王 博

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴陽 550002)

0 引 言

城市河流自然狀態(tài)下與天然狀態(tài)下河流沒有差異，水體、河灘、水體、下游、河床共同構(gòu)成一個(gè)整體。近幾年，我國許多城市對河道建設(shè)景觀生態(tài)模式進(jìn)行探索，并且取得了一定效果，但對于狹窄河道的治理探索取得的成績十分有限，下面以普定縣城關(guān)河綜合治理工程為例進(jìn)行分析。

圖1 城區(qū)已建段河堤斷面示意圖

城關(guān)河在城區(qū)段已經(jīng)經(jīng)過防洪治理，由于客觀原因，采用了直立式漿砌石擋墻，全斷面均為U型河槽，較為生硬；河道內(nèi)基流較小，無蓄水，使得河槽較為深切，觀感較差；城關(guān)河從防洪角度看是符合設(shè)計(jì)和功能要求的，但從生態(tài)、景觀上看，是較欠缺的。城關(guān)河兩岸建筑物林立，無綠化空間，難以滿足現(xiàn)代城市河道的標(biāo)準(zhǔn)和要求。規(guī)劃部門劃定了兩岸各7m作為紅線范圍，以布置河道綠化帶，設(shè)計(jì)中，從以下方面進(jìn)行分析。

1 河道總體設(shè)計(jì)原則及總體布置方案

1.1 河道總體設(shè)計(jì)原則

1)保持和恢復(fù)河道自然平面形態(tài)，要考慮岸線不同區(qū)域環(huán)境的具體情況，并且在設(shè)計(jì)中需要體現(xiàn)設(shè)計(jì)本身的多樣性以及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，確保河道平面布局本身的自然性與流暢性，使河道能夠具有動感變化，通過該方式營造河岸兩邊的景觀，從而構(gòu)建一個(gè)生態(tài)走廊[1]。

2)河道應(yīng)當(dāng)保持彎曲、緩變，靠近河岸應(yīng)當(dāng)保持漸變空間，為確保河岸的生態(tài)型，應(yīng)當(dāng)具有深潭、淺灘；護(hù)岸及護(hù)坡的建設(shè)通常都采用天然材料，比較常見的材料有草皮、樹木等。

3)河道治理過程中采用的各項(xiàng)材料盡量應(yīng)用自然材料、生態(tài)材料，避免對環(huán)境造成二次污染，河道治理過程中，應(yīng)當(dāng)通過合理的措施，盡量降低因?yàn)楦鞣N不良情況，對周圍環(huán)境造成不良影響。

1.2 河道總體設(shè)計(jì)方案

1)保持原有地形及河道的肌理，基本保持原有河道平面布置，隨彎就勢進(jìn)行改造提升；

2)優(yōu)化河道斷面，①需要降低原有漿砌石擋墻形成的U型河槽高度，降低突兀感；②采用多級退臺處理方案，增加河道的寬度，將原有的高擋墻改為多級擋墻；③采用綠化措施，遮擋河道的漿砌石擋墻，并提升綠化率；④增設(shè)沿河步道，使得市民能夠分享到城市河道的生態(tài)紅利。

3)按照現(xiàn)場實(shí)際情況，布置動靜相宜的水景觀。水是一座城市的歷史，是財(cái)富，是資源，是文明素質(zhì)和文化底蘊(yùn)的象征。離開了水，城市就沒有靈氣。樂水親水、近水而棲，是人類的天性，由水形成的環(huán)境美是一種天然美。本項(xiàng)目將同時(shí)實(shí)現(xiàn)城市的防洪安全化、岸景生態(tài)化、河水宜人化、城市家園化等功能，極大的提升城市品味。為此，增設(shè)10座蓄水壩進(jìn)行蓄水，并在河道比降較大位置設(shè)置跌水(動水景)觀區(qū)域。

2 河道斷面設(shè)計(jì)

堤線布置主要根據(jù)工程河段的防洪規(guī)劃，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，并考慮現(xiàn)有及擬建建筑物、施工條件等影響因素布置[5]。其布置主要遵循的原則如下：布置堤線應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)，與大洪水主流線大致平行；考慮對防洪影響；求平順，各堤段平緩連接，不采用折線或急彎；盡可能利用有用地形，留有適當(dāng)寬度的河灘地；結(jié)合河道地形、地質(zhì)條件全面考慮防洪、交通、護(hù)岸、沿河綠化等工程綜合效益，增強(qiáng)工程實(shí)施的肯能行和經(jīng)濟(jì)型。

