對柔性治水理念在渭河下游河勢控制中應用的思考

張 力，陳小娟，張根全

（陜西省江河水庫工作中心，陜西 西安 710016）

柔性治水就是治水理念由單一防水向防用結合轉變，治水方式由工程措施治理向水生態修復轉變，治水機制由行業專項管理向法治協同治理轉變；在渭河下游河道治理及工程建設方面，就是要拋棄原有硬質化的工程建設治河模式和理念，堅持柔性治水思路，減少工程措施，增大非工程措施，增加綠化、濕地建設，用人工疏浚裁彎的措施來控制河勢，以減少渭河河道控導工程的出險幾率，用非工程措施或植被綠化的方式控制河勢的上提下挫，以建設自然濕地的方式留住和應用水資源，從而達到柔性制水的目的。

1 渭河下游不利河勢發展的成因及現狀

陜西省三門峽庫區自1960 年建庫以來直到2015 年渭河綜合治理工程完工，先后歷經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展，確保了渭河下游堤防安全，給沿渭城市及社會經濟的發展作出了巨大貢獻。

但是，由于渭河下游屬于平原彎曲性河段，河槽擺動較大，即使在多處河道控導工程的控制下，河勢的不利變化仍然在持續加劇。此河勢的形成是由于渭河下游渭南段以下河床寬至3 km～4 km，河槽內的水流坡降較緩,水流流速較慢，當渭河在汛期發生2000 m3/s 左右一般洪水或3000 m3/s 以上較大洪水時，在渭河河槽左、右岸河道控導工程措施的迎、挑流作用下，致使渭河水流形態和水流作用方向發生變化，導致其相鄰的上、下游，左、右岸河道控導工程的上延在洪水水流沖淘下，使其上延的灘岸不斷出現塌岸，特別是工程上延彎道的彎頂處淘刷嚴重，最終引起河槽河彎的上提。洪水過后，彎頂對應的對岸河槽處大量落淤，形成大面的嫩灘，這樣連年累積發展，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、下挫現象持續發展，不利的河勢變化就會加劇。因此，在不利河勢的作用下，一部分河道控導工程在建成后的5 a～15 a 內不斷出現工程脫流現象。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，在不利河勢的作用下，不斷出險且向下游壩垛持續發展。例如：渭河左岸渭南段的河灘李控導工程、大荔段的新興、蘇村、朱家控導工程，臨潼段石川河入渭口；右岸臨潼席家控導工程，渭南段的八里店、樹園控導工程，華縣段的臺臺、北抬、北王和華陰段的吊橋控導工程等多處不利彎道河段。

2 不利河勢對河道控導工程產生的后果分類

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

經過近幾年來的分析總結，將不利河勢對已建成的河道控導工程產生的后果可分為以下四類：第一類是河道控導工程在建成后5 a～10 a 內逐漸全部脫流。以渭河朱家、溢渡、仁西等控導工程為例。第二類是工程在建成后在較大洪水的作用下，通過洪水進行了自然裁彎，主流又回到了原始河槽，在新建控導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，致使長期著流工程上延河段的彎頂不斷上提，彎頂對岸形成大面積嫩灘，不利河彎加劇發展。這樣以來就要在此彎頂處以工程措施控制河勢,防止險情擴大。第四類是當著流工程遭遇3000 m3/s 以上較大洪水時，在“S”型河勢中，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展，河道控導工程的下游垛壩出險幾率增大。

3 柔性治水理念在河勢控制中的應用

通過對渭河下游第一、二類河道控導工程近20 a 來河勢河彎變化的總結分析，用工程措施來控制河勢變化是被動的，當工程修建好后在5 a～15 a 內由于河道工程上下游河勢、河彎的變化，導致工程脫流，失去了工程原來修建的作用。一處河道控導工程的費用以建成4 座壩垛，維修養護時段按20 a 計進行費用核算：新建費用；建成后的維修養護費用；運行觀測管理費用和水毀修復等相關費用約需680 萬元，若不修建第一、第二類已脫流的河道控導工程，這些費用可以省去。可成立專門的柔性治水工作部門，對渭河下游此四類河道控導工程上下游形成的“S”型，“Ω”型不利河彎進行及時跟蹤分析，統籌兼顧渭河下游各轄區境內的河勢變化，提前規劃設計，進行項目實施分析。以渭河大荔段新興工程上延處河彎為例，根據此段河勢，可在此不利河勢的嫩灘與灘地銜接處，利用絞吸式挖泥船另行開挖一條新的河槽，進行人工裁彎，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”型原河槽進行改造，這樣就會在新河槽與原河槽之間的區域內形成一處渭河蓄滯洪區域，以便在渭河遭遇較大洪水時能夠蓄滯洪水，當洪水退去后，原河槽內會將洪水留住，形成自然的湖面。為增加湖內生物、植物的多樣性，可在湖內人工種植柳樹、蒲草、蘆葦等水生植物，從而逐漸成為一處渭河濕地。或在開挖新河槽時利用抽沙船進行機械抽沙裁彎，不但可以進行有目的地改造河勢，同時也可以創造經濟效益。渭河下游各河務工作中心可成立濕地管護工作部門，以項目帶動單位長遠發展。經過長期對槐園工程濕地的觀察和現場取樣分析，渭河洪水所攜帶泥沙成分中的懸移質大部分為細土顆粒，在洪水過后經沉淀后，長期就會形成一個防滲層，能有效防止水資源的滲流損失。此處的水資源除日常蒸發損失外，再無其它損耗。這樣以來，在汛期洪水為濕地補充水資源，在非汛期和枯水期由濕地為渭河留住水資源。經測算在此一處可形成近6 萬m2渭河濕地。

如果對渭河下游的這十多處河彎能夠逐步進行裁彎，將其轉變為濕地，不但可以有效地控制和治理渭河河勢，更重要地是可在渭河下游河床上形成濕地約60 多萬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，過境洪水不會完全通過河槽流出渭河流域，隨著河床內濕地的增多，能夠留住較多的水資源。渭河下游的水資源更加豐富，將會有大量的候鳥在此棲息，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 結語

對渭河下游發展河勢的控制，特別是對河道控導工程的上延彎道進行裁彎，改善河勢趨于向好發展，并在此河彎處形成渭河濕地，不但可以減少渭河河道控導工程的出險幾率，以非工程措施控制河勢的上提下挫，還可以很好地改善渭河水資源的時空分布不均衡現象，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，從而形成與渭河水資源相適應的柔性水域，營造出蓄水、聚水、留水的水生態，以改變渭河以往由單一泄洪向蓄洪、滯洪、防洪兼顧、豐枯相濟轉變。增加河流異時的生態水資源，實現聚水、泄洪、蓄滯洪的協調性。最終實現水生態人工治理與自然修復的有機統一，從而達到柔性治水的成效。