晉城市城東景觀水系工程治理要點分析

王引田

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原030024）

晉城市城東景觀水系工程治理要點分析

王引田

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原030024）

本文闡述了山西晉城主城區城東景觀水系工程建設的意義，水系建設與城市發展以及城市品位提高的關聯性，并提出水系規劃治理要因地制宜，同環境改善、水系建設、城市防洪、城市發展等統籌兼顧的原則。

景觀水系；治理要點；防洪；城市發展

1 工程概況

山西省晉城市城東景觀水系（花園頭河新市東街至北環路段）工程位于晉城市城區東部開發區，北起北環路段，南至新市東街，水系南北走向全長2.5km，東西寬100～800m，占地面積1187畝，結合地形布置形成北部、中部、南部三個水上公園，蓄水總面積17.72萬m2，綠化面積41萬m2。富士康工業園區座落于該水系南部。

依托水系，規劃建設城區東部沿花園頭河周邊區域為創業園區，進而推動周邊商貿物流業、現代服務業、房地產等產業的發展，使花園頭水系周邊成為一個功能完善、宜居宜業的現代化城市片區，進而提升整個城市的品位和水平。晉城市委、市政府把城市水系建設、城市規劃建設和經濟社會發展結合起來，將主城區城東景觀水系（花園頭河·新市東街-北環路段）的建設列為晉城市十二五發展的標桿項目，優先建設開發。

2 環境分析要點

2.1 區域環境現狀

近年來，隨著城市化進程加快，城市規模擴大，人口增多，原本水草豐美的河岸被居民區擠占，使得河道行洪能力降低，對下游城區防洪構成威脅；城市基礎設施滯后，大量城市垃圾、污水直接排入河內；隨著逐年區域降水的減少，河水枯竭，失去往日的碧水清波；區域四周城市交通密集，運煤專用鐵路橫跨溝谷，使得區域內煤塵、噪音污染較嚴重。這與城市向東發展對環境的要求嚴重不符，為此需要對花園頭河以及沿河兩岸包括水、生態、噪音等綜合環境進行徹底的整治，使城市的發展與生態環境的保護相協調，保證城市發展的可持續性。

2.2 地形要素分析

花園頭河水系設計秉承源于自然，尊重自然，取之自然的理念進行設計。區域南北地形高差達70多米，根據現有區域內蘭花路、運煤鐵路專線的分布，治理區域分割成北、中、南三部分。

首先，地形因素對整體水流走向及其在河谷段的塑形會產生強有力影響。北部南北走向在地勢上有著很大的落差，水流湍急很易形成河谷。而東西走向地形起伏不大，因此對水流影響較小。中部空間相對開闊，規劃為一個較大面積的人工湖。南部地勢陡峭，山谷地質風貌顯著，通過對地形作相應調整，在該區域形成較大的水面積，為城區提供相對豐富的水面積，成為城市的重要的濱水景觀區。

花園頭河區域空間多樣性、獨特性決定水體景觀設計多樣性。“一河-三園”規劃方案理念由此孕育而生。每個空間的獨特細節考慮都旨在創造一種與眾不同的空間環境氛圍。由北部區域南北高差大而形成“跳躍的水”過渡到中部開闊區域形成“靜止的水”至南部近依城市而形成“城市濱水”組合成三個不同形式的自由空間。

3 城市防洪要點

花園頭河從城市東北部入城，由北向南，穿城而過，匯入白水河。隨著晉城金匠富士康工業園區的建設，有效帶動城東片區的發展，市區范圍向東擴展，將花園頭河納入了市區范圍，因此，它必須滿足防洪標準。

3.1 防洪標準確定

根據《堤防工程設計規范》（G B 50286-2013），結合晉城市十二五發展規劃，花園頭景觀水系工程防洪標準確定為100年一遇。花園頭河全長6.35km，流域面積19.3km2。新市東街至北環路為河流上游段，治理長度2.75km，治理段流域面積約5.0km2。治理段控制流域內植被情況一般，由于其河谷狹窄，河道縱坡較陡，洪水來勢迅猛，尖瘦和矮胖峰型均有發生。

