對(duì)城市濱河防洪建設(shè)的一些思考

周 昀，黃 強(qiáng)

(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，成都，610072)

對(duì)城市濱河防洪建設(shè)的一些思考

周 昀，黃 強(qiáng)

(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，成都，610072)

本文結(jié)合巴中恩陽(yáng)城區(qū)防洪工程建設(shè)的實(shí)際舉措，分析山區(qū)河道治理中應(yīng)遵循源于自然而高于自然的基本原則，并著重闡述了防洪堤堤線(xiàn)布置及堤型選擇、防洪建筑空間的均衡利用、防洪堤與城市生態(tài)融合的具體做法，以打造出美好的城市濱河生態(tài)環(huán)境。

生態(tài)護(hù)岸 生態(tài)融合 靈活多變 空間均衡

1 概述

城市濱河景觀需要在自然生態(tài)與防洪安全之間尋找一個(gè)穩(wěn)定的平衡點(diǎn)，為打造臨水而居、依山傍水的園林都市提供基礎(chǔ)條件，這是當(dāng)今水利設(shè)施建設(shè)的發(fā)展方向。這里將結(jié)合恩陽(yáng)城區(qū)防洪工程的實(shí)際情況，遵循生態(tài)河道建設(shè)來(lái)源于自然而高于自然的基本原則，陳述一些我們?cè)谏絽^(qū)河道治理過(guò)程中獲得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

恩陽(yáng)城區(qū)防洪工程位于四川省東北部、巴中市西側(cè)，主要由防洪堤和景觀閘壩工程組成。恩陽(yáng)河穿城而過(guò)，將恩陽(yáng)城區(qū)一分為二。恩陽(yáng)河是巴河右岸最大一級(jí)支流，是渠江中上游的二級(jí)支流，防洪堤沿岸布置，城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，其洪峰流量為7850m3/s。景觀閘壩布置在城區(qū)邊緣，以達(dá)到在城區(qū)形成連續(xù)水面的目的。同時(shí)為滿(mǎn)足防洪安全要求，閘壩汛期正常蓄水位為343.00m，枯期正常蓄水位347.50m，防洪堤親水平臺(tái)高程由此確定為348.50m。

工區(qū)屬于低山丘陵區(qū)，在構(gòu)造作用下，河谷下切較深，河流蜿蜒曲折，區(qū)內(nèi)兩岸水系及支溝較發(fā)育。砂巖巖層常形成陡坎，泥質(zhì)巖類(lèi)形成緩坡及平臺(tái)。河谷總體上呈不對(duì)稱(chēng)的“U”形谷。河道兩岸多為巖質(zhì)邊坡，部分河段由覆蓋層岸坡組成，巖質(zhì)邊坡基巖裸露較好，為白堊系下統(tǒng)白龍組(K1b)砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖。

2 堤線(xiàn)布置及堤型選擇

山區(qū)河道大多存在河谷狹窄、岸坡地質(zhì)條件多變、城鎮(zhèn)各區(qū)域防洪能力不均一的問(wèn)題，造成了堤型選擇的多種多樣。恩陽(yáng)河是一條典型的山區(qū)河流，并且城鎮(zhèn)違章搭建及天然河道岸坡垮塌等情況在河道兩岸普遍存在，導(dǎo)致兩岸部分邊坡凌亂不堪。我們?cè)诳傮w設(shè)計(jì)上采用了拓寬河道，對(duì)河道兩岸進(jìn)行查漏補(bǔ)缺的堤線(xiàn)布置方式，具體設(shè)計(jì)中僅左岸4km的防洪堤就采用了4種結(jié)構(gòu)形式。

