生態(tài)河道在中心城區(qū)的展示——慈溪市潮塘橫江一、二期生態(tài)工程

潘學(xué)良,王 鑫,應(yīng)利根

(1.慈溪市水利局,浙江 慈溪 315302；2.浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,浙江 杭州 310002；3.慈溪市潮塘橫江建設(shè)指揮部,浙江 慈溪 315300)

“生態(tài)浙江”、“美麗浙江”是浙江省近幾年建設(shè)的重點(diǎn),亮點(diǎn)之一便是生態(tài)河道建設(shè),并由此涌現(xiàn)了許多成效卓著的生態(tài)河道治理工程,但大多數(shù)生態(tài)河道主要位于城鎮(zhèn)郊區(qū),處于中心城區(qū)的生態(tài)河道少之又少。而慈溪市潮塘橫江正是這樣一條流淌在中心城區(qū)的生態(tài)河道,潤(rùn)澤了慈溪市城區(qū)的大片土地和生活在這片土地上的人們,讓人們充分領(lǐng)略到了河道之美,生態(tài)之美和自然之美。

1 工程概況

慈溪市潮塘橫江拓疏工程位于慈溪市城區(qū),是寧波市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,項(xiàng)目建設(shè)主要內(nèi)容包括拓寬疏浚、兩岸風(fēng)貌景觀綠化、改善水生態(tài)環(huán)境及興建跨江橋梁等,涉及河道總長(zhǎng)13.30km,概算總投資9.0億元,其中工程投資2.6億元。項(xiàng)目共分四期實(shí)施,其中,一、二期工程已完成,三期工程正在實(shí)施,四期工程計(jì)劃于2013年11月開工,本文主要介紹項(xiàng)目的一、二期工程。

一期工程(農(nóng)業(yè)園區(qū)段)實(shí)施范圍東起降橋江,西至東外環(huán)線,周邊為國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)。本河段大都為原生態(tài)的自然風(fēng)貌,全長(zhǎng)1.10km。工程自2005年6月開工,至2006年4月完工；二期工程實(shí)施范圍東起新城大道,西至青少年宮路,位于慈溪市城市發(fā)展的中軸線上,河道北側(cè)擬建大型高檔居住區(qū)及五星級(jí)賓館,是未來城市發(fā)展的中心,河道全長(zhǎng)1.84km,工程自2007年10月開工,2009年4月完工。

一、二期工程主要開展2.94km河道拓疏,由原面寬20m河道拓疏到80m,河道兩岸生態(tài)護(hù)坡5.88km；建造青少年宮路跨江橋梁1座,配套節(jié)制閘2座；種植水生植物及河岸綠化面積20.25萬m2。一、二期項(xiàng)目概算總投資為8083萬元,其中生態(tài)綠化投資850萬元,政策處理投資2972萬元。

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

本項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)可以概括為8個(gè)字,即：水清、流暢、岸綠、景美。力爭(zhēng)項(xiàng)目完成后能提高區(qū)域防洪排澇能力,有效保護(hù)水土資源,改善生態(tài)環(huán)境,建設(shè)特色生態(tài)景觀,營(yíng)造宜居環(huán)境,改善生產(chǎn)條件和生活質(zhì)量,維護(hù)人文與自然景觀、促進(jìn)觀光和旅游發(fā)展等。

3 設(shè)計(jì)理念

3.1 生態(tài)水利理念

農(nóng)業(yè)園段工程位于城市的外圍,比鄰國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)示范園區(qū),對(duì)河道的環(huán)境要求、生態(tài)要求較高,本段設(shè)計(jì)結(jié)合浙江省萬里清水河道的建設(shè)要求,把生態(tài)治水的理念引入到設(shè)計(jì)中來,盡量避免河道的 “硬化”、“白化”、“渠化”,使之與周邊環(huán)境融為一體,通過工程措施營(yíng)造出一個(gè)“水清、流暢、岸綠、景美”的現(xiàn)代生態(tài)型河道。

3.2 景觀水利理念

青少年宮段工程位于城市中軸線上,比鄰五星級(jí)酒店,對(duì)于河道周邊濱河帶的景觀要求較高,本段設(shè)計(jì)兼顧了河道建設(shè)與營(yíng)造濱河帶景觀相結(jié)合理念,既保持河道蓄水、防洪、排澇的水利特性,又營(yíng)造出舒適、怡人、有文化內(nèi)涵的生態(tài)景觀,兩者相輔相成,相互映襯。

4 設(shè)計(jì)原理

4.1 自然岸線設(shè)計(jì)原理

工程河道在滿足行洪排澇要素的前提下,岸線布置總體順直平滑,局部自然曲折,同時(shí)采用寬窄不一的自然型河道斷面形式,體現(xiàn)出景觀河道的彎曲、靈動(dòng)、多變和生態(tài)自然性。

