結合防洪工程的濱水區開發建設探討

張穩

（長沙市水利建設投資管理有限公司，湖南 長沙 410008）

一、片區現狀

瀏陽河在開福區朝正垸西側形成約150°急轉彎，是九道彎的最后一彎。彎道進口水流自東向西，在鴨子鋪位置急轉，流向變為自西南向東北，形成了朝正垸三面臨瀏陽河的布局。朝正垸堤防整治前總長度約5.2km，堤頂面寬5～12m，堤外坡1：1.3～1：2.2，堤內坡1：1.5～1：2.3，堤頂高程38.0m左右，防洪標準約30年一遇。河對岸為芙蓉區長善垸和開福區福安垸，屬長沙城市防洪中心城區河東片，防洪大堤已按200年一遇防洪標準達標修建，堤頂寬8.0m，迎水面和背水面采用計算穩定坡比1：2.5，護坡材料為六角塊和草皮。湘江綜合樞紐庫區防護工程對兩岸31.0m以下臨河邊坡采用雷諾護墊進行防護。

原堤身經多年填筑而成，結構差，土質較松散，含砂量高，堤段間連接不平順。根據地質調查情況，該段瀏陽河左岸地質條件優于右岸，河段深泓線偏向朝正垸，總體表現為朝正垸堤腳當沖。該段堤防有兩個險工段，一處是鴨嘴區上游十八墩河段內凹區。該段堤防原為老倒口，在堵口時技術條件限制無法在原位置恢復堤防，堤防內退形成凹岸，水流條件較差。一處為鴨嘴區堤段，該段堤防基礎為沖積淤積區，歷史上堤內多次出現涌砂冒水。

二、防洪工程及其他擬建涉水工程情況

片區開發以水利工程建設為基礎，過程中始終貫徹“給水騰地，退堤還河、給水讓路”的治水理念，堅持水利項目建設和水環境綜合治理的有機結合，生態優先以生態河道建設為基礎，將防洪工程與片區開發有力結合，積極打造濱水、親水平臺，改善城市宜居環境。項目對原有“鴨嘴型”凸出的堤防內退，堤線最大內退距離達650m，新堤整體呈半圓型與上下游平順連接，堤線長度由工程前的5.2km縮短至4.1km，使得該段堤線更加順暢，也一定程度上改善了水流條件。鴨嘴上下游堤線在現有堤防基礎上進行平順，迎水面進行了削坡，岸線在老倒口位置進行了平順的同時也保留了大部分倒口形成的灘地，利用灘地形成濱水景觀區。

圖2-1 朝正垸片區位置示意圖

三、濱水區開發建設帶來的幾點思考

臨水而居，擇水而憩，人類對于水居生活自古就有著執著的偏愛，隨著時代的變化，生態環保理念的深入人心，碧水繞城、人水和諧的水域環境和高品質的精美城市建設成了滿足人民對于美好生活向往的重要條件。朝正垸片區從最早進入城市規劃到目前片區標志性的鴨嘴公園即將建成，歷經近20年，為了確保規劃落地，建設單位組織了多輪調查研究，從城市整體規劃到控制性詳細規劃，通過對不同專業的碰撞，最終融合了各個專業的需求，片區開發獲得了成功。