左岸第一個(gè)800m分段的岸坡臨水側(cè)被薄層堆積體掩蓋，基巖頂面以上為粉土、沙土等，設(shè)計(jì)采用清挖堆積體露出基巖面，在基巖頂面以上先形成親水平臺(tái)，再用1∶3的土堤邊坡與濱河道路平順連接。這種設(shè)計(jì)方案清除了堆積體帶來(lái)的雜亂無(wú)章，也與河道對(duì)岸基巖裸露的陡崖互相呼應(yīng)，保留了原始河道蘊(yùn)含的自然韻味。在人工建筑物部分，親水平臺(tái)軸線(xiàn)結(jié)合市政公園規(guī)劃，采用多變大曲線(xiàn)進(jìn)行布置，力求在經(jīng)過(guò)植物景觀的掩映之后能夠做到路轉(zhuǎn)峰回的效果。由于部分河段基巖頂面高程低于348.50m，需要布置1m～4m高的混凝土擋墻進(jìn)行加高處理。為保證擋墻與自然協(xié)調(diào)，其外立面均采用仿石貼面或大塊石堆砌等方式進(jìn)行風(fēng)格過(guò)渡。

左岸第2個(gè)800m分段部分河段為覆蓋層岸坡，部分河段基巖出露，岸坡陡峭。覆蓋層岸坡段主要采用斜坡式護(hù)堤，親水平臺(tái)高程為348.50m，平臺(tái)以下坡比為1∶2.5，以上坡比不陡于1∶3.0。由于這個(gè)區(qū)域居民點(diǎn)相對(duì)較少，所以在確定堤坡時(shí)著重考慮了景觀視覺(jué)效果。

人的視覺(jué)一般會(huì)高估斜坡面的坡角，如果偏陡的坡角與較長(zhǎng)的坡面相結(jié)合，會(huì)在視覺(jué)上給人一種壓抑、狹窄的感覺(jué)。根據(jù)人眼的視覺(jué)特性，觀察建筑物時(shí)，人的視角可以分為45°、27°、18°三種角度。視角處于18°左右時(shí)人眼主要觀察景物與周邊環(huán)境的總體效果，視野最為開(kāi)闊；視角處于27°左右時(shí)主要觀察景物整體效果；視角處于45°左右時(shí)主要觀察景物單體細(xì)節(jié)。堤防本身畢竟不是一個(gè)專(zhuān)門(mén)的景觀建筑物，也不應(yīng)該成為周邊環(huán)境的視焦點(diǎn)，因此1∶3的堤防坡比能讓人的視野角度得到最大限度的滿(mǎn)足，不會(huì)被堤防邊坡相對(duì)單調(diào)的結(jié)構(gòu)形式影響。

親水平臺(tái)周邊環(huán)境的打造應(yīng)盡量為城鎮(zhèn)居民休閑、漫步提供一個(gè)開(kāi)闊環(huán)境，因此在設(shè)計(jì)中我們確定親水平臺(tái)寬度不小于4m，具備拓寬條件的地方盡量拓寬。為保證左岸親水平臺(tái)的連續(xù)性，在陡崖段也沿河布置了一段仰斜式混凝土擋墻。受直立陡崖的影響，該段不可避免地產(chǎn)生一定程度的壓抑。為了中和這種感覺(jué)，在后期景觀裝修時(shí)，將在親水平臺(tái)路面上布置一些詩(shī)詞浮雕，以吸引部分目光。

左岸第3個(gè)800m分段位于恩陽(yáng)核心城區(qū)，建筑物眾多，堤防布置空間有限，從減少防洪堤占地、拓展可用空間的角度出發(fā)，需要適當(dāng)增加混凝土結(jié)構(gòu)在防洪堤中的比例。由于城區(qū)建筑物均為混凝土結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)堤身的增加并不會(huì)破壞城市整體景觀的協(xié)調(diào)。所以，該段防洪堤在高程348.50m以上受地形條件限制不能形成1∶3.0斜坡面的河段，均采用混凝土直立擋墻連接堤頂和親水平臺(tái)。親水平臺(tái)以下主要由3m～9m高的衡重式擋墻緊鄰河岸布置形成，擋墻外立面為框格紋混凝土抹面，墻趾布置拋石護(hù)腳在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)同時(shí)，也能柔化混凝土與河床之間的材質(zhì)邊界。左岸余下的河段空間相對(duì)充足，均為覆蓋層岸坡，在堤型選擇上基本采用斜坡式護(hù)堤。

