Lumion渲染技術(shù)在河道治理項(xiàng)目中的應(yīng)用分析

◎鄭亞平

一、前言

在科技飛速發(fā)展和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的形勢下lumion可以運(yùn)用自身的內(nèi)容庫，真實(shí)細(xì)致的展示模型的材質(zhì)以及河道周圍的環(huán)境，本文對(duì)lumion軟件在河道景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有以下感觸。

二、為河道工程項(xiàng)目中標(biāo)增添競爭力

隨著河道工程設(shè)計(jì)在市場競爭越來越激烈，對(duì)設(shè)計(jì)投標(biāo)文件的要求也越來越高，運(yùn)用lumion軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案的展示，用細(xì)節(jié)、光影等方法，把最好的效果圖及視頻展示出來，可以在評(píng)審過程中增加分?jǐn)?shù)。

2019年我所在部門接受了廊坊市廣陽水庫調(diào)蓄工程的三維視頻動(dòng)畫展示，

廊坊市是一個(gè)資源型缺水城市，全市多年平均水資源量8.04億m3，人均占有量僅為170m3，屬嚴(yán)重缺水地區(qū)，是河北省唯一沒有地表水供水水源的設(shè)區(qū)市，近30年只能依靠超采地下水來維持居民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，導(dǎo)致地下水嚴(yán)重超采，水資源短缺已經(jīng)成為廊坊市國民經(jīng)濟(jì)快速和可持續(xù)發(fā)展的最大制約因素。在此項(xiàng)目中我們運(yùn)用Lumion軟件出的設(shè)計(jì)方案展示，將5100畝的水庫工程項(xiàng)目展示得淋漓盡致，市政府和相關(guān)政府都特別贊同支持此項(xiàng)目，使項(xiàng)目能夠盡早開工解決目前沒面臨的問題。2014年廊涿干渠應(yīng)急供水工程建成通水至今，一定程度上解決了廊坊市城鎮(zhèn)水資源短缺問題，對(duì)保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水發(fā)揮了重要的作用。根據(jù)廊坊市城市總體規(guī)劃，為提高供水保證率和供水安全，建設(shè)廣陽水庫調(diào)蓄工程是十分必要的。

1.工程建設(shè)是廊坊市城市可持續(xù)發(fā)展的需要

廊坊地處京津冀城市群核心地帶，隨著京津冀協(xié)同發(fā)展深入實(shí)施，北京城市副中心、北京新機(jī)場及臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)和河北雄安新區(qū)的規(guī)劃建設(shè)，廊坊全域都處于重大國家戰(zhàn)略支撐帶動(dòng)之下。根據(jù)《廊坊市城市總體規(guī)劃》，廊坊市定位為“京津冀城市群的重要節(jié)點(diǎn)，京津冀科技研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化基地、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聚集區(qū)，河北省新型城鎮(zhèn)化與城鄉(xiāng)統(tǒng)籌示范區(qū)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市”。城市的可持續(xù)發(fā)展對(duì)供水的安全保證提出了更高的要求。

2.工程建設(shè)是廊坊市優(yōu)化水資源配置格局的需要

根據(jù)《河北省實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度實(shí)施方案》，南水北調(diào)工程通水以后，受水區(qū)各市縣自備井全部關(guān)停，逐步削減地下水超采量，南水北調(diào)來水將成為廊坊市區(qū)的主要供水水源，廊坊市區(qū)城市供水將由以地下水供水為主轉(zhuǎn)化為以南水北調(diào)地表水供水為主。

地表水供水從供水過程的均勻性、工程運(yùn)行的穩(wěn)定性、保障程度等方面都遠(yuǎn)低于地下水供水，因此修建地表調(diào)蓄水庫是非常必要的。

3.工程建設(shè)是調(diào)節(jié)供水不均勻性的需要

河北省南水北調(diào)多年平均分水指標(biāo)為30.4億m3。根據(jù)對(duì)實(shí)際水文長系列的分析，調(diào)水量在年際間存在差異，在年內(nèi)的過程也不均勻，尤其在枯水年，有1至4個(gè)月存在來水很少或無水情況，這樣的來水過程給城市直供利用帶來了很大困難，為提高城市供水保證率，修建調(diào)蓄工程是必要的。

4.工程建設(shè)是南水北調(diào)供水工程檢修和事故備用的需要

廊涿干渠分水口門以上總干渠輸水線路長1100多公里，沿線交叉建筑物眾多，運(yùn)行管理復(fù)雜，總干渠正常檢修或發(fā)生事故對(duì)廊坊市的供水安全將造成很大的影響。另外，廊涿干渠長80km，雖為雙管布置，但在管道正常檢修時(shí)，干渠供水流量將為原設(shè)計(jì)的70%，不能滿足用水要求；另外工程布置為同槽埋設(shè)，一旦爆管等事故發(fā)生，廊坊市區(qū)供水難以保證。因此，建設(shè)廊涿干渠調(diào)蓄工程是非常必要的。

