鄭紅（沈陽市水利規(guī)劃院，遼寧沈陽110015）

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沈陽長白內(nèi)河水系工程設(shè)計

鄭紅
（沈陽市水利規(guī)劃院，遼寧沈陽110015）

［摘 要］文章介紹了沈陽市長白內(nèi)河水系設(shè)計，包括總體設(shè)計原則、總平面、縱剖面、橫斷面、生態(tài)護岸、基礎(chǔ)防滲、景觀水閘及穿堤涵管等設(shè)計內(nèi)容，對城市生態(tài)景觀水系類似工程具有借鑒意義。

［關(guān)鍵詞］內(nèi)河水系；設(shè)計；沈陽長白河

1　工程概況

長白內(nèi)河與渾河形成環(huán)島水系。河道最寬260 m，河道總長約5.5 km，水面平均寬100 m，水域面積55萬m2。主要建筑物包括渠道改線拓寬、新挖河道、渠岸景觀生態(tài)化防護、渠底防滲處理、節(jié)制閘、穿路穿堤涵等建筑物。

2　內(nèi)河舊貌

原灌渠的主要功能是用于渾河南岸農(nóng)田的灌溉，長白區(qū)域段長約3.4 km，呈東西走向，河道平均寬度10 m左右。經(jīng)過多年使用，原灌渠兩岸垃圾如山，河道淤積嚴(yán)重，部分區(qū)段已成糞便、垃圾排放場。

3　工程設(shè)計

3.1工程設(shè)計原則

1）保持渠道農(nóng)業(yè)灌溉功能。這次設(shè)計保留渠道的農(nóng)業(yè)灌溉功能，設(shè)計過流量28 m3/s，使渠岸具有必要的抗沖刷能力，使水流順暢，滿足過流能力要求。

2）渠道平面布置。岸線總體布置以徐緩曲線為主，與城市規(guī)劃用地相協(xié)調(diào)。

3）渠道豎向布置。保證農(nóng)業(yè)灌溉所要求的最低水位，同時，使改造后的渠道具備一般游船通行功能。

4）渠道斷面及護岸設(shè)計。充分體現(xiàn)自然、生態(tài)、親水特點，為人們提供水邊活動和休閑空間。渠岸防護力求生態(tài)化，盡可能多用植物防護，減少硬防護。護岸高度、坡度、長度、材料尺寸等均應(yīng)滿足視覺要求，常水位以下、水位變化區(qū)以及高水位以上，采用不同護坡型式。沿渠護岸形式多樣化，避免視覺疲勞，達(dá)到“步移景異”的效果，同時與城市規(guī)劃開發(fā)功能相協(xié)調(diào)。

5）綠化、景觀及建筑物設(shè)計。渠岸綠化應(yīng)力求自然，避免大片的、種類單純的草坪和連綿不斷的色塊。選擇植物應(yīng)充分考慮該地區(qū)氣候與環(huán)境特點，水生植物應(yīng)具有耐寒、耐水、生命力強并具凈化水質(zhì)等特點。旱地植物選擇本著“因地制宜，經(jīng)濟美觀”的原則，選擇耐寒冷、綠期長草種，選擇冬季不落葉或少落葉的灌木和喬木。建筑物設(shè)計除滿足其自身功能要求，亦應(yīng)滿足景觀要求。

6）經(jīng)濟原則。采用硬防護部位，應(yīng)就地取材，充分利用當(dāng)?shù)夭牧?。植物材料的選擇，應(yīng)充分利用適應(yīng)性強、自繁能力強的鄉(xiāng)土植物，不用或少用大規(guī)格、高單價苗木，降低建設(shè)成本和管理養(yǎng)護成本。

3.2內(nèi)河總平面設(shè)計

自灌渠渠首閘至勝利大街，將原渠道改線拓寬形成內(nèi)河。沿勝利大街向北新挖內(nèi)河，穿越渾河南堤入渾河，形成環(huán)島水系。內(nèi)河寬115~260 m，總長約5.5 km，水面平均寬100 m，水域面積55 萬m2。勝利大街至沈大鐵路橋590 m原渠道清淤整治綠化。主要建筑物包括渠道改線拓寬、渠岸景觀生態(tài)化防護、渠底防滲處理、節(jié)制閘、穿路穿堤堤涵等建筑物。