3 空間的均衡利用

山區(qū)河道的地形特征很大程度上限制了濱河工程的占地面積，而提高可用空間的使用效率成為親水平臺(tái)與堤頂之間工程設(shè)計(jì)需要考慮的要素之一。空間利用效率主要體現(xiàn)在單位空間范圍內(nèi)可視人數(shù)的多寡上。防洪堤作為整個(gè)城市濱河景觀建筑物的基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該對(duì)空間布局進(jìn)行充分考慮，為后續(xù)的市政景觀裝修創(chuàng)造良好的客觀條件。

例如，左岸防洪堤第3個(gè)800m分段受空間限制，只能選擇階梯型分層混凝土擋墻來(lái)達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)。防洪堤全線(xiàn)親水平臺(tái)高程不低于348.50m，而該河段的堤頂高程為355.50m～356.60m，兩層高差為7m～8.1m。如果采用兩級(jí)擋墻方案，不論親水平臺(tái)的寬度如何確定，第二級(jí)擋墻都會(huì)給以極大的壓迫感。結(jié)合設(shè)置空間隔斷以及空間轉(zhuǎn)折的設(shè)計(jì)思路，在實(shí)際施工中，我們采用了2～3級(jí)擋墻的設(shè)計(jì)方案，以便形成多層的步行通道來(lái)分流人群，達(dá)到對(duì)平面空間三維利用的目的。每級(jí)擋墻原則上不高于3.5m，兩倍于身高的擋墻不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的壓抑感。在2、3級(jí)擋墻前可以采用垂直綠化遮擋硬質(zhì)邊界，如柳樹(shù)、紫竹等耐濕性植物都是不錯(cuò)的選擇。這類(lèi)多年生植物經(jīng)過(guò)短時(shí)間生長(zhǎng)達(dá)到的高度能將擋墻的直立面遮擋，可以給堤身增加不少自然生態(tài)的元素。根據(jù)對(duì)類(lèi)似城區(qū)防洪堤人流量的觀察，由于堤頂平臺(tái)與城市銜接最為緊密、路徑最短，導(dǎo)致這一層平臺(tái)的人流量最大，反而接近水面的平臺(tái)人流量較少。所以在設(shè)計(jì)墻頂步行通道時(shí)，越上層的步行通道寬度宜越大，以符合人流量分布的規(guī)律。

要形成錯(cuò)落有致的視覺(jué)空間，除形成高低結(jié)合的步行平臺(tái)外，還可以結(jié)合人流聚集的因素豐富空間平面大小的變化。城區(qū)堤防的內(nèi)部交通必然與城區(qū)道路交通相關(guān)，應(yīng)避免由于某處通道的交通便利導(dǎo)致聚集過(guò)多的人流，降低濱河道路的舒適性。比較常用的設(shè)計(jì)思路是每隔一個(gè)1km～2km的距離，布置一處相對(duì)開(kāi)闊平臺(tái)以構(gòu)筑生活廣場(chǎng)，主動(dòng)調(diào)整人群分布。如在恩陽(yáng)左岸4km的防洪堤布置中，共形成了3處較為開(kāi)闊的廣場(chǎng)以便于后期打造。這3處廣場(chǎng)的地坪高程都不相同，但共同特點(diǎn)是與周邊的道路交通銜接較好，人流量易于在這附近聚集。各層平臺(tái)之間的連接通道在考慮道路便利的同時(shí)，也不宜采用直線(xiàn)連接，避免產(chǎn)生爬天梯的感覺(jué)。在設(shè)計(jì)中我們每隔100m～200m布置緊貼擋墻直立面的側(cè)向上下梯步，并且每層之間的梯步在平面上也有一定交錯(cuò)。

4 防洪堤與城市的融合

水利建筑物要融入城市之中，避免獨(dú)立存在，需要與城市規(guī)劃充分協(xié)調(diào)。例如武漢長(zhǎng)江防洪堤、瀘州長(zhǎng)江防洪堤，大都通過(guò)分級(jí)布置防洪堤，以階梯式防洪建筑物將堤防融入城市建筑之中。最后一級(jí)堤身即便高于城市地面，超出的高度基本上與人的身高接近，再通過(guò)植物遮掩等景觀措施，可以使防洪堤與城市之間的過(guò)渡更加自然。

