水系疏浚与围堰水土工程

因该工程土方工程与水利工程息息相关，因此，将两项内容统一考虑。考虑到降低施工难度与生态保护需要，土方工程设计主要遵循以下原则：（1）减少挖方量，最大限度降低对场地的扰动；（2）就近堆土和边缘区挖方外运相结合，减少土方运输对场地的干扰与破坏。

6.5.1　新河疏浚渠系

1.工程设计

水位控制：起始点水面标高：1465.80 m，过路（312国道）点水面标高：1465.10 m，终点水面标高：1464.55 m。水系疏浚宽度控制：新开引水渠宽度2.5～7 m。工程设施：新加水闸2座。水渠过312国道采用顶管形式。土方平衡：挖方尽量外运，少量挖方可就近堆放，形成景观微地形。

2.用地控制

按照30 m宽度征地，以引水渠中线为基准，两侧各偏移15 m。为后续景观绿化建设留有余地。

3.方案比选

方案一的水系疏浚总长度850 m；方案二利用部分现有引水渠及河道，水系疏浚总长度674 m。要求在确定土地征用方案的基础上，补充1∶500的现状地形图，根据地形标高选择方案。

6.5.2　南湖

1.水位调控

以现状壅水坝为基准，确定现状湿地区水位，形成梯级水面：水面高程（常水位）分别为1464.2 m，1463.10 m，1461.60 m（由北至南），水位上下浮动各50 cm。

2.减少对场地的干扰和破坏

保留大面积的芦苇滩不动。南侧水系疏浚梯级水面，并对现有水域进行整理，保证水面的连通。对堤坡进行改造，使其更适于游人观赏美景。挖方就近堆岛或者用于堤坡整理，形成局部微地形。在现状壅水坝北侧适当增加微地形。在疏浚河道起点码头北侧堆土丘。

3.新增水利配套设施

在湖区西北角和东北角各增加水闸1处。为形成梯级水面，设置溢流堰3座。

4.关键问题及其对策

（1）分段与特色：上游河道落差相对较大，河道蜿蜒流畅；中游河道利用新河老河道上的两个壅水坝形成的水面湿地，在东侧临路一侧疏通河道作为行船通道，并利用现状漫水坝改造成河流急流槽；下游河段东西走向区段水流平缓，结合现状鱼塘形成双流水道，并与鱼塘水面连通，疏浚河道与庚名干渠汇合后，利用庚名干渠河道，在最大限度保护现有树木的前提下，局部加宽河道。

（2）水系疏浚宽度、深度及纵坡：河道水面的总体宽度控制在5～10 m之间，在疏浚河道起点和终点扩大水面，形成可供船只停泊的小型湖面。为增加河流活动的趣味性，沿线增加了4处急降河段，高差70～100 cm。平流河段河底纵坡控制在0.1％。为保证非河流时期河道内有水，并最大限度减少湿地水量从疏浚河道流失，设计在河流河段内增加溢水堰，开展河流活动时，保证堰上水头不低于40 cm，停止活动时达到水停水不干的效果。同时，为减少新挖河段对场地内地下水的外排作用，适当抬高河底高程，减少水系疏浚量。水系疏浚深度控制在60～80 cm，水系疏浚边坡控制在1∶5～1∶3之间。

5.用水计划

（1）水源一：根据甲方提供的现场水资源调查报告，新河水系湿地保护区（含新河）泉水溢出量为0.7812亿m3。其中：

东泉渠系泉水溢出量为0。湿地保护区内阿薛渠系的泉水溢出量为1086.33万m3/a，阿薛渠系可利用量为663.9万m3/a。

湿地保护区内庚名渠系的泉水溢出量为3067.0万m3/a，庚名渠系可利用量为857.9万m3/a。

湿地保护区内新河的泉水溢出量为3659.0万m3/a，沿途引水口有西岸的谢家湾尖沟、谢家湾东大沟、元丰东新沟、元丰下东新沟，东岸的庚名西干引水口、有本渠系引水口。

泉水资源量合计为4153.3万m3，可利用量为1521.8万m3。

（2）水源二：实施中计划主要由新河引水。根据甘州区水务部门提供的数据，瀑布上游来水量如下：丰水期：7月、8月、9月、10月四个月，湖区从黑河补水，上游来水量为2-3 m3/秒。枯水期：4、5月、6月三个月，上游没有来水。冰冻期：11月、12月、1月、2月、3月五个月，为冰冻期。

（3）考虑到河流河段较长，完成河流约需2-2.5小时每日开展河流活动时间控制在上午10∶00至下午15∶00，共5小时；放水时间控制在上午10∶00至下午18∶00共8小时。

