劉建海
(塔城地區水利水電勘察設計院,新疆塔城834700)
塔城市位于新疆維吾爾自治區西北部的塔城盆地,全市土地總面積4353.6km2,市區總面積46.5km2,轄區內有12個鄉鎮場。塔城市河流較多,洪災較頻繁。城市采用四等城市防洪標準,并根據不同位置及防護對象的重要性分別選用防洪標準,市區內從西向東有5條河流穿過市區:①烏拉斯臺河發源于塔爾巴哈臺山脈中哈邊境的依登科魯山,河流走向由北向南,烏拉斯臺水文站以上流域面積228km2,河長58km,多年平均徑流量為0.4573×108m3,屬中、低山融雪型河流。②加吾爾塔木河為泉水逸出帶,屬泉水補給型河流。③東門外河上游為泉水逸出帶,在東門外橋進入城區,下游逐漸被灌區分流。④師范河上游為泉水逸出帶,在師范橋進入城區,下游逐漸被灌區分流。⑤喀浪古爾河發源于塔爾巴哈臺山脈河長28.9km,多年平均徑流量1.202×108m3,屬中、低山融雪型河流,如表1。

表1 市區內河流
結合河流特性,不僅要增強河道的泄洪功能,還要考慮河道的滯洪能力,消減洪峰流量。由于枯水期水位較低,干枯的河床不利于生態景觀營造,需要采用一定的工程措施維持景觀水位,保持生態景觀功能。同時利用南沙河水位變化的特殊性營造濱河景觀。
塔城市河流綜合整治工程全長11524m。由于項目位于主城區的中心位置,項目周邊交通網發達,有文化路、左公路、省道221等多條城市主干道,是塔城市對外展示的重要窗口。受歷史和地理環境影響,河堤內有大面積的灘地,因此,在設計中易采用“近自然化”設計思路,恢復河道的生態環境,同時因地制宜在河道兩側塑造大面積水域,增強河道的滯洪能力[4]。
城區河流綜合整治工程現場情況較復雜,項目區內有灘地、農田、果林、礦坑、綠地等多中形態。在進行設計時根據不同區域的特點進行功能區劃分,以充分發揮地形地貌條件優勢,最大限度地避免二次破壞。按照上述思路將工程由上游至下游分為3部分:上游河道濕地區、中游濱湖景觀區和下游濱湖濕地區。3大功能分區空間形態略有不同,上游濕地由河道擴展而成,中游湖體由河道與礦坑相連而成,下游濕地由灘地改造而成。
上游河道濕地區全長5.5km。該段屬于河流由山區向平原過渡階段,周邊分布有較多的鄉鎮村落,城市發展相對滯后。根據遠景規劃,濕地周邊將建設大型商住片區,發展潛力較大。現場主要由荒地、果林、農田和魚塘構成,周圍空間開闊,環境影響因素少。設計思路是通過空間改造恢復河道生態,特別是可以利用河道兩側的空地進行河道拓展,建設大面積的河道濕地,這不僅有利于提升河道的泄洪與滯洪能力,還可強化工程的景觀功能,為城市建設和發展服務[5]。具體設計思路如下:
(1)新建河流兩岸的堤防設施,將防洪標準提高到50年一遇。
(2)區域下游知文園設置1處橡膠壩,汛期不影響河流的泄洪功能,枯水期保證相對穩定的河流水位,在增強河流蓄水功能的同時,為濱水景觀塑造創造條件。
(3)將堤岸內的雜草,樹木全部清除,以改善河道的水文過程,強化河道的防洪能力。
(4)通過拓寬河道,與周邊水體相連,在知文園、文琴園、絲路園形成大面積的完整水面。將區域內位置較高的地塊進行適當的挖填處理,形成各具形態的景觀島,達到模擬自然濕地的形態特征。改造后的濕地會隨著河流水位變化形成多樣化的水域形態,在枯水期和豐水期形成不同的景觀體驗。
(5)改造完成后,主河道經過清淤開挖,成為整個系統的最深部位,保證河道的泄流能力;淺灘設計深度在1.2m以內,主要栽植沉水和挺水植物;景觀島和迎水坡部位設計平臺和棧道等親水設施,同時輔以景觀樹木,強化整合系統的景觀效果[6]。
景觀和水利是一個相互影響的過程,為研究工程對水利因素的影響,選擇2處進行水文計算,結果如表2。

