汾河水库坝下湿地公园工程规划与设计

梁晋芳

（山西省汾河水库管理局）

1 汾河水库及坝下河道简况

1.1 水库简况

汾河水库地处娄烦县杜交曲镇下石家庄村北1 km处，是全省最大的水库，省城太原最为重要的供水水源地，也是目前世界上最高的人工水中填土均质坝。水库1958年7月动工兴建，1961年6月投入运行。控制流域面积5 268 km2，蓄水面积32 km2，是以防洪为主，兼顾供水、发电、旅游和养殖等综合效益的大型水利枢纽工程。水库防洪标准为100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核。设计洪水位 1 128.95 m，相应库容 3.17 亿 m3，最大下泄流量1 665 m3/s；校核洪水位 1 131.36 m，相应库容 3.93亿m3，最大下泄流量2 254 m3/s。

1.2 坝下河道简况

汾河水库坝下湿地位于大坝下游到汾河水库大桥的河道内，部分河段由于附近村民乱采乱挖乱弃，形成了大小不等的冲坑，加之多年来大坝的排洪冲沙，淤积厚度不断增加，个别区域甚至出现了倒坡，导致河道的行洪能力明显下降，给行洪安全造成了隐患。河道右岸为黄土山坡，地形破碎，土质疏松，植被稀少，再加上当地气候干旱，降水量少，水土流失严重，更是加重了河道的淤堵。

2 坝下湿地公园建设的作用

2.1 湿地的概念

湿地是指：“不问其为天然或人工、长久或暂时性沼泽地。湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止、或流动、或为淡水、半咸水体者，包括低潮时不超过6 m的水域”。湿地一般具有丰富的野生动植物资源，既是陆地上的天然蓄水库，在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染物等方面起着极其重要的作用，又是众多野生动植物特别是珍稀水禽的繁殖和越冬场所。

2.2 坝下湿地公园建设的作用

结合汾河水库水利风景区规划与库区周边的水土保持生态环境建设，对坝下河道进行清淤整治，对部分河段过水断面进行基础加固，在下游河道建设湿地公园，其主要作用：一是减缓水流速度，减轻水流对下游村庄耕地的冲刷；二是扩大水面面积，调节和改善气候；三是为水生动植物的生存和生长发育创造条件，提高生物多样性；四是丰富汾河水库景区景观的多样性，促进生态旅游业的发展。

3 坝下湿地公园建设的自然条件分析

3.1 地形地貌

拟建湿地公园从大坝下游的泄洪堤开始，到汾河水库大桥下约11.5 m处止，呈西北至东南走向，为宽窄不等的长条状，宽约70 m，长约300 m，总面积32 000 m2。湿地公园建设区域主要为天然河道，属沙石滩地，土层薄，治理难度大。

3.2 气候条件

湿地公园区域属温带大陆性季风气候，四季分明。春季多风干燥，夏季炎热多雨，秋季凉爽湿润，冬季寒冷少雪。年平均气温7.9℃，无霜期140 d左右；年降水量523 mm，6－9月降水量占全年的78.8%；蒸发量2 008 mm，全年的主导风为西北风和北风。虽干旱缺水但有水库蓄水保证，光照十分充足，为湿地公园建设工程实施提供了有利条件。

3.3 水文状况

据资料，汾河水库上游多年平均径流量4.4亿m3，6－9月汛期来水量占年来水量的58%；年际降水量变幅大，最大年降水量达794.5 mm，最少年降水量仅240.6 mm；年均土壤侵蚀模数4 495 t/km2，年输入库区的泥沙量1 940万t，汛期来沙量占年来沙量的96%。最大断面含沙量：汾河静乐站605.5 kg/m3（1951年7月19日），岚河上静游站840 kg/m3（1963年6月18日）。从湿地公园建设角度看，水文条件优越。

3.4 生物现状

据调查，湿地公园区域植物多样性较差，生态环境脆弱。植物群落以乔灌类植物为主，主要乔木为杨树、柳树、榆树、国槐、侧柏等，主要灌木有柠条、酸枣、沙棘、杠柳等，主要草种有白羊草、隐子草、蒿类、铁扫帚、达乌里胡枝子、甘草、苋菜等。天然野生动物主要有松鼠、野鸡、灰鹤、野兔、野鸭子、黄鼠狼、蛇、蟾蜍等。水生动物较丰富，以鱼类为主，有鲫鱼、鲤鱼、草鱼、鲢鱼以及河虾、青蛙等。通过湿地公园建设，有利于提高生物的多样性，改善生态环境脆弱状况。