6.设计流量

根据以上设计及现场条件，按照明渠均匀流条件估算：

设水渠水系疏浚断面为：底宽0.6 m，纵坡0.1％，边坡1∶3，糙率0.025，水深0.6 m。

计算可得：流量0.8 m3/s，流速0.6 m/s。运行日需水量23000 m3。

设水渠水系疏浚断面为：底宽0.6 m，纵坡0.1％，边坡1∶5，糙率0.025，水深0.6 m。

计算可得：流量1.28 m3/s，流速0.6 m/s，运行日需水量36900 m3。

由于狭窄河段限制，实际日需水量约30000 m3；月需水量900000 m3。

7.河流管理

5月、6月为枯水期，水量较小，根据水量确定是否开放疏浚河道。

6.5.3　北湖

为了最大限度减少对已经形成的湿地水面的干扰破坏，本方案只对北湖局部区域进行土方和水利工程提升优化（现状10#堰以北区域）。为保证现状沙枣林的成活，建议通过水闸调节其北部水域的水位。

1.水位调控：梯级水位控制(www.xing528.com)

（1）以现状壅水坝为基准确定现状湿地区水位

◆设计最高水位——1453.0 m。

根据最新得到的测量数据，现状壅水坝高程为1453.5 m。在保持现状壅水坝高程不变的基础上，考虑到坝顶道路建设，预留50 cm超高，则本区域最高水位为1453.0 m。当水位高于最高水位时，通过东北角的水闸向下游排水。

◆设计常水位——1452.5 m

理想状态下的水位高程。允许水位在其上下各50 cm内升降。

◆设计最低水位——1452.0 m

在水位下降至1452.0 m时，应向该水域注水。注水至最高水位为止。

（2）以现状场地高程确定现状盐碱草甸区的水位高程

该区域现状高程在1453～1454.79 m之间，通过挖深，使常水位控制在1453 m。允许有上下各15 cm的浮动范围。

2.土方工程细分

总用地按照最新提供的地形图边界计算，约为17.68万m2计算。根据水位控制、场地高程和植物状况，将整个场地分为四类区域：

（1）维持现状不动的区域；

（2）整理连通的区域；

（3）环湖路堤坡整理区。

以上各类用地土方处理措施及土方量初步计算见表4-57，建成后的湖区情况见表4-58。

3.东南部填挖区的工程做法说明

（1）利用岛链起到壅水坝作用，形成梯级水面

为减少场地东南部必须水系疏浚区域的挖方量，本方案将该区域的常水位控制在1453 m，其他区域水域常水位为1452.5 m（最高水位为1453 m），形成梯级水面。梯级水面之间以高低错落的岛链起到壅水坝作用。当东南部水位高于1453 m时，从岛链低凹处向下游低水位水域溢水。当其他区域达到最高水位1453 m时，整个湖区水位一致。

（2）就近堆岛，减少土方外运量，结合现状堆土整形

大部分挖方就近堆岛，降低施工难度，形成供鸟类栖息的鸟岛，同时也丰富本区域的空间层次水中树岛。树岛要求高度、宽度、坡度各异，岛屿形状丰富自然。连接各岛屿，形成岛链。

4.新增水利配套设施

在湖区南部两个水管处各设水闸1处，为第两级水面分别供水。

该做法的最大好处是保证场地东南角南北向水渠内现状长势非常良好的高芦苇生境不受影响。

表4-57　不同现状条件下的土方工程措施及工程量初步核算

续表

表4-58　土方工程实施后的湖区动植物生境

6.5.4　水系统调整规划

1.湿地恢复：在新河车辆监测厂一带设分水闸，引水入南湖，并通过水系疏浚河道与新河中游、北湖相连，形成湿地湿地可持续利用区边缘的排水通道，取代瓦窑干排、黑水沟的排水功能。通过水量与水位控制，使瓦窑干排、黑水沟由排水渠转变为水源地，利用地下潜水层水压，为湿地进行补水，有助于中央湿地保水功能的恢复，实现湿地的自然发育、自然恢复。

2.农田灌溉：经过规划用地调整后，农田主要位于外围控制区以及阿薛干渠沿线。其中机动车环路与312国道之间的农田主要依托新河灌溉，由于新河水源于黑河，因此水量可以保证。机动车环路与张靖公路间、以及张靖公路以东地区主要依托阿薛干渠灌溉，由于阿薛干渠年缺水量为249万立方，而与其相邻的庚名干渠年富余水量2209万立方，因此规划考虑在庚名干渠流泉十社附近设分水闸，为阿薛干渠供水，以保证农田用水需求。

3.城市排涝：水系疏浚的南湖由于靠近城区，可在南湖与城区之间架设地下暗沟，利用南湖下泄城区地下水，解决城区丰水期地下水上涌形成的城市内涝问题。

4.河流设计：规划利用新水系疏浚的南湖—4#坝、5#坝—北湖两段排水渠，与新河雍水坝共同构成长约3.9 km的河流系统。在丰水期可全程河流，在枯水期可从南湖河流到4#坝。

5.水域景观：在2008年所做的湿地生态恢复规划中，修建的8#、9#雍水坝预计在场地南侧形成水域约38 hm2，10#、11#雍水坝预计在场地北侧形成水域65.7 hm2。然而现状仅依靠庚名干渠蓄水，水量远远不足，无法达到规划的水域面积。因此规划考虑从新河车辆监测厂处引水汇入南湖，庚名干渠水量汇入北湖，同时控制水域面积，形成南湖约22 hm2、北湖约16 hm2的水域景观（表4-59）。

表4-59　水系调整规划列表