表2 上游濕地區水文參數計算結果
由表2可看出,經過改造設計,河道寬度和深度都有明顯增加,最大流速和最高水位均有顯著下降,防洪、蓄洪能力得到顯著增強。同時,通過設置橡膠壩可保證穩定的景觀水位,提高了河道的生態景觀效果。
中部濱湖景觀區長3.2km。此區域緊鄰市中心和密集的居住片區,交通便利、人口眾多,具有重要的商業和經濟價值。該區域曾經廠礦林立,具有大量的工業遺址,同時河道東南方有一處天然湖泊,面積0.38km2。總體而言,該區域地形復雜多樣,擁有豐富的環境景觀資源,具有較高的景觀生態價值。
基于該區域的地形環境因素,充分地形地貌特征,通過河道拓展和水體重塑形成河湖一體的濱湖親水景觀格局[7]。具體而言,擬采用以下設計思路:
(1)在東門外河與S221相交處,附近設置引水渠首,保障濱湖的安全引水。
(2)由于該段是東門外河初入平原的河段,河道淤積較嚴重,且灘涂面積廣大。在設計中利用開挖方式將灘地塑造成景觀濕地島群,強化主河道與南部天然湖泊的聯系,增強水體自凈功能,改善水質。
(3)開挖部分灘地使河道和湖泊聯通,充分發揮湖泊的調蓄作用。同時開闊的水面對降低洪水流速,提高防洪標準具有重要作用。
(4)改造工程完成后,濱湖區會隨著水位變化呈現多樣化的景觀效果,春秋季的枯水期濕地景觀島形態清晰,豐水期可形成大面積水域空間,呈現河湖一體的獨特景觀。
(5)主河道經過清淤開挖,成為整個系統的最深部位,保證河道的泄流能力;濕地島設計水深0.4m,在枯水期露出水面形成豐富的景觀效果,豐水期沉入水底,因此在濕地島大量種植挺水和水緣植物;淺灘的設計深度設計1.2m,主要栽植沉水;景觀島和緩坡部位分層架設湖中棧道和親水步道,形成多層次、立體化的觀景與親水空間。
為進一步研究工程對河道水利因素的影響,在該區域選擇4處進行水文計算,結果如表3。

表3 中部濱湖景觀區水文參數計算結果
由表3可知,河道的寬度和深度都有明顯增加,最大流速和最高水位均有顯著下降,防洪、蓄洪能力得到顯著增強。同時,通過設置橡膠壩可保證穩定的景觀水位,提高了河道的生態景觀效果。
下游濱湖濕地區全長3.1km。該區段位于鞍山市立山區中心地帶,從南至北有多條主干道橫跨南沙河,具有重要的戰略意義。該段以河灘地為主,景觀基底良好。結合場地的實際情況,設計利用灘地進行改造,構建河湖一體的河道濕地景觀格局[8],具體設計思路如下:
(1)在河道下游位置設置橡膠壩,壩址位于S221南邊500m處。
(2)改造工程完成后,濱湖區會隨著水位變化呈現多樣化的景觀效果,春秋季的枯水期濕地景觀島形態清晰,豐水期可形成大面積水域空間,呈現河湖一體的獨特景觀。由于河水會淹沒大部分河灘,水域面積廣大,因此特意設計基礎較高的景觀島,保證洪水期游客的安全。
(3)在空間設計上采用復式斷面,通過種植綠色植物增強景觀效果。岸邊的觀景臺與堤防結合延伸至水邊,和分層架設的親水棧道及湖中棧道相互配合,形成立體化的親水空間。
(4)在該段的設計中,淺灘的面積最為廣大,設計水深一般在0.4~1.1m之間,因此大量種植沉水和挺水植物,同時大面積的淺水濕地可有效增強水體的自凈能力。
為了研究改造工程對水利因素的影響,在該段選擇了3處進行水文計算,結果如表4。

表4 中部濱湖景觀區水文參數計算結果
由表4可知,該段在改造后可形成比較穩定的景觀水位,最大流速和最高水位均有明顯下降,河道防洪調蓄能力明顯增強。與上游和中部不同的是,下游河道在改造后形成了河、湖、濕地為一體的濱湖濕地空間。
以塔城市河流整治工程為例,探討了景觀與水利融合理念在城市河道整治改造工程設計中的應用。城市河道整治工程不同于傳統水利工程,不僅要承擔防洪等水利工程的基本功能,還要具有景觀、旅游、娛樂、文化等多重城市功能。因此,在設計中需要水文、水工、景觀、環境等多專業協同支持,相互補充,充分發掘場地資源優勢,形成兼具水利功能和生態功能的建設思想。