3.2 洪水確定

根據《山西省水文計算手冊》（2010版），由于控制斷面附近沒有水文站，故按無資料地區考慮。因工程段流域面積較小，匯流時間較短，洪水計算無法采用“手冊”中的推理公式法計算，故洪水計算采用“手冊”中的綜合單位線法進行計算。計算結果見表1。

表1 各區域洪水計算成果表

3.3 調洪計算

根據各區間洪水過程特性，以及中部、南部湖區各自庫容曲線、各自的泄流特征進行調洪計算，成果見表2。

表2 洪水調節計算成果表

4 工程布置

4.1 工程布置原則

跟據前述要點，晉城市城區城東花園頭景觀水系工程布置要堅持“因地制宜、綜合治理、景觀與生態相結合”的原則。

①城市水系治理工程要緊緊圍繞防洪、生態、景觀、休閑等多個方面綜合整治；

②岸線布置原則上維持現有河堤走向，并考慮與城市路網規劃的一致性，根據行洪能力和景觀需求，對岸線作局部調整。

4.2 工程總體布置

工程布置盡可能因地制宜。根據前述“一河·三園”規劃方案，工程布置上以花園頭河為主軸，連通北部、中部、南部三部分水域。

4.2.1北部公園布置

北部公園南北長1090m，地形高差約30m，為了形成跳躍的水體，順公園走向在蘭花路西側、崇實路以北的區域布置11道跌水，跌水布置寬度為40～150m，跌水堰高0.3～3.7m，水面寬度為30～70m，形成10個親水區域。

水流通過穿越蘭花路、太岳路下的管道輸送至中部公園湖區。為了實現“跳躍的水”的理念。利用布置于中部公園淺水區域的提水泵站輸水至北部公園北側廣場，來循環整個北部、中部公園水系。

為了增加北部公園觀賞和游玩性，親水區域采用近自然和人工手法分為各有特色的綠色水花園、水中石園和戲水園。親水區域西側以林蔭景觀道為水的界限，東側景觀以自然式風景為特點，場地地勢平坦，坡度非常緩，水深較淺，可生長著各種水生植物，水邊界外圍生長草本植物。

4.2.2中部公園布置

中部公園蓄水湖位于蘭花路以東，太岳路以南，運煤鐵路線以北。該處原為一處相對開闊的低洼地帶，地形高程西南相對較低，東北相對較高，湖的西側、南側可利用現有公路、鐵路路基作為蓄水壩擋水，東側、北側利用較高地形攔蓄。中部公園作為花園頭水系公園中重要的生態公園組成部分，水系湖面較大，蓄水面積7.6萬m2，蓄水量26萬m3，稱為靜止水域。湖底設計高程西部約為745m，湖面高程752m，水深最大達7.0m；中部考慮作為水生態游園，布置有沙灘、游園微地形小島，水深相對較淺，湖底高程750～751m，水深1～2m。因中部公園地形相對開闊，岸堤在南側、東側采用生態岸坡；西側、北側因地形高差較大，采用復式岸堤型式，即下部從堤基高程向湖底采用不陡于1∶5的斜坡過渡，上部布置重力式混凝土岸墻，墻高不超過4.0m。

中部公園考慮洪水調蓄，在湖靠近南部鐵路一側中部布置一泄水溢流豎井，豎井頂高程752.00m，底高程736.50m，井深15.5m。井口為圓形，直徑2m。豎井與現有穿鐵路涵洞連通。涵洞出口與下游的南部公園部分水域相連，在連接處加設防沖設施。

公園的娛樂。中部公園北側湖岸林蔭道是公園最吸引人、最熱鬧的區域。這里與眾不同的造型元素沿著湖邊的林蔭道清晰可見，樣式完美契合湖岸造型，因地制宜的設計將園區的親水性充分體現。提供多功能服務的園區咖啡廳、水上游船、水上娛樂場設施等，增加了景區的娛樂性。帶有沙灘酒吧的沙灘海灣，象征沙灘貝殼的座椅此供游人休憩或享受陽光。最低勢的區域位于靠近湖岸東側及南側，遵循自然的設計手法，將這里規劃為安靜的休閑場所，猶如置身于自然空間。與北面湖岸硬質鋪裝處理相對比，這里駁岸采取軟質生態化處理。水深較淺，大部分地區很容易抵達湖邊，只有少部分地點設有蘆葦叢不可親近。大面積的蘆葦區為喜水鳥類提供遷徙地，同時也為景區游人展現別樣的風景體驗兼可凈化公園水質。通過對湖水邊緣疏密交替變化來帶來游人不同體驗和感受。

