摘 要:由于城市化建設(shè)的加快,對于某些重要城市已有工程的經(jīng)濟及環(huán)保價值被重新定義,特別是水利工程的建設(shè)應(yīng)該更多的貼近環(huán)保與生態(tài),修復(fù)河道形態(tài)、河床斷面及河岸植被,重新營造出接近自然的流路和有著不同流速帶的水流,有利于生物的多樣性,構(gòu)建多樣的生態(tài)湖岸,盡可能恢復(fù)和重建退化的河岸帶生態(tài)系統(tǒng)。本文旨在既達到人工湖的建設(shè)創(chuàng)造城市生態(tài)、經(jīng)濟效應(yīng)價值,同時也滿足流域城市防洪評價標準。
關(guān)鍵詞:人工湖;洪水影響;過流能力
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.097
0 引言
綜合性濱河生態(tài)公園將為附近居民提供休閑、晨練、聚會、游樂的理想場所,有利于加強鄰里溝通,促進社區(qū)和諧發(fā)展。對于已有的明渠泄洪設(shè)施改造成生態(tài)公園,有四周高、中部低的地勢特點,已有明渠位居公園中心,公園湖體與周邊道路高差較大,大高差導(dǎo)致公園內(nèi)水系與周邊環(huán)境景觀效果不理想。工程建設(shè)后可讓生態(tài)公園達到顯山露水的景觀效果,體現(xiàn)海綿城市建設(shè)理念。
1 工程概況
本文以重慶市巴南區(qū)某生態(tài)公園人工湖工程為例,建前情況為生態(tài)公園內(nèi)現(xiàn)狀河道為明渠段防洪標準達到100年一遇,分洪口跌水(為滿足防洪要求修建分洪口將上層水流引導(dǎo)進下層箱涵)防洪標準達到200年一遇,工程上游橋涵及邊墻和工程下游橋涵及邊墻。由于已建明渠水流流向下游(由南向北)方向周邊規(guī)劃道路在走高,因此打造人工湖時考慮到在整個人工湖中間修攔水壩,將整個湖體分隔為南北兩湖,抬高北湖水位,增進公園親水性,再從南湖接出一管涵將水引入北湖其后的明渠。
2 設(shè)計原則
基于海綿城市建設(shè)理念,達到生態(tài)景觀公園目標、滿足河道防洪要求,并結(jié)合周邊市政排洪管網(wǎng)的設(shè)計,綜合考慮已經(jīng)修建的上、下游明渠工程的影響,合理可行的設(shè)計生態(tài)公園人工湖工程。
(1)根據(jù)生態(tài)公園景觀設(shè)計單位的景觀概念設(shè)計要求,設(shè)計南、北湖湖面大小、形態(tài),正常水深、湖岸形式、防滲、透水措施等生態(tài)、景觀及海綿城市指標。(2)盡量減少泄洪設(shè)施在人工湖中個數(shù)的設(shè)計思路,設(shè)計南、北湖位置。(3)不改變已建跌水、下層箱涵及下游橋涵的過流量的指導(dǎo)思想,設(shè)計南、北湖的滯洪能力和下泄能力。(4)不雍高上游已建橋涵的設(shè)計水位,不影響公園周圍排水管網(wǎng)的過流能力及運行工況,不增大下游橋涵流量,同時盡可能的提高南、北湖正常蓄水位高程的指導(dǎo)思想,設(shè)計南、北湖的正常水位和設(shè)計洪水位。
3 人工湖改造技術(shù)路線
由于評價區(qū)域沒有實測水文或降雨資料可供參考,主要采用歷史洪水調(diào)查、氣象站資料和《暴雨洪水計算手冊》成果,分別采用推理公式法、瞬時單位線法及市政暴雨公式進行洪水計算并經(jīng)綜合分析后,與已批復(fù)設(shè)計洪水進行合理性分析。在此基礎(chǔ)上,采用水量平衡方程式進行南、北湖調(diào)洪演算,獲得南、北湖的設(shè)計洪水位和最大下泄量;采用一維水流數(shù)學模型對南湖泄洪跌水、北湖溢洪道及修建南北湖前的上層明渠和下層箱涵的水面線進行計算,以此論證工程修建后的涉河方案及其對行洪的影響。