3.3內(nèi)河縱剖面設(shè)計

1）豎向布置原則。保證農(nóng)業(yè)灌溉所要求的最低水位，同時，使改造后的渠道具備一般游船通航功能。

2）內(nèi)河水位及河底高程的確定。節(jié)制閘位于內(nèi)河與沈大鐵路交叉處，原渠道底高程37.363 m，設(shè)計水深1.75 m，設(shè)計水面高程39.113 m，由此確定內(nèi)河常水位39.113 m。為滿足景觀及通過游船的要求，內(nèi)河設(shè)計為復(fù)式橫斷面，其中主河道水深2 m。

3）岸線高程的確定。為充分體現(xiàn)岸線親水特點，確定岸線高出常水位0.3 m。

3.4內(nèi)河橫斷面設(shè)計

1）橫斷面設(shè)計原則。工程內(nèi)河橫斷型式設(shè)計，主要考慮保證主河道行船寬度、考慮河岸沖刷及親水性要求及河面寬度視覺要求。

2）內(nèi)河橫斷面設(shè)計。內(nèi)河采用復(fù)式梯形斷面形式。近岸水邊淺水區(qū)，水深為0.5 m，河底以緩坡與岸邊銜接。主河道水深2 m，河底以1∶2坡度與岸邊銜接，河岸高出常水位0.3 m，使人體在正常水位情況下，均能輕易地觸摸到水體。淺水水邊種植耐淹綠化植物或配置建筑小品，為人群在濱水空間的活動提供優(yōu)美的環(huán)境。

3.5內(nèi)河護岸設(shè)計

3.5.1設(shè)計原則

1）充分體現(xiàn)自然、生態(tài)、親水特點，為人們提供水邊活動和休閑空間。

2）渠岸防護力求生態(tài)化，盡可能多用植物防護，減少硬防護。

3）護岸高度、坡度、長度、材料尺寸等均應(yīng)滿足視覺要求。

4）常水位以下、水位變化區(qū)以及高水位以上，采用不同護坡型式。

5）沿渠護岸形式多樣化，避免視覺疲勞，達(dá)到“步移景異”的效果，同時與城市規(guī)劃開發(fā)功能相協(xié)調(diào)。

6）經(jīng)濟原則。采用硬防護部位，應(yīng)就地取材，充分利用當(dāng)?shù)夭牧?。植物材料的選擇，應(yīng)充分利用適應(yīng)性強、自繁能力強的鄉(xiāng)土植物，不用或少用大規(guī)格、高單價苗木，降低建設(shè)成本和管理養(yǎng)護成本。

選擇植物應(yīng)充分考慮本地區(qū)氣候與環(huán)境特點，水生植物應(yīng)具有耐寒、耐水、生命力強并具凈化水質(zhì)等特點。旱地植物選擇耐寒冷、綠期長草種，選擇冬季不落葉或少落葉的灌木和喬木。

3.5.2推薦護岸型式

經(jīng)比較推薦護岸型式為淺水區(qū)采用香蒲、千屈菜、水蔥等水生植物護岸，深水區(qū)采用30 cm厚格賓石籠護岸型式。

3.6基礎(chǔ)防滲設(shè)計

依據(jù)內(nèi)河地質(zhì)條件，為減少滲漏量，保證水量及原有灌溉用水規(guī)模，確定采用復(fù)合土工膜渠底防滲形式。采用兩布一膜復(fù)合土工膜，要求膜厚度不小于0.3 mm，復(fù)合土工膜重量為500 g/m2。耐久性要求達(dá)到30年以上。復(fù)合土工膜不允許有針眼、裂紋、裂口、孔洞或退化變質(zhì)等缺陷。

對河床進行碾壓密實，要求不平整度小于±2 cm，上敷復(fù)合土工膜，然后回填300 mm厚河道開挖土料，其上再回填200 mm厚砂礫料。對于深水區(qū)渠岸護坡，復(fù)合土工膜上回填200 mm厚砂礫料及300 mm厚格賓網(wǎng)石籠。

考慮渠道的通航要求，為避免船艇在河中運行可能帶來的傷害，除固定碼頭，禁止船艇拋錨，如有需要，應(yīng)設(shè)立浮筒讓船艇停泊。

3.7節(jié)制閘設(shè)計

1）水閘型式的比較選擇。通過對傳統(tǒng)平板式水閘、普通橡膠壩、氣動盾形閘門、液壓倒伏式閘門等閘門型式綜合比較，確定采用液壓集成式啟閉機倒伏式鋼閘門。

該閘門可以壩頂溢流，自動控制內(nèi)河水位，啟閉機體積小，手電兩用操作方便，設(shè)有抵抗冰壓力的鎖定裝置，冬季不需要破冰設(shè)施，運行管理方便，且造價不高。該設(shè)計推薦采用液壓倒伏式閘門型式。

