【摘要】本文以營口開發區河流水系聯通工程為例,設計采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施,實現跨流域調水和區域內河湖水系的聯通,通過采用生態河道治理措施,解決了水資源短缺河道的水生態問題,同時結合水景觀建設實現了水利工程建設與城市規劃發展、歷史文化有機結合。
【關鍵詞】河流水系聯通;雨洪資源利用;生態護坡固岸
近年來,隨著遼寧沿海經濟帶開發建設、大路網建設等一批重大項目的實施,使營口開發區經濟發展迅速,城區日益擴大。開發區招商引資、旅游以及人民群眾對生活環境提出了更高的要求,只有通過對現狀河流水系的改造來優化城市的“軟環境”,才能提升城市的內在魅力,因此對開發區境內河道水系進行綜合規劃治理,達到河流水清、岸綠顯得非常迫切。
1、現狀分析及存在的問題
營口開發區現狀河流主要有熊岳河、二道河和紅海河,均為東西走向獨流入海的河流。各河中流域面積最大的為熊岳河,流域面積為307km2,干流河道全長42.5km,其中營口開發區段長13.0km,其次為紅海河,流域面積為54.38km2,河長13.5km,最小的為二道河,流域面積為40.6km2,河長12.78km。這些河流現狀存在諸多問題,主要體現在如下幾個方面:
(1)河道淤堵嚴重,防洪標準低
河道內雜亂無章,垃圾成堆,淤堵嚴重,二道河、紅海河河道狹窄處只有2.0m~3.0m,個別河道段農田、房屋侵占河道現象嚴重。熊岳河盜采砂問題嚴重,兩岸堤防殘缺不全,防洪標準較低,已嚴重影響河道的正常行洪。
(2)水資源短缺,水質污染嚴重
熊岳河水資源條件較好,但區內的二道河與紅海河河道流域面積較小,河道上游沒有控制性水源工程,除汛期外,兩條河基本干涸,山溪型河流特征明顯,當地人把這兩條河稱為“無頭河”。上游農村段河道內垃圾眾多,下游城市段河水污染嚴重,地下水位低,海口段海水倒灌問題嚴重。
(3)生態功能退化,制約城市發展
由于河道沿線堤防、灘地土質為砂性土,抗沖刷性能差,部分堤段岸坎較陡,加之人為侵占、破壞嚴重,以致河道內植被覆蓋率低下,部分河段進行了局部的治理,主要是為防治洪水沖刷,河道斷面單一、渠化、白化問題嚴重,毫無生態、景觀而言。
2、河流水系生態景觀設計
根據營口開發區境內河流水系現狀存在的問題,景觀水系聯通治理原則是要滿足防汛排澇、水系聯通、截污改善水質等基本功能,突出濱水景觀、休閑旅游等功能的重點水系,以順應自然的構思將流水和人造景觀融為一體,突出鲅魚圈歷史文化底蘊,體現新興現代化城市的形象,體現親水、自然、生態、歷史文化和人性化有機結合的構思。從上述基本功能定位出發,本河流水系聯通設計在保證增強河流防洪排澇的基本功能前提下,本工程采用了以下設計策略:
(1)雨洪資源利用,改善內河水質
針對水系現狀存在的水資源短缺問題,設計在水量充沛的熊岳河修建提水泵站,汛期集中大流量提取熊岳河內的尾洪,通過長距離輸水管線輸送至蓄水方塘工程內,蓄水工程位于望兒山東側,占地面積85萬m2,其中形成水面面積36.9萬m2,蓄水量約110萬m3,河流水系聯通工程平面布置詳見圖1。蓄水方塘還可以蓄集周邊地區的區間洪水,緩解周邊地區的城市、農田的排澇問題。通過蓄水方塘調節存蓄水量,多余水量從蓄水工程內通過450m人工明渠自流排入二道河內,再經二道河到紅海河段3.1km人工明渠自流至紅海河,在非汛期小流量維持生態性供水,滿足內河水生態需求,形成熊岳河、二道河、紅海河互相連通的水系。設計采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施,通過科學論證實現跨流域調水,解決了營口開發區境內河流水資源時空分配不均的技術問題,一定程度上緩解二道河與紅海河水資源短缺的現狀。同時根據河道沿線排污口分布情況,增設多條截污管道,將污水輸送至污水處理廠處理后的中水排放至河道內,從根本上解決了河道水質污染的問題。
(2)修復河道岸線,恢復生態功能