2.1 生態(tài)護(hù)岸的類型

生態(tài)護(hù)岸主要包括以下類型：①自然原型。此類型護(hù)岸，主要是發(fā)揮植被的保護(hù)作用，來保護(hù)護(hù)岸，保持自然提岸特性。在建設(shè)護(hù)岸時(shí)，多種植柳樹與水楊等植物，即喜水性植物，這些植物在水條件較好的情況下，生長快速，根系發(fā)達(dá)，能夠起到穩(wěn)固堤岸的作用。除此之外，還具備抗洪和保護(hù)護(hù)岸的作用。②自然型護(hù)岸。除了種植植被外，結(jié)合運(yùn)用天然石材或者木材等，來建設(shè)護(hù)岸，能夠有效的增強(qiáng)堤岸的抗洪能力。譬如，某護(hù)岸工程，在坡腳使用石籠與木樁等護(hù)底，上筑土堤，在斜坡上種植植被，使用喬木與草木，實(shí)現(xiàn)固堤護(hù)岸。③多種人工自然護(hù)岸。此類型護(hù)岸，是基于自然型護(hù)堤，結(jié)合運(yùn)用鋼筋與混凝土等材料，來保證護(hù)岸的抗洪能力。譬如，某護(hù)岸工程中，使用鋼筋混凝土柱，制作梯形箱裝框架，向箱子內(nèi)投入體積較大的石塊，形成根深的魚巢，并且在箱裝框架內(nèi)，種植喜水植物，包括大柳枝等。在鄰水側(cè)，種植水生植物，包括蘆葦與菖蒲等，使其能夠在縫隙中生長出草木。

2.2 不同類型護(hù)岸的對比

不同類型護(hù)岸的對比信息如表1所示。

表1 各種護(hù)岸結(jié)構(gòu)比較

通過表1可以看出不同的方案的取得效果不同，因此在生態(tài)景觀河道治理過程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)河道的具體情況，選擇相應(yīng)的方案，確保治理的合理性。

根據(jù)現(xiàn)場踏勘情況，工程河段兩岸部分河坎已建有防洪堤，其布置與河道流向一致。因此，本工程整治河段布置堤線基本沿現(xiàn)狀已成堤防順河勢布置，并因地制宜對局部不規(guī)則堤岸進(jìn)行規(guī)整，力求水流平順，盡量避免急轉(zhuǎn)彎，保證行洪順暢。

2.3 城關(guān)河河道斷面詳細(xì)設(shè)計(jì)

在具體設(shè)計(jì)中，為降低漿砌石擋墻河槽的突兀感，，并增加行洪斷面，將原有3m高左右的漿砌石河堤拆除一半，設(shè)置2m寬綠化種植平臺，再建設(shè)1.5m高景觀石擋墻或者采用賓格生態(tài)擋墻，進(jìn)行退臺處理，再布置3m寬人行步道，人行步道外側(cè)再布置2m寬綠化帶。

方案設(shè)計(jì)中，基本保持了原有的河槽斷面和部分擋墻，保留了城市文化記憶。在一級綠化帶種植平臺中，種植以灌木為主，穿插藤蔓植物、竹類植物，一方面遮擋二級擋墻，一方面保證水域與植被銜接過渡自然，增加河槽寬度，降低河槽深度的突兀感。在二級擋墻后，設(shè)置了3m寬的青石板地面，為市民提供休閑散步的場地。在青石板路面外，設(shè)置2m寬的二級綠化帶，以高大喬木為主，穿插灌木、花卉、草皮等植被，使得整個(gè)河道生動起來，更有靈性。

圖2 城區(qū)河道優(yōu)化提升斷面示意圖

3 河道水面組織及設(shè)計(jì)

3.1 河道水面組織

城關(guān)河河道狹窄，平時(shí)河道基流較小，如不采取蓄水措施，河道內(nèi)無水可觀，采用蓄水壩進(jìn)行蓄水，增加城關(guān)河河道水面寬度，從而增添河道水面景觀。蓄水水壩工程布置綜合考慮壩址處地形地質(zhì)條件，做到布局合理，施工便利，運(yùn)行管理方便，與周圍環(huán)境相容性較好等為原則；按塌壩后不影響原有泄洪能力和過流斷面補(bǔ)償原則擬定壩長，根據(jù)兩岸建筑物布置需要、原河道走向及上下游水流銜接條件等擬定岸墻位置。

按照水面凈量寬闊、不影響行洪及地形條件，整個(gè)城關(guān)河到布置了10座景觀蓄水壩，最終使得城關(guān)河形成了4000余m2的景觀水面，潴留水體5000余m3，從而改變了城關(guān)河無水的歷史局面，改善了城市小氣候，增添了城市活力。

3.2 蓄水壩設(shè)計(jì)方案

在采用的蓄水壩中，盡量使用氣動盾形鋼壩。此類型蓄水壩為新型閘門，不僅具有傳統(tǒng)鋼閘門的優(yōu)點(diǎn)，而且還充分發(fā)揮了橡膠壩的優(yōu)點(diǎn)。閘門主要是由啟動系統(tǒng)與門體結(jié)構(gòu)等組成。門體擋水面為強(qiáng)化鋼板，使用氣袋支撐，發(fā)揮氣袋的作用，通過充氣與排氣，來控制門體起伏以及閘門擋水。除此之外，還能夠準(zhǔn)確的控制閘門開口程度，不僅能夠確保人為控制蓄水高度的效果，達(dá)到防洪要求，還能夠保持水面景觀。當(dāng)閘門全部開啟時(shí)，門體全部臥倒在河的底部，不會對水生動物回游與景觀效果等造成影響。在斷電情況下可完成坍壩，對行洪安全有保證。