恩陽(yáng)區(qū)的城市規(guī)劃屬于新區(qū)建設(shè)，在《恩陽(yáng)城區(qū)防洪工程》前期階段就與市政規(guī)劃進(jìn)行了充分協(xié)調(diào)。整個(gè)恩陽(yáng)區(qū)的地坪高程在最終完成新區(qū)建設(shè)時(shí)都不低于堤頂高程，最終形成以護(hù)岸為主的城區(qū)防洪堤體系。如此堤身建筑物本身就能很好地融入城市之中，站在城市平均地坪上不會(huì)看到眼前高聳而起的防洪建筑物。這種規(guī)劃思路不僅從根本上提高了城市的防洪能力，降低堤身防滲的要求，也能給予景觀規(guī)劃更大的自由度。

一般最低層親水平臺(tái)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為1～2年一遇，親水平臺(tái)至堤頂之間的堤身主要為抵御較小概率洪水而設(shè)置，高程越高的堤身遭遇洪水的過(guò)程時(shí)間也較短。恩陽(yáng)河的水文資料表明，在遭遇常遇洪水(P>20%)時(shí)河道流速普遍在2m/s左右，在遭遇設(shè)計(jì)洪水(P=5%)時(shí)河道最大流速<4m/s。這些外部條件都給生態(tài)護(hù)岸提供了足夠的設(shè)計(jì)空間，可以選擇一些綠化效果更好、更偏柔性的生態(tài)護(hù)坡。生態(tài)護(hù)岸的類(lèi)型很多，諸如草皮護(hù)坡、生態(tài)袋護(hù)坡、三維網(wǎng)植草護(hù)坡、雷諾護(hù)墊護(hù)坡、生態(tài)混凝土護(hù)坡、聯(lián)鎖水工砌塊護(hù)坡、混凝土框格梁植草護(hù)坡等等。這些護(hù)岸的結(jié)構(gòu)形式在水利工程中有很廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生的綠化效果也有很多差異，其中植物選擇和后期養(yǎng)護(hù)是影響綠化效果的關(guān)鍵因素。

在水位變幅較大的河道宜選擇親水性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的植物，這些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)逐漸適應(yīng)環(huán)境，從而進(jìn)一步提高護(hù)坡的抗沖及綠化效果。實(shí)踐表明，種蓮、菖蒲、蘆葦、傘草、牛鞭草、李氏禾、香根草等植物都有良好的耐淹、固堤能力。為了給予植物根系足夠的生長(zhǎng)周期，避免因生長(zhǎng)時(shí)間過(guò)短而導(dǎo)致抗沖能力嚴(yán)重降低，宜選擇汛末作為播種季節(jié)。在植物分布上還可以結(jié)合洪水位分層分類(lèi)播撒草種，在水位小概率變幅區(qū)可以選用灌木、草木混種，形成復(fù)合式的根系環(huán)境；在接近設(shè)計(jì)洪水位的區(qū)域，可以采用根系發(fā)達(dá)的植物與觀賞型植株混種并逐漸向觀賞型植株過(guò)渡的方式，達(dá)到堤身綠化與市政綠化的無(wú)縫連接。

在工程投入運(yùn)行并經(jīng)歷洪水之后，部分植物會(huì)出現(xiàn)局部破壞，部分植物也會(huì)被野草所替代。這時(shí)可以保留野草，在空缺部位補(bǔ)種生存能力強(qiáng)的草種，讓自然選擇完成對(duì)生態(tài)護(hù)坡的完善，最終實(shí)現(xiàn)防洪堤與城市的生態(tài)融合。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對(duì)于生存環(huán)境的品質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，這給整個(gè)建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)工作者帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)。如果從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就加入景觀布局的元素，在后期景觀設(shè)計(jì)中就可以利用相對(duì)較好的基礎(chǔ)空間環(huán)境形成各種精美的園林景觀，而不是被迫對(duì)生硬堤防進(jìn)行各種彌補(bǔ)式裝修，就能打造出更加美好的城市濱河生態(tài)環(huán)境。

周 昀(1983-)，男，成都人，工程師，學(xué)士，主要從事水利水電設(shè)計(jì)工作；

黃 強(qiáng)(1986-)，男，重慶長(zhǎng)壽人，工程師，學(xué)士，主要從事生態(tài)水利設(shè)計(jì)工作。

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