主要依據(jù)的資料:《小流域暴雨洪水計算手冊》暴雨等值線圖;氣象站多年實測暴雨資料;工程區(qū)1:500實測地形圖;南、北湖平面布置圖、剖面圖、縱斷面圖等設(shè)計資料。
本次生態(tài)公園人工湖工程洪水影響評價的目的在于分析修建人工湖后對之前批復(fù)涉及河道行洪的影響范圍及影響大小,為人工湖工程可行性、總體布局及調(diào)整設(shè)計方案等提出建議措施,最終使工程建設(shè)滿足安全行洪的要求,針對本工程特點,其技術(shù)路線為:
(1)分析涉河建設(shè)方案的可行性、合理性,提出設(shè)計方案。(2)根據(jù)規(guī)范確定防洪標準,進行水文分析與計算,確定設(shè)計洪水,與之前批復(fù)的設(shè)計洪水進行對比分析。(3)分別針對優(yōu)化設(shè)計和建設(shè)生態(tài)公園人工湖后進行水面線計算,論證因人工湖建設(shè)對之前批復(fù)的河道可能帶來的影響,提出相應(yīng)解決措施。(4)根據(jù)洪水計算情況,分析人工湖修建后對之前批復(fù)河道行洪能力的影響范圍及大小。(5)對評價范圍內(nèi)現(xiàn)有防洪對象進行防洪能力分析,提出工程建設(shè)后影響行洪能力的補救措施。
4 人工湖建設(shè)工作內(nèi)容
生態(tài)公園人工湖工程洪水影響評價報告的工作內(nèi)容主要包括:項目背景情況分析、規(guī)劃河道建設(shè)基本情況介紹、涉河建設(shè)方案、水文分析計算、壅水分析計算、防洪綜合評價以及防治補救措施等。
(1)基本情況:掌握項目建設(shè)的依據(jù),分析項目建設(shè)的必要性以及項目由來,收集評價的依據(jù)資料,并分析河道現(xiàn)狀以及有關(guān)水利規(guī)劃。(2)涉河建設(shè)方案:介紹項目總體建設(shè)情況,根據(jù)項目實際情況界定涉河建筑物的內(nèi)容,分析涉河建筑物設(shè)計方案以及涉河建筑物施工方案,列出涉河建筑物控制坐標及特征參數(shù)。(3)水文分析計算:根據(jù)工程河段的實際情況,選用合理的洪水計算方法,收集水文資料進行洪水分析計算,并進行歷史洪水調(diào)查,并提供不同頻率的洪水成果,同時計算工程河段施工洪水以及控制斷面水位流量關(guān)系曲線。(4)壅水分析計算:采用一維水流數(shù)學模型進行河道水面線計算,以此推算工程實施后的沿程壅水情況。(5)防洪綜合評價:從規(guī)劃符合性、防洪標準的符合性、對行洪安全的影響、對河勢穩(wěn)定的影響以及對第三方水事權(quán)益的影響等方面對項目建設(shè)進行綜合評價。(6) 防治補救措施:對項目建設(shè)對其他第三方可能造成的影響編制相應(yīng)的防治補救措施。
5 結(jié)束語
人工湖設(shè)計工程建設(shè)后,工程出口斷面水力要素不變,不對下游橋涵產(chǎn)生的沖刷,對下游河道河勢無影響,保證下游河道河勢仍趨于穩(wěn)定。工程建設(shè)范圍為人行道邊線和綠化帶邊線均為征地范圍,且不會雍高上游水位,本工程的建設(shè)不涉及第三方合法水事權(quán)益的糾紛。生態(tài)公園人工湖設(shè)計工程建設(shè)方案實施后對河道行洪造成的影響甚微,有效的提高項目經(jīng)濟性,工程建設(shè)符合本區(qū)域建設(shè)及地方發(fā)展需要,工程建設(shè)才是合理可行的。
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作者簡介:冉蕾(1995-),男,重慶人,碩士在讀,研究方向:水利工程。