（一）項目規劃階段

片區的規劃對片區開發品質有著重要影響?？傮w規劃確定了城市功能分區、土地利用、主要交通以及城市紅線、藍線、紫線等控制線，確定了片區發展的總體基調，產業規劃為片區開發確定了發展方向和品質標準。后續的控制性詳細規劃以及防洪排澇、景觀、給排水、電力等專項規劃均以城市總體規劃和產業規劃作為編制依據。專項規劃往往從單個專業的角度出發，在編制的過程中沒有充分考慮到整體規劃的需求以及和其他規劃之間可能存在的潛在沖突，在項目推進到一定程度是，各類沖突仍將不可避免的顯現。為了降低將來可能面對的各種沖突，一方面，建設單位技術部門要具備相關的基礎知識，對工程可能重點涉及的專業要有一定的認識，可以配備相關專業人員或聘請顧問。另一方面，在控制性詳細規劃編制或修編時，對涉及的各個專業應邀請專家或者業務主管部門進行意見咨詢或者參加審查，必要時可以聘請本專業的咨詢單位對方案進行深入研究，通過編制項目建議書或者項目可行性研究報告使方案細化。重點對于產業發展定位、建設標準、規劃落地的可行性和規劃投資情況進行重點研究。以朝正垸開發為例，片區在未開發前，防洪標準僅為30年一遇，首先就應該進行防洪工程的建設。通過查找相關基礎資料，找到了相關依據?！堕L沙市城市總體規劃（2003-2020）》（2014年修訂）確定“長沙市為全國重點防洪城市，中心城區防洪標準為200年一遇洪水?！?001年6月，《湖南省洞庭湖區城市防洪初步設計》審查意見（長沙地區部分）中有關設計標準批復意見為：建議朝正垸按中心城區標準設計。所以，根據以上規劃成果，確定朝正垸防洪標準按近期100年，遠期200年一遇標準設計。

（二）重視水流形態對濱水工程的影響

防洪工程的平面布置不僅對河道水流形態較大，對后續在防洪工程基礎上續建的市政道路工程、景觀工程的影響也較大，同時堤防內退后形成的鴨嘴形河灘地對河道流態的影響也是分析重點。景觀規劃擬將鴨嘴景觀區打造為濱水體育公園，濱水公園將鴨嘴區按相近寬度分三級圓弧形平臺設計，高程分別為36.5m、34.0m和32.0m 。為了確定不同的岸線平面布置對河道流態的影響以及研究濱水景觀區的布置是否合理，建設單位委托科研單位對本工程進行了數模計算。采用DHI開發的MIKE 21模型，建立工程所在水域的平面二維水流數學模型，計算分析不同水文情況下，工程所在水域的行洪水流條件以及所在水域洪水水位及水動力條件的影響，同時水流條件結果也為濱水景觀布置提供了依據。

根據數模結果，上下游堤防段河道整體流態較平順，河道兩岸邊坡沖刷和橋位局部沖刷均可控。鴨嘴景觀區的流態較差，在老堤挖除后，水流中泓線偏向朝正垸側，對鴨嘴景觀區邊坡形成沖刷，導致河道深泓線偏移。在37.5m的100年一遇水位情況下，34.0m平臺的流速達到4.0～2.5m/s，而32.0m平臺的流速在2.5～2.0m/s，36.5m平臺的流速在0.5～1.0m/s。由于各級平臺為弧線型，水流沿弧線發生離心運動，水流急轉，離圓心越近，水流流速越大，鴨嘴區的近堤段流速明顯大于遠堤段，鴨嘴平臺沖刷嚴重。

根據以上情況，建設單位組織對景觀方案進行調整。經過比選，最終確定鴨嘴區按照二級平臺設計，將一、二級平臺合并，高程為36.5m，稍高于10年一遇水位36.04～36.05m；保留32.0m平臺，比湘江綜合樞紐庫區預泄調度回水位31m高1m，作為景觀濕地公園進行布置。另外，為了保證高水位情況下水流盡量向深水區靠近，將36.5m平臺迎水坡上游段弧線改為直線，形成類似潛水丁壩設計。通過調整數模優化顯示，成型后的平臺可水流引入深水區，水流導離鴨嘴區又不致沖刷對岸邊坡。計算結果顯示，水流狀態明顯改善，鴨嘴區沖刷降低，有利于濱水景觀布置。

（三）堤基防滲方式應重視水生態

朝正垸內臨近堤內坡腳地面高程在30m左右，根據勘察，堤基砂卵石強透水層出露高程為22.21～26.57m、厚度為2.9～12.5m，其上覆蓋層厚度為約為5m。由于垸內面臨開發，堤基及垸內有強透水砂卵石層，對防洪工程的防滲方案進行了比選。