4.2.3南部公園布置

南部公園順河道緊接中部公園下游布置。該水域特點相對緊靠城市交通干道，區域對外交通方便，便于游人進出，該湖定義為城市濱河水域。南部公園蓄水湖位于蘭花路以西，太岳路以南，新市東街以北。該處地勢陡峭，山谷地質風貌顯著，通過對地形作相應調整，在該區域形成較大的水域，為城區提供相對豐富的水面積。該湖面蓄水面積8.32萬m2，蓄水量33.3萬m3。

南部蓄水公園水面根據地形特點水面窄而長，最窄處僅36m，最寬處170m，湖區長度達930多米且上下游高差較大，在湖區中部布置5道跌水堰，每階高差1.0m，將湖區分為上、下游兩片水域。首級堰頂寬3.7m，方便湖區兩岸交通，其余四級堰頂寬0.5m。上游湖底設計高程729.00m，水面高程733.0m；下游湖底724.0m，水面高程728.0m，上、下游湖區水深均為4.0m。南部公園考慮作為濱水游園，堤線布置圍繞地形走向布設。北側、西側布置按現狀溝谷邊緣線布設，采用重力式直立岸墻，東側采用生態岸坡；南側布置有微型廣場，用直立式岸墻。

南部公園考慮洪水調蓄，布置兩處溢流泄洪設施。一處位于5級跌水堰上游，連通南部公園上下游湖區。溢流豎井口為方形，井口尺寸3m×3m；豎井頂高程734.00m，溢流口高程733.0m，底高程723.0m，井深11m，溢流井底部為連通下游的箱涵，箱涵上、下游進出口高程均724.0m，涵長38m，箱涵尺寸2.5m×2.0m。箱涵出口處加設防沖。另一處溢流泄洪設施在下游湖區靠近南側岸堤中部布置，連通南部公園下游湖區與下游花園頭河道而泄洪。該處溢流豎井斷面尺寸跟上游湖區豎井相同，豎井頂高程728.00m，底高程715.7m，井深12.3m。豎井底部下游側與現有新市東街路基底部涵洞相連。

親水性。南部公園北岸設有公園主入口，岸線采用更趨于城市的、人工硬質駁岸，加強親水、戲水功能，使游人能更多時間在此駐足游玩，享受陽光和簡潔現代的濱水生活。伴隨在湖區南部是柔軟而碧綠的生態軟質駁岸。一些可以讓游人踏足其上的小島，緊緊依偎在湖岸的旁邊，特別是其中的一些較為平緩的區域，特別適合于人們與湖水的親密接觸。

綜上所述，各個公園布置無論是從流水方式或水域面積結構，還是鋪裝材質處理以及種植配置規劃上都與每個區域的各自風格保持一致。

5 效果分析

通過對城東花園頭河水系的綜合治理，使城東區域的防洪標準達到100年一遇，對保護晉城城東人民生命財產的安全發揮了重要的作用。

工程的實施對晉城主城區城東片區區域的水土保持起到重要作用，同時花園頭河治理段為新規劃城區的發展區域，緊臨富士康建設中的金匠工業園區，對改善本區的自然環境和人居環境起到積極作用。

隨著城東自然環境的改善，也改善了投資環境，吸引更多投資者到晉城來開發建設，促進了晉城的經濟增長，同時也推動了旅游事業的發展。

［1］劉樹玉.水文化在城市水系規劃中的體現—談河北省行唐縣環城水系規劃［J］.水利規劃與設計，2014（12）.

［2］G B 50286-2013.堤防工程設計規范［S］.的影響較大，初值取值偏差較大時也可能導致計算結果不收斂。牛頓下山法在牛頓法的基礎上通過引入下山因子使收斂域大幅加大，提高了能量法計算水面線的可靠性。經筆者在多個工程項目中對比，牛頓下山法較普通迭代法確有更強的適應性。

參考文獻

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：1672-2469（2015）09-0032-03

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.011

王引田（1969年—），男，高級工程師。