4.2 生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)原理

護(hù)岸設(shè)計(jì)完全按照生態(tài)原理進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面,利用生態(tài)河堤生長(zhǎng)的水生植物和由此而生存的水生生物凈化水質(zhì)；另一方面,通過河底及坡面表層泥面生長(zhǎng)的大量微生物、藻類、水生動(dòng)植物形成的自然生物膜凈化水體,提高河道本身的自凈能力,達(dá)到改善水環(huán)境的效果。保留了水體和陸地的物質(zhì)循環(huán),使得原有的河道區(qū)域的動(dòng)物、植物、微生物之間得以有序循環(huán),有利于河道的生物存活和自我修復(fù)。

4.3 增加水體容量設(shè)計(jì)原理

在規(guī)劃用地允許的條件下,盡量把河道斷面做寬,使得河道具有較大的過水?dāng)嗝婧退w容量,寬大的河道具有較強(qiáng)的水體自凈能力,與水體中動(dòng)物、植物、微生物共同作用,可在一定程度上完成水質(zhì)的自我調(diào)節(jié)和自我凈化,滿足生態(tài)河道的要求。

5 工程布置亮點(diǎn)

5.1 原生態(tài)岸線

河道總體布置從宏觀的角度上要符合區(qū)域的總體規(guī)劃,要與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r相協(xié)調(diào)；從微觀的角度上要符合“能彎則彎”、“能寬則寬”的原則。

5.1.1 能彎則彎

本工程岸線布置時(shí),摒棄了傳統(tǒng)的直線加圓弧采用控制點(diǎn)加轉(zhuǎn)彎要素的設(shè)計(jì)放樣思路,解放設(shè)計(jì)理念,采用人工手繪自然曲線來設(shè)計(jì),放樣采用多點(diǎn)加密坐標(biāo)法,盡量避免直線段太長(zhǎng),能彎則彎,用蜿蜒、蛇形、折線等代替直線；在河道轉(zhuǎn)彎時(shí),也不用一個(gè)規(guī)整的圓弧去完成轉(zhuǎn)彎,盡量多一些變化。

5.1.2 能寬則寬

本工程河道斷面力求寬大,縱線上河道斷面寬寬窄窄,不設(shè)統(tǒng)一堤距,斷面設(shè)計(jì)自由開放、不搞整齊劃一,左右岸采用不對(duì)稱布置,有支汊河的區(qū)段結(jié)合現(xiàn)有地形條件適當(dāng)放大河道斷面。

5.2 景觀造地結(jié)合防洪封閉線

本工程是集水利、水源保護(hù)和生態(tài)景觀建設(shè)為一體的綜合性河道治理項(xiàng)目,從水利的角度,河道沿線需有1條滿足50a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的防洪封閉線,本次設(shè)計(jì)考慮結(jié)合河道兩岸的景觀綠地建設(shè),采用豐富自然的景觀造景堆土來形成一條隱形的防洪封閉線,也就是說在任一斷面的景觀造坡的最高點(diǎn)高程滿足防洪的要求即可,讓水利與景觀完美的融合在一起,人們感覺不到堤防的存在,只覺得身在高低錯(cuò)落、自然起伏的芳草綠地中。

5.3 生態(tài)島

生態(tài)島的設(shè)置完全是結(jié)合現(xiàn)狀地形條件而來,布置于龔家譚江和骨干河的交匯處,此處為河道 “三岔路口”,設(shè)計(jì)考慮擴(kuò)大斷面,將現(xiàn)有高地連同樹木、植被等一并予以保留。生態(tài)島呈東西走向,形似“葫蘆”,水位較低時(shí)分為東、西兩島,水位較高時(shí)兩島合而為一。西島植水杉,播草籽,近岸植親水植物；東島植灌木、移植大樹如大香樟、大楓楊等,近岸植親水植物。生態(tài)島北岸側(cè)水域部分挖深,種植蘆葦、蒲棒等挺水植物,形成生態(tài)濕地。植物配置上盡量考慮植物觀景的季節(jié)性,做到四季長(zhǎng)新。

6 新材料、新技術(shù)應(yīng)用

6.1 生態(tài)材料固土護(hù)坡技術(shù)

在河道迎水側(cè)水位經(jīng)常波動(dòng)區(qū)及以上部分,容易發(fā)生波浪掏刷及雨水侵蝕,從而產(chǎn)生水土流失,本工程采用生態(tài)格網(wǎng)、土工格室+混凝土框格的型式替代傳統(tǒng)的混凝土、漿砌石護(hù)坡。

6.1.1 生態(tài)格網(wǎng)護(hù)墊技術(shù)應(yīng)用

生態(tài)格網(wǎng)防護(hù)技術(shù)是指將抗腐耐磨高強(qiáng)的低碳高鍍鋅鋼絲或鋁鋅合金鋼絲(或同質(zhì)包塑鋼絲),由機(jī)械編織成生態(tài)、六邊形網(wǎng)目的網(wǎng)片 (見圖1),根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求組裝成箱籠,并裝入塊石等填充料后連接成一體的結(jié)構(gòu),用做堤防、路基防護(hù)等工程的新技術(shù)?！吧鷳B(tài)格網(wǎng)”護(hù)墊是厚度在0.15～0.50m(含0.50m)的網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)。主要用作河道、岸坡、路基邊坡護(hù)坡結(jié)構(gòu)。既可防止河岸遭水流、風(fēng)浪侵襲而破壞,又實(shí)現(xiàn)了水體與坡下土體間的自然對(duì)流交換功能,達(dá)到生態(tài)平衡。坡上植綠可增添景觀、綠化效果。

