吉林省城市景觀水系設計研究

韓冬梅 許經宇

（吉林省水利水電勘測設計研究院 吉林長春 130021）

“水是生命之源”，喜歡與水親近是人類的本性。隨著城市發展進程的加快，許多城市都將濱水景觀的營造作為提升城市形象、拉動經濟增長、改善城市生活環境的重要手段。在我國南方，城市景觀水系居多，景觀水系設計發展較快，而在北方地區由于經濟發展等因素的影響，濱水城市景觀設計相對較少。但是在近幾年，隨著吉林省經濟突飛猛進的發展，城市發展迅速，濱水城市景觀水系的發展勢在必行。本文以前郭縣新城區景觀水系規劃設計為例探討北方城市景觀水系設計需要注意的問題及相應啟示。

1 項目區概況

吉林省前郭爾羅斯蒙古族自治縣（簡稱前郭縣），位于吉林省西北部，松嫩平原南部，隸屬于吉林省松原市，縣城與松原市共處一城，是松原市政治、經濟、文化的中心。地處東經123°35′—125°18′，北緯 44°17′—45°28′之間，全縣幅員面積6979.42平方公里。

新城區規劃最大特色和優勢就是擁有豐富的水資源，依托第二松花江，打造以濱江水系為核心，集商貿居住、旅游休閑、公共文化服務、濱江景觀于一體的濱江城市綜合區。從新城區總體規劃考慮，新城區景觀水系規劃是十分必要的，是新城區規劃基礎建設的重要組成部分。

新城區景觀水系從前郭灌區二總引干引水，經引水線路進入新城區內水系線路，引水方式為自流。引水線路樁號0+000-4+318段為前郭灌區的零引干，樁號4+318-5+181為新建渠道。

城區水系排水通過泄水線路將水排入第二松花江，泄水線路樁號0+000-0+593.18段為新建河道，樁號0+593.18-1+062.76段為前郭灌區的糧窩泄干。

考慮當第二松花江水位較高，城區內水系因暴雨形成的雨水無法從第二松花江防洪涵閘自流排出，在泄水線路末端建立1座排澇站，啟動排澇站實行強排，以保證城區內的防洪安全。

2 工程規模及總體布局

前郭縣新城區景觀水系規劃主要包括零引干及糧窩泄干的整治，引水線路、泄水線路、新城區內水系線路和人工湖的規劃設計。

新城區景觀水系規劃年引水總水量約為280萬m3，景觀水系在每年的灌溉間歇期4-5月份及8-9月份換水，每次換水量為140萬m3，天數為5-7天。新城區內水系線路設計流量為2.83 m3/s。新城區景觀水系規劃參數見表1。

水系線路、人工湖及建筑物總體布局見圖1。新城區規劃水面控制面積為 0.70km2，水面周邊控制集水面積為10.5km2，確定排澇站排澇流量為 4.99m3/s。

表1 新城區景觀水系規劃參數表

3 工程設計

3.1 引水線路設計

引水線路比降利用零引干現有的比降，為1/10000，渠底寬為5m，邊坡為1:2。渠道采用6cm厚的PP纖維混凝土板塊襯砌，混凝土板塊下鋪設無紡布。為使渠坡穩定，在坡腳處設一道梯形混凝土底梁，底梁深40cm，上底寬20cm，下底寬25cm；渠坡頂部設一道長方形混凝土梁封頂，梁深20cm，寬15cm。

混凝土板塊尺寸為 1m×1m，塊與塊之間均設縫，梁順水流方向每 8m設一道橫縫。縫寬均為1cm，縫間嵌聚乙烯泡沫板。

3.2 泄水線路設計

（1）泄水線路比降1/10000，渠底寬為5m，邊坡為1:2。渠道底換填粘土0.5m厚，邊坡采用0.8m厚粘土，為使渠坡穩定，采用生態袋的護坡形式。

（2）末端涵洞渠底高程為131.75，低于現有涵洞底高程，故涵洞需重建。

3.3 人工湖設計

新城區內人工湖共6個，分別為圣祖廣場處圣湖、黨政廣場處月亮湖、和林湖、煙霞湖、郭爾羅斯湖、賽罕湖。湖面面積分別為 72453m2，55195m2，60827m2，193883m2，8271m2，9112m2。

湖底采用粘土回填，厚 0.5m；湖設計邊坡為1:2，采用生態袋護坡，厚0.8m。生態袋護坡頂高程為湖面高程加0.4m超高。

六個人工湖均與各個水系線路相連通，人工湖與水系連通的進出口處均采用0.1m厚的pp纖維混凝土板護砌，PP纖維混凝土板下采用天然鈉基膨潤土防水毯防滲，以防沖刷破壞，護砌長度20m。