表2 方案特性比較表

按照設(shè)計(jì)，城關(guān)河沿線河道均應(yīng)形成水面，但根據(jù)踏勘和河道縱斷面圖紙，在部分河段河道比降較大，在河道比降較大的河段難以布置水面，故本次設(shè)計(jì)在河道平坦段布置水面，在比降比較大的位置布置動水景觀，不布置蓄水工程。根據(jù)河底及兩岸的堤頂高程，城關(guān)河河道蓄水水深不宜太大，一方面為避免水面溢出堤頂，另一方面避免水深過大造成危險(xiǎn)，故河道蓄水水深為2.3m。

由于城關(guān)河城區(qū)段已經(jīng)完成施工，平面布置及河道縱斷面已經(jīng)基本確定，故建設(shè)蓄水壩的壩址具有唯一性，即選擇在河道平順平坦段。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，結(jié)合河道縱斷面，壩址分別選擇在主河道K1+020、K1+790、K2+270、K2+520、K2+870、K3+190、K3+590、K3+970、K4+960、K6+270、K7+200，共10座蓄水壩 。

水壩工程布置綜合考慮壩址處地形地質(zhì)條件，做到布局合理，施工便利，運(yùn)行管理方便，與周圍環(huán)境相容性較好等為原則；按塌壩后不影響原有泄洪能力和過流斷面補(bǔ)償原則擬定壩長，根據(jù)兩岸建筑物布置需要、原河道走向及上下游水流銜接條件等擬定岸墻位置。10座蓄水壩布置于城關(guān)河之上，主壩凈寬10-20m不等，根據(jù)不同的壩型，兩岸設(shè)置邊墩，邊墩高程滿足防洪水位要求，在岸邊設(shè)置管理房及機(jī)房。根據(jù)防洪和攔蓄水的功能要求，樞紐建筑物主要包括固定壩、岸墻、上游鋪蓋、下游護(hù)坦、壩體等。

4 河道動水景觀設(shè)計(jì)

城關(guān)河多處存在落差大的情形，本設(shè)計(jì)中經(jīng)過反復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)，最終多級跌水方案。跌水寬度與河道同寬，為10m，當(dāng)上游水流的流量在1m3/s左右時(shí)瀑布可行成簾狀、片狀和散落狀；當(dāng)僅有0.1m3/s的水流時(shí)，則呈現(xiàn)線狀、點(diǎn)狀，具有較高的景觀觀賞價(jià)值。

跌水的主要設(shè)計(jì)要素包括蓄容、出水口、瀑布水面。其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為蓄容，蓄容分上下兩個(gè)部位底池蓄水和堰頂蓄水。本跌水?dāng)M采用多級型式，上一級的底池蓄水同時(shí)是下一級的堰頂蓄水。瀑布水面可以通過控制背景的凹凸肌理加強(qiáng)水面的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，形成造型豐富、形式多樣的瀑布景觀。

跌水景觀設(shè)計(jì)原則主要體現(xiàn)在蓄容水面與立面流水的尺度關(guān)系上。在進(jìn)行跌水立面和平面效果設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照景觀環(huán)境總體關(guān)系，來控制比例尺寸，明確主次。若以平面水體為主，在設(shè)置立面水景時(shí)，要保持相對較小的狀態(tài)。若以立面景觀為主，則相反。蓄水主要分為底池蓄水以及堰頂蓄水，通常堰頂在跌水景觀上部，水平面高于人眼視線；底池一般被設(shè)置在水景底部，水平面低于人眼視線，其可視面積較大。基于此，跌水景觀立面和平面之間的比例關(guān)系，其主要體現(xiàn)在視線范圍，即視線以下的立面流水和蓄容水面尺度關(guān)系?？傮w來說，池面小，則跌流大，極易造成空間局促或者地面濕滑等問題；若池面大，則水面占地面積大，跌水效果差，極易造成景觀形式呆板等問題。

人工跌水應(yīng)控制池底水面與池岸的關(guān)系、池岸與地面的關(guān)系，并限制池水的深度，可進(jìn)入的池內(nèi)深度一般限制為300-500mm，堰頂蓄水池通常不設(shè)置人為活動區(qū)域。景觀跌水具有以下功能：

1)多級的跌水及水池內(nèi)的水墊，使洪水期水流逐級跌入水池后減緩其能量，達(dá)到消能作用，以保護(hù)下游河道避免高速水流的沖擊和沖刷。

2)跌落的水?dāng)y帶空氣中大量的氧進(jìn)入河流，給水流中的動植物和微生物提供良好的生長條件。

3)飛濺的水花增加了空氣濕度，過濾空氣中的塵埃。

4)可視、可聽，具有獨(dú)特的景觀效果。

5 結(jié) 語

普定縣城內(nèi)河道狹窄，城市的發(fā)展過程中，河流遭受到了一定程度的破壞，為了確保當(dāng)?shù)啬軌蚓哂幸粋€(gè)良好的生態(tài)環(huán)境，要做好生態(tài)景觀河道治理，做好河道平面布置、河道斷面設(shè)計(jì)及河道水面組織等，改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

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