堤基防滲主要有水平防滲和垂直防滲兩種方式。水平防滲通過增加迎水坡的鋪蓋或增加堤內的蓋重保證堤基不受破壞，常配合排水減壓措施使用；垂直防滲通過切斷堤基滲透通道保護堤基，多采用混凝土防滲墻、水泥土攪拌樁、高壓噴射灌漿、沖抓套井造粘土、粘土劈裂灌漿帷幕、水泥灌漿帷幕等。對防滲方案進行比選，水平防滲方案由于臨水側臨近主河槽，沒有條件進行斜墻或鋪蓋防滲措施，故僅采用水平蓋重方案；垂直防滲僅選擇適用于砂卵石層的高壓噴射灌漿，出于造價考慮，選擇了適用于砂卵石層且比旋噴造價低的擺噴方案。

堤防基礎防滲方案比較表項目 水平防滲（蓋重）垂直防滲（高壓擺噴）造價 結合場內土方平衡，估算費用為2000萬元 外坡平臺位置灌漿，堤防長度4.3km，費用約3800萬元優勢可結合垸內開發要求統一考慮；工程造價低，長期有效，可靠性較高；促進地下水與河流內水體交換和互補，保證水生態，確保海綿城市建設效果適用砂壤土和圓礫層，可靠性高，后期垸內建設基坑開挖時可減少防滲費用，外坡留有平臺可用于鉆孔灌漿，降低工程費用。劣勢需要抬高場地高程，不適合缺少土料區域；進行區內建設基坑開挖時需要枯水期作業或單獨進行防滲，影響垸內開發建設；對于垸內為基本農田的項目不適用。施工泥漿容易外溢，造成污染；地下施工，對施工隊伍素質要求高，否則效果不易保證；切斷垸內和河道的水體交換，造成地下水水質惡化；破壞地下水平衡，降低海綿城市建設效果；

堤基防滲措施選擇，除了考慮地質條件、滲流狀態及工程現狀外，還需考慮工程投資、占地、運行管理及對城市建設的影響等問題。經過綜合比選，最終選擇水平防滲方式。

（四）景觀類型的選擇

朝正垸段瀏陽河河道管理范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地行洪區，兩岸堤防及護堤地，故本次涉及的均為河道管理范圍，關系防洪堤的安全，河道岸線和河道邊坡對景觀布置要求比較嚴格。以往景觀工程中布置的景觀雕塑、大型喬木、較大的配套建筑均無法在濱水區進行布置，對于景觀植物，也要求低矮的灌木和具備防護林功能樹木。

對于堤外的景觀方案，比選之后選擇建設體育公園。體育公園場地平坦，無須種植大型喬木，也不要過多的永久配套建筑。瀏陽河洪水陡漲陡落，體育公園有利于人員的撤離，即使突發洪水，也不會形成大的財產損失，同時也有利于洪水過后的場地清理。

堤內的景觀方案，考慮本區域為排水低區，根據瀏陽河水系海綿城市專項規劃，本區域水系的年徑流總量控制率為73%，這對于片區的整體布置要求提出了更高的要求。在嚴格遵循現行設計規范規劃布置傳統雨水管渠系統的基礎上，再通過優化片區豎向標高和微地形處理，利用堤內規劃公園中軸綠地區域作為超標雨水行泄通道。為確保實現中軸綠地區域的行泄功能，優化片區道路豎向，將相應道路坡向中央綠地，為雨水削峰供有利條件，有效降低內澇災害影響。在此基礎上，建議本規劃范圍內的場地內豎向設計采取降低綠地、道路綠化帶標高的方法。下雨時雨水匯流至綠地區域再經雨水口收集排走，暴雨時利用綠地的低洼地勢儲存雨水，這樣可增加雨水集水時間及地表滲水量，降低雨水洪峰流量，削減管網洪峰流量，降低管網排水負荷，增加現有排水管網的排水能力。

四、結束語

以往防洪工程建設往往會容易出現通過工程建設形成“向水要地”，增加開發面積?，F在水生態文明的理念不斷得到深入的貫徹通過整治水環境、修復水生態、形成水景觀。如何平衡片區開發和水生態，是一個長期的課題，在片區開發過程中應不停地探索，對于遇到的各種問題，應該以科學和長遠的角度去權衡。濱水區可視作是不可再生資源，在未來的城市濱水區域開發過程中，應盡量恢復河道生態，擴大城市范圍濱水綠地的范圍，努力打造碧水繞城、人水和諧的水域環境。