新的自然濕地，此工程也脫流。第三類是在一般洪水作用下，致使長(zhǎng)期著流工程上延河段的彎頂不斷上提，彎頂對(duì)岸形成大面積嫩灘，不利河彎加劇發(fā)展。這樣以來(lái)就要在此彎頂處以工程措施控制河勢(shì),防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。第四類是當(dāng)著流工程遭遇3000 m3/s 以上較大洪水時(shí)，在“S”型河勢(shì)中，洪水自然裁彎取直效果明顯，工程上游壩垛前不斷落於，壩垛逐漸脫流，致使河槽主流向下游發(fā)展，河道控導(dǎo)工程的下游垛壩出險(xiǎn)幾率增大。

3 柔性治水理念在河勢(shì)控制中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)渭河下游第一、二類河道控導(dǎo)工程近20 a 來(lái)河勢(shì)河彎變化的總結(jié)分析，用工程措施來(lái)控制河勢(shì)變化是被動(dòng)的，當(dāng)工程修建好后在5 a～15 a 內(nèi)由于河道工程上下游河勢(shì)、河彎的變化，導(dǎo)致工程脫流，失去了工程原來(lái)修建的作用。一處河道控導(dǎo)工程的費(fèi)用以建成4 座壩垛，維修養(yǎng)護(hù)時(shí)段按20 a 計(jì)進(jìn)行費(fèi)用核算：新建費(fèi)用；建成后的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；運(yùn)行觀測(cè)管理費(fèi)用和水毀修復(fù)等相關(guān)費(fèi)用約需680 萬(wàn)元，若不修建第一、第二類已脫流的河道控導(dǎo)工程，這些費(fèi)用可以省去?？沙闪ｉT的柔性治水工作部門，對(duì)渭河下游此四類河道控導(dǎo)工程上下游形成的“S”型，“Ω”型不利河彎進(jìn)行及時(shí)跟蹤分析，統(tǒng)籌兼顧渭河下游各轄區(qū)境內(nèi)的河勢(shì)變化，提前規(guī)劃設(shè)計(jì)，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施分析。以渭河大荔段新興工程上延處河彎為例，根據(jù)此段河勢(shì)，可在此不利河勢(shì)的嫩灘與灘地銜接處，利用絞吸式挖泥船另行開(kāi)挖一條新的河槽，進(jìn)行人工裁彎，使河槽局部改道，讓渭河水流從新河槽流至著流工程的下游壩垛。將彎頂處的“S”“Ω”型原河槽進(jìn)行改造，這樣就會(huì)在新河槽與原河槽之間的區(qū)域內(nèi)形成一處渭河蓄滯洪區(qū)域，以便在渭河遭遇較大洪水時(shí)能夠蓄滯洪水，當(dāng)洪水退去后，原河槽內(nèi)會(huì)將洪水留住，形成自然的湖面。為增加湖內(nèi)生物、植物的多樣性，可在湖內(nèi)人工種植柳樹(shù)、蒲草、蘆葦?shù)人参?，從而逐漸成為一處渭河濕地?；蛟陂_(kāi)挖新河槽時(shí)利用抽沙船進(jìn)行機(jī)械抽沙裁彎，不但可以進(jìn)行有目的地改造河勢(shì)，同時(shí)也可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。渭河下游各河務(wù)工作中心可成立濕地管護(hù)工作部門，以項(xiàng)目帶動(dòng)單位長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)槐園工程濕地的觀察和現(xiàn)場(chǎng)取樣分析，渭河洪水所攜帶泥沙成分中的懸移質(zhì)大部分為細(xì)土顆粒，在洪水過(guò)后經(jīng)沉淀后，長(zhǎng)期就會(huì)形成一個(gè)防滲層，能有效防止水資源的滲流損失。此處的水資源除日常蒸發(fā)損失外，再無(wú)其它損耗。這樣以來(lái)，在汛期洪水為濕地補(bǔ)充水資源，在非汛期和枯水期由濕地為渭河留住水資源。經(jīng)測(cè)算在此一處可形成近6 萬(wàn)m2渭河濕地。

如果對(duì)渭河下游的這十多處河彎能夠逐步進(jìn)行裁彎，將其轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦兀坏梢杂行У乜刂坪椭卫砦己雍觿?shì)，更重要地是可在渭河下游河床上形成濕地約60 多萬(wàn)m2，而且可以減少因工程措施增加的投資。渭河濕地的形成后，過(guò)境洪水不會(huì)完全通過(guò)河槽流出渭河流域，隨著河床內(nèi)濕地的增多，能夠留住較多的水資源。渭河下游的水資源更加豐富，將會(huì)有大量的候鳥(niǎo)在此棲息，生物、植物多樣性更加豐富，人水和諧，水與工程，與自然融合相處的渭河美景更加壯觀（以渭河大荔段槐園河道工程為例）。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)渭河下游發(fā)展河勢(shì)的控制，特別是對(duì)河道控導(dǎo)工程的上延彎道進(jìn)行裁彎，改善河勢(shì)趨于向好發(fā)展，并在此河彎處形成渭河濕地，不但可以減少渭河河道控導(dǎo)工程的出險(xiǎn)幾率，以非工程措施控制河勢(shì)的上提下挫，還可以很好地改善渭河水資源的時(shí)空分布不均衡現(xiàn)象，逐漸形成以自然河道為主、人力工程為輔，渭河濕地積存水資源的良性循環(huán)，從而形成與渭河水資源相適應(yīng)的柔性水域，營(yíng)造出蓄水、聚水、留水的水生態(tài)，以改變渭河以往由單一泄洪向蓄洪、滯洪、防洪兼顧、豐枯相濟(jì)轉(zhuǎn)變。增加河流異時(shí)的生態(tài)水資源，實(shí)現(xiàn)聚水、泄洪、蓄滯洪的協(xié)調(diào)性。最終實(shí)現(xiàn)水生態(tài)人工治理與自然修復(fù)的有機(jī)統(tǒng)一，從而達(dá)到柔性治水的成效。