圖1 生態(tài)格網(wǎng)防護(hù)圖

6.1.2 土工格室技術(shù)應(yīng)用

圖2 土工格室圖

土工格室是由聚乙烯片材經(jīng)高強(qiáng)度焊接而制成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)(見圖2)。土工格室可置于岸坡土體中,并在形成的格室里面放置種植土、本土植被物種、碎石等材料組成的混合物,同時(shí)還可以扦插不同植物類型的活枝條。土工格室利用其三維側(cè)限原理,通過改變其深度和孔型組合,可獲得剛性或半彈性的板塊,可以大幅提高松散填充材料的抗剪強(qiáng)度,抗沖蝕能力較強(qiáng)。由于土工格室具有圍攏及抗拉作用,因此其內(nèi)填料在承受水流作用時(shí)可免于沖刷,植被生長(zhǎng)充分后,可使坡面充分自然化,形成的植被有助于減緩流速,為野生動(dòng)物提供棲息地。植物根系也可以增強(qiáng)邊坡整體穩(wěn)定性。

6.2 生態(tài)護(hù)岸形式

6.2.1 仿木樁+變水深種植區(qū)+親水植物

仿木樁+變水深種植區(qū)+親水植物的護(hù)岸形式見圖3。4.00m寬的防汛通道路面高程3.40m,采用瀝青混凝土路面 (厚8cm),下設(shè)石渣墊層厚40cm。后接1∶3的斜坡至第1排仿木樁頂高程2.23m,斜坡植草皮、垂柳,下設(shè)種植土厚30cm。仿木樁為C15混凝土預(yù)制,樁徑20cm,樁長(zhǎng)2.00m,間距0.50m,樁分2排布置,排距1.50m,樁頂高程分別為2.23,2.08m,樁間碎石填充,形成親水平臺(tái)。第2排樁迎水側(cè)設(shè)平臺(tái)上鋪卵石,平臺(tái)上間植美人蕉等親水植物,后接1∶3的斜坡直至河底高程-0.87m。

圖3 仿木樁+變水深種植區(qū)+親水植物護(hù)岸形式圖

6.2.2 緩坡+疊石

圖4 緩坡+疊石護(hù)岸形式圖

緩坡+疊石的護(hù)岸形式見圖4。河道正常水位1.93m,設(shè)計(jì)在高程1.70m處設(shè)2.00～4.00m寬的水生植物種植平臺(tái),今后植物和平臺(tái)都將起到消浪固土護(hù)坡的作用；平臺(tái)下接1∶3的自然邊坡至河底高程-0.87m；平臺(tái)上接自然緩坡,坡腳桐廬石疊置,疊石下設(shè)70cm×30cm的漿砌塊石大方腳(大方腳上部以素混凝土固定桐廬石(或卵石),塊石粒徑40～120cm),緩坡4.00m范圍內(nèi)設(shè)土工格室固土護(hù)坡。置石應(yīng)有一定藝術(shù)性堆放,并結(jié)合水生植物種植,形成較野趣的自然式駁岸。

圖5 植物配植、固土技術(shù)效果圖

6.3 植物配植、固土技術(shù)應(yīng)用

本次植物配植采用發(fā)達(dá)根系植物進(jìn)行護(hù)坡固土,既可以達(dá)到固土保沙、防止水土流失,又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要,還可以進(jìn)行景觀觀賞,主要運(yùn)用的植物有香蒲、蘆葦、菖蒲等。植物配植、固土技術(shù)效果見圖5。

7 示范成效

潮塘橫江一、二期 (滸山農(nóng)業(yè)園區(qū)段、新城大道至青少年宮路段)拓疏工程重視 “生態(tài)治水”理念,通過工程措施營(yíng)造出一個(gè)“水清、流暢、岸綠、景美”的現(xiàn)代生態(tài)河道工程。整治后的河道岸坡穩(wěn)定,植物生長(zhǎng)良好,岸坡植物防護(hù)基本全覆蓋,有效避免了水土流失,河灘保留完好。二期工程河岸兩側(cè)另有20.00～50.00m的綠化帶,景觀環(huán)境保持良好。工程主要示范成效如下：

(1)工程在設(shè)計(jì)上注重了自然、生態(tài)并兼顧景觀的理念,力求做到與城區(qū)周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),兩岸種植水生植物護(hù)坡,并采取河道截污、治污、引水、可采用2.2t,鎮(zhèn)壓層坡肩塊石處于臨界穩(wěn)定,建議加大塊石重量或局部理拋2層大塊石。

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[5]中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.JTJ 221—87防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 [S].北京：人民交通出版社,2011.