4 坝下湿地公园建设工程规划与设计

4.1 新建河道溢流坝

在汾河水库大桥下游11.5 m处新建溢流坝，距离大桥上游现有滚水坝水平距离约88 m，该段河床高差0.45－0.47 m。溢流坝距离下游水文测流标准断面处约116 m，建坝后可实现大桥两侧均有水面。

溢流坝呈东西走向，浆砌石砌筑，坝长70 m，坝高 0.9 m（地面以上）；采用梯形断面，坝顶宽 0.6 m，基础宽 2.4 m；迎水面垂直，背水坡比 1∶1，向外延伸0.6 m，设0.3 m宽带消能齿墙。当流量为30 m3/s、50 m3/s、100 m3/s和 300 m3/s时，经水力计算，溢流坝前最高水头分别为 0.35 m、0.53 m、0.83 m 和 1.21 m，最大水深分别为 0.95 m、1.13 m、1.43 m 和 1.81 m。

4.2 河道护堤培高延长

右侧堤岸在滚水坝处的安全超高为0.9 m，距测算，刚刚满足下游无溢流坝时的泄流能力。若下游新建溢流坝，则会引起水位区间（河床）壅高，故需培高护堤0.5 m（理论值），考虑安全超高，设计护堤培高1.0 m。现有旧护堤150 m，新建护堤20 m，护堤全长170 m。新建护堤工程规格同旧护堤。

4.3 湖心岛景观

顺坝下水流方向，按水流逐步发散规划湖心岛。以不阻挠水流的侧向流动为依托，顺势引导，适时变向，就地利用河道内堆弃的石渣，合理确定湖心岛的位置及形态。设计2座圆形湖心岛，一大一小，两岛间相距41 m。大湖心岛直径56 m，小湖心岛直径42 m。湖心岛外砌筑上宽50 cm、下宽80 cm、高1.12 m的毛石挡土墙。为增加观赏效果，挡土墙外安装高1.8 m、半径20 cm的半圆木。湖心岛上铺70 cm厚活土层，随湖心岛形状栽植两圈垂柳，第一圈垂柳距湖心岛边缘1.5 m，第二圈垂柳距湖心岛边缘4 m，行距2.5 m，株距为4 m。同时，在岛上各铺筑2条1.5 m宽的十字交叉通道（垫层厚10 cm，纹形砼面层厚12 cm），并放置石桌与石凳，供游人休憩。其余面积为草坪。

4.4 木栈道景观

为满足安全泄流时对河道行洪的监测以及日常游览，设计栈道连接两个湖心岛与河岸，设休息平台多处。栈道支撑为钢筋砼门架梁结构，钢筋砼柱，梁结构，离地面 2.1 m，长度 234 m，宽度 1.8 m，下挖0.9 m 深、下宽 3.2 m、上宽 4.64 m 的梯形基础，用混凝土浇筑。每隔4.2 m一跨，跨与跨之间浇筑钢筋混凝土圈梁，上铺木地板，木地板间留细缝，可透过细缝看到河水。栈道两边安装木栏杆。

4.5 河道水生植物群落建设

针对河道植物种类稀少的现状，在建设改造过程中，依托原有的生态环境和自然群落，保持自然生态不受破坏，对土壤、地形、地势、水体、动植物等状况进行分类，与湿地原生态结合，科学配置，建设河道水生植物群落，使人与自然融洽共存。

在植物配置上，主要考虑三个方面：一是植物种类多样性，二是尽量栽植本地植物，三是在现有植被基础上适度增加新的植物品种。这样配置后，相互衬托，不仅形成了错落有致的视觉效果，而且与湿地群落的生态功能相匹配。从生态功能、沉降泥沙、吸收水系污染物角度考虑，模拟自然湿地中各种植物的组成及分布状态，将挺水（如芦苇、香蒲）、浮水（如睡莲）等类根系发达植物进行合理搭配，形成多层次的水生植物景观。

4.6 右岸山坡绿化

右岸山坡坡度较陡，水肥条件差，根据水库周边环境区域发展和需要，本着因地制宜、因害设防的原则，科学进行绿化。栽植树种以油松乔木为主，鱼鳞坑整地，规格为60 cm×60 cm×60 cm。同时，搭配低矮灌木和花卉，使春夏两季有花，一年四季常绿，做到观赏性和防护性双羸。