5.工程建設(shè)是輸水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行保障的需要

廊涿干渠屬于長距離引調(diào)水工程，輸水管道在一定時(shí)間內(nèi)維持穩(wěn)定的流量，而用戶的用水過程是波動(dòng)的。為調(diào)節(jié)來、供水量的差額，在干渠輸水管道的適當(dāng)位置設(shè)置一定容積的調(diào)蓄工程，可使輸水管道系統(tǒng)整體運(yùn)行平穩(wěn)，減少因管道末端調(diào)流閥頻繁操作而造成管道爆管等安全事故。

建設(shè)廣陽水庫調(diào)蓄工程既能調(diào)節(jié)南水北調(diào)來水過程，提高廊坊市城市供水保證率，也為配套工程的平穩(wěn)運(yùn)行提供安全保障。工程的建設(shè)將對(duì)提高城市供水可靠性和安全性，對(duì)廊坊市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。在2008年河北省人民政府批復(fù)的《河北省南水北調(diào)配套工程規(guī)劃》中，廣陽水庫是我省南水北調(diào)配套工程供水網(wǎng)絡(luò)體系框架中“十庫”之一，水庫工程的建設(shè)符合我省南水北調(diào)配套工程規(guī)劃總體布局。廊坊地處京津冀城市群核心地帶，隨著京津冀協(xié)同發(fā)展深入實(shí)施，北京城市副中心、北京新機(jī)場及臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)和河北雄安新區(qū)的規(guī)劃建設(shè)，廊坊全域都處于重大國家戰(zhàn)略支撐帶動(dòng)之下。根據(jù)《廊坊市城市總體規(guī)劃》，廊坊市定位為“京津冀城市群的重要節(jié)點(diǎn)，京津冀科技研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化基地、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聚集區(qū)，河北省新型城鎮(zhèn)化與城鄉(xiāng)統(tǒng)籌示范區(qū)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市”。城市的可持續(xù)發(fā)展對(duì)供水的安全保證提出了更高的要求。

綜上所述，建設(shè)廣陽水庫調(diào)蓄工程既能調(diào)節(jié)南水北調(diào)來水過程，提高廊坊市城市供水保證率，也為配套工程的平穩(wěn)運(yùn)行提供安全保障。工程的建設(shè)將對(duì)提高城市供水可靠性和安全性，對(duì)廊坊市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。在2008年河北省人民政府批復(fù)的《河北省南水北調(diào)配套工程規(guī)劃》中，廣陽水庫是我省南水北調(diào)配套工程供水網(wǎng)絡(luò)體系框架中“十庫”之一，水庫工程的建設(shè)符合我省南水北調(diào)配套工程規(guī)劃總體布局。

廣陽水庫是廊坊市南水北調(diào)配套工程的平原調(diào)蓄工程，2003年5月廊坊市水利勘察規(guī)劃設(shè)計(jì)院編制了廊坊市南水北調(diào)調(diào)蓄工程（廣陽水庫）選址報(bào)告，經(jīng)專家論證，庫址選在廣陽區(qū)采留線以東、大伍龍村以南、龍河以西、舊天堂河以北區(qū)域。

2007年8月，我院編制完成《廊坊市應(yīng)急供水工程廣陽水庫可行性研究報(bào)告》（以下簡稱“原可研報(bào)告”），水庫設(shè)計(jì)總庫容3500萬m3。2007年11月至2011年6月，河北省南水北調(diào)工程建設(shè)委員會(huì)、省工程咨詢研究院及省發(fā)展和改革委員會(huì)對(duì)“原可研報(bào)告”進(jìn)行了審查、評(píng)估和批復(fù)。

目前，“原可研報(bào)告”批復(fù)至今已歷時(shí)近七年之久，廊涿干渠已全線通水運(yùn)行。隨著廊坊市在京津冀協(xié)同發(fā)展這一國家重大戰(zhàn)略帶動(dòng)下國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市供水保證率和供水安全問題愈加突出；作為廊涿干渠的調(diào)蓄工程—廣陽水庫的建設(shè)條件也發(fā)生了較大的變化，為此，2018年11月重新啟動(dòng)了廣陽水庫可行性研究工作。

廣陽水庫作為廊坊市區(qū)南水北調(diào)中線配套工程調(diào)蓄工程，工程的任務(wù)是在南水北調(diào)總干渠或廊涿干渠工程檢修或事故期間為廊坊市區(qū)提供儲(chǔ)備用水，同時(shí)調(diào)節(jié)南水北調(diào)來水過程，提高供水保證率，并為配套工程的平穩(wěn)運(yùn)行提供安全保障。

本次可研基準(zhǔn)年取2018年，設(shè)計(jì)水平年為2035年。

根據(jù)需水量預(yù)測，規(guī)劃水平年廊坊市城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活需水量1.4億m3，南水北調(diào)中線一期供水量基本可滿足需水要求。

工程規(guī)模主要考慮兩個(gè)方面，一是工程檢修或事故備用所需用水，二是滿足枯水年枯水時(shí)段所需用水。

中線總干渠或廊涿干渠發(fā)生事故或工程檢修時(shí)需中斷供水，考慮正常檢修或事故搶修備用時(shí)間為2個(gè)月。