3.4 新城區內水系線路設計

（1）流量設計

根據新城區規劃用水量約為140萬m3，從原灌區每年的灌溉供水日期及不影響灌溉等方面考慮，確定灌溉水系天數為 5-7天，從而確定水系流量為 2.83m3/s。

（2）縱斷面設計

圖1 水系線路、人工湖及建筑物總體布局

由于水系線路地面高程變化較大，為控制整個水系內水面與地面高差，使整個水系內水面形成落差，滿足城市景觀的需要，設置攔河閘及跌水；每段縱斷面設計結合河道所在地塊的土壤條件和地形變化情況，在滿足不沖不淤流速要求，并能保證自流的情況下，設計河道比降為1:1600—1:2000。

（3）橫斷面設計

本次水系線路橫斷面的設計以確保水系線路行洪安全為主，同時考慮新城區的規劃情況，兼顧景觀水利、生態水利的要求，使道路交叉建筑物更經濟實用，進行水系橫斷面設計。設計斷面為梯形斷面，設計水面寬為12m，水深0.8m，邊坡為 1:2。其中水系線路 1的圣湖及月亮湖之間的連接部分為九曲河，考慮圣祖廣場處的景觀設計需要，設計水面寬為5m-20m，水深0.8m，邊坡為1:2。

水系線路多為挖方河道，少數為半挖半填河道。根據地質條件，河底巖性為第四系全新統沖積堆積的中砂〔2-2〕層，較松散，屬中等透水層，存在渠道滲透問題，需要采取防滲措施。水系線路河底采用換粘土 0.5m厚的防滲措施，邊坡換粘土厚0.8m，采用生態袋護坡以防滑坡。

4 水系設計的重點

由于北方冬季溫度極低，水系斷面及相關建筑物的美觀及防凍脹設計成為水系設計的重點。項目區氣候分區為嚴寒，為保證建筑物安全運行和應有的工程壽命，必須對建筑物進行抗冰凍設計或采取必要的防冰凍措施。

4.1 設計原則

（1）建筑物混凝土采用抗凍等級，具體等級的確定：處在水位變動區部位，抗凍等級為F300，而常年在水上部位采用F200，水下和不凍土層以下為F50。

（2）優先采用有利于抗凍脹的結構型式：消力池寬度在10～15m以內的，優先采用“U”槽結構型式；擋土墻采用懸臂式。

（3）擋土墻

擋土墻廣泛地存在各種建筑物中，也是建筑物最易受凍害的結構，是寒冷地區抗冰凍設計的重點。

根據擋土墻所在建筑物中的位置及墻體各部位的不同，分別采用以下措施：冬季水位變動區部位，采用抗凍等級為 F300；常年在水上部位，采用抗凍等級 F200，水下和不凍土層以下部位，采用抗凍等級為 F50。在挖方的擋土墻基礎埋深2.0m和在填方的埋深1.0～1.5m處，墻后采用聚苯乙烯泡沫板保溫，墻體設排水管，墻后設反濾以減輕墻后的水平凍脹力；另外墻后及基礎也可以采用換砂的形式，有效減輕凍脹力。

4.2 具體設計及措施

（1）新城區內水系線路、泄水線路及人工湖護砌工程

本工程多處于挖方地段，地下水位較高，冬天依舊存水以保證城市景觀，由于粘土在凍脹產生裂縫后可自行恢復，生態袋護坡對凍脹產生的不均勻沉降的適應性較強，河底采用粘土防滲形式，邊坡采用生態袋護坡形式，以解決凍脹問題。

（2）引水線路工程

引水線路多為現有渠道，護砌段采用 PP纖維混凝土板型式，以適應輕微凍脹產生的不均勻沉降，由于冬季運行水位低，PP纖維混凝土板的抗凍等級采用F200。

（3）排澇站工程

排澇站所處位置地下水位較高，且進水口及前池擋土墻都布置在水系中，屬水位變動區，最易產生凍害，按上面敘述的原則采取措施即可；由于施工采用大開挖型式，故閘室段回填砂性土即可減輕對邊墩及后墻的凍脹力，而底板處于水下，基礎不會產生凍脹力。

5 結束語

通過以上實例得出，在經濟迅速發展的北方城市景觀水系工程規劃設計需要注意以下幾點：

（1）景觀水系規劃應充分考慮與城市總體規劃的銜接，充分發揮人水和諧的理念，維持生態平衡。遵循設計依從自然的規劃設計原則才能營造出與自然和諧統一的、美麗的、穩定安全的水系生態景觀。

（2）水系景觀設計不僅要注重美觀，更要注重景觀的可持續性，耐久性，在北方城市注意凍脹對景觀水系的影響。實現城市的可持續發展，需要建立在環境生態、安全、健康的基礎上。水系作為不可或缺的自然元素，水系景觀規劃設計首先要保證水系景觀的生態安全。

1 徐慧. 城市景觀水系規劃模式研究—以江蘇省太倉市為例[J]. 水資源保護, 2007.9, 23(05), 25-30.

2 尹建華, 黃曼莉. 景觀水系整治中的生態規劃—以深圳茅洲河綜合治理規劃為例[J]. 中國城市林業,2006.4(02),17-21.

3 譚顯英, 陳祖軍. 區域水資源保護中景觀水系功能的研究—以上海市景觀水系的發展為例[J]. 水資源保護,2004. 20(06),35-45.