本工程設計堅持打造自然生態的河道岸線,不刻意裁彎曲直,保留河道深潭、淺灘。河道、湖區岸線防護設計采用了多種水利工程新產品、新技術,將生態組合治理措施應用到水利工程護坡、護岸中,打造河流水系綠色岸坡生態廊道。
設計中針對不同的河岸段的實際情況,分別采用了充砂管袋生態護坡技術、生態植草袋護坡技術、聯鎖混凝土植草磚護坡及自然石堆砌生態護岸等近十種生態護坡、護岸形式。
砂管袋生態護坡技術
本次設計創新性的采用充砂管袋生態護坡結構對堤壩進行防護,該護坡結構采用400g/m2無紡布和直徑為0.3~0.5m,長5~8m的無紡布管狀袋組成,充砂管袋護坡剖面圖、平面圖詳見圖2、圖3。該防護結構能夠抵抗一定洪水對堤身的沖刷,還能解決堤壩坡面受雨水沖擊易塌陷、護坡體脫落等問題,提高了堤壩抗洪災能力和使用壽命,且投資少,見效快,同時可在坡面土上種植草等植物,有利于改善生態環境。
②生態植草袋護坡技術
該生態邊坡工程系統由生態植草袋、三維排水聯結扣、扎口帶三方面構成,生態植草袋護坡標準斷面詳見圖4。該防護邊坡屬于柔性結構能夠適應這種變形和擠壓,同時還可將局部的集中膨脹力化解為均布應力,起到很好的以柔克剛的效果,使結構保持穩定。
③聯鎖混凝土植草磚護坡
設計二道河上游段采用采用聯鎖磚護坡,基礎在用漿砌石基礎,聯鎖磚下鋪設粗砂找平層,粗砂下鋪設400g/m2的無紡布,聯鎖混凝土植草磚護坡標準斷面詳見。設計聯鎖磚規格:L403.2mm,W351.6mm,T100mm,開孔率25%,強度要求C25,F150。聯鎖磚每鋪設50m,垂直水流方向設伸縮縫隙一道,伸縮縫處及與其它結構接觸處的空隙采用M10水泥砂漿充填。
④自然石堆砌護岸
自然石護岸設計底座為漿砌石結構,上部為自然風化大塊石堆砌而成,設計采用天然黃石,要求獨立成塊,塊體表面為自然風化形成,非人工雕琢,塊石粒徑為1.0m~2.0m,自然石堆砌護岸結構標準斷面詳見圖6。該護岸設計體現了河岸與自然相結合的設計理念。
(3)合理布置攔河建筑物,形成景觀連續水面
河流水系工程結合各個河道水文、地質、地形地貌等自然因素及建筑物所要實現攔蓄、節制等功能上的差別,共設計攔河建筑物29座,分別采用鋼壩閘、橡膠壩、液壓升降壩以及自然滾水壩等型式,共形成人工水面及濕地25處,涵養和補充了區內水資源,防止地下水位下降,海水倒侵,改善了河道的生態環境。
(4)改善堤岸景觀,提升城市品位
河流水系治理工程以“水利搭建平臺,提升城市品位”為設計理念,實現水利工程建設與城市發展有機聚合。
蓄水方塘設計中充分考慮營口開發區城市化進程發展的諸多元素,達到河流水系工程建設與營口開發區全域城市化的城市發展思路和“熊岳望兒山母親節”的母愛文化完美融合。河流水系節點設計體現人文文化內涵,二道河的濱水景觀設計以“一水、兩帶、四節點”為景觀結構,將河道景觀的各個要素有機的串聯起來,形成一個完整統一的河道生態系統。熊岳河以海洋生物作為設計的主要元素,主要體現了歡快、動感的設計理念。用以提升河道兩岸人們的樂觀、豐富的文化生活。本次設計中的四大節點分別為海鷗島、連心湖、如意島、東環湖。海鷗島以自然、生態為主旨;連心湖以歡聚、親水為理念;如意島以觀景、留念引人入勝;東環湖注重恬靜、輕松。紅旗河景觀帶以“揚帆起航”為主題,遵循“以人為本”的設計原則,采用了“一水、兩帶、三節點”的景觀結構。通過運用船、帆、舵等景觀元素來展現一幅蜿蜒曲折而不失品位的當代河道景觀。
結語
本工程設計堅持“安全、綠色、生態”的設計思路,采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施,實現跨流域調水和區域內河湖水系的聯通,解決了水資源短缺河道的水生態問題。采用生態護坡護岸技術代替傳統的硬質護岸型式在防水流沖刷的同時,能夠還河岸自然和綠色。該工程的水景觀建設使水利工程建設與城市規劃發展、歷史文化完美結合。
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作者簡介:孔繁友,男,(1979年2月出生),遼寧沈陽人,高級工程師,主要從事水利工程科研、規劃、設計工作。