2）水閘設(shè)計。共設(shè)3孔倒伏式翻板閘門，孔口尺寸（寬×高，下同）為5 m×1.75 m，設(shè)計水頭為2.05 m，動水啟閉，底坎高程為37.363 m，采用YJQ-Q型液壓集成式啟閉機，啟閉機容量為2× 100 kN，工作行程為1.6 m，啟門速度為1.0 m/ min，電機功率為5.5 kW。

為適應(yīng)閘門頂過流，在閘門上設(shè)有導(dǎo)流板。在正常工況下，液壓集成式啟閉機為電動控制，特殊工況下可手動控制，以滿足不同工況下啟閉閘門的要求。為阻抗冰壓力對閘門及集成式液壓啟閉機的影響，在閘槽邊墻上設(shè)有閘門鎖定裝置。

3.8涵管設(shè)計

涵管工程含內(nèi)河北出口涵管及長白西路涵管共兩座，長白西路涵管為直通式，內(nèi)河北出口因有防洪要求設(shè)閥門控制。采用暗涵結(jié)構(gòu)，頂管法施工，對堤防及渾河防洪影響較小，進口閥門隱藏于閥門井中，有利于景觀布置。鋼管直徑1.0 m，進口設(shè)置DN1000檢修閥門和DN1000工作閥門各一個。

4　工程效益分析

工程于2007年開工建設(shè)，2008年完工。

1）改善周邊生態(tài)環(huán)境，為島內(nèi)開發(fā)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。灌渠綜合整治改造工程實施及環(huán)島水系的形成，徹底改變了原渠道兩側(cè)臟亂差的環(huán)境狀況，樹立了良好的城區(qū)形象，大大提高該地塊的人氣，并對該地塊的其它建設(shè)起到拉動作用，內(nèi)河兩岸的各類建設(shè)活動如火如荼，形成了相當(dāng)?shù)慕ㄖw量和規(guī)模，社會效應(yīng)已經(jīng)凸顯，長白島已成為沈陽市新的經(jīng)濟增長點。

2）營造親水氛圍，提升城市品位，促進人水和諧。水是城市的靈魂，城市大多依水而建，由水而興。千百年來，城市河道是承載城市文明與繁榮的重要載體。良好的城市水環(huán)境是創(chuàng)建生態(tài)型宜居城市、促進人水和諧、增加旅游資源的必備要件。該工程實施后，使沈陽這一北方內(nèi)陸城市擁有一座水系環(huán)抱的城區(qū)島嶼，面積達(dá)10.87 km2。濱河生態(tài)護岸、綠地公園、沿河酒廊、餐飲、商旅、居住及游船碼頭等也依此而建，內(nèi)河水系與岸邊建筑產(chǎn)生了良好的景觀效應(yīng)，使長白新區(qū)呈現(xiàn)出“一河清水、兩岸綠色，河在城中流，城在岸邊長”的濱水生態(tài)景觀，構(gòu)成一幅極具魅力的人工自然生態(tài)畫卷，營造出良好的親水文化氛圍。在提升長白新城區(qū)整體形象，促進城市經(jīng)濟帶和文化帶延伸的同時，也為沿岸居民提供了一個健康、休閑的活動空間，實現(xiàn)人與水、人與自然的和諧統(tǒng)一，使長白島成為市民富有自豪感的家園。

3）減弱城區(qū)熱島效應(yīng)，改善空氣環(huán)境。沈陽市地處內(nèi)陸地區(qū)，溫差較大，空氣相對干燥。長約5 km，寬100 m的環(huán)島水系的形成，有利于減弱該區(qū)域的城市熱島效應(yīng)，加大空氣濕度，凈化空氣，減小溫差；護岸工程的實施和沿岸的生態(tài)綠化，有效減少岸坡水土流失，防止渠道淤積和揚塵污染。區(qū)域空氣環(huán)境得到了一定程度的改善。

4）有效改善渠道水流條件及灌區(qū)水質(zhì)。工程實施后，對干渠內(nèi)河段沿岸的施工垃圾、生活垃圾進行徹底清除，沿灌渠兩側(cè)分布的一些排污口截入污水截流系統(tǒng)，渠道斷面變寬，不僅改善了渠道水流條件，保證了干渠過流能力，也使沿渠排污得到了有效治理，避免了區(qū)域污水的無序排放，灌區(qū)水質(zhì)因此得到了一定程度的改善。

［中圖分類號］TV222

［文獻標(biāo)識碼］B

［文章編號］1002－0624（2016）02－0002－03

［收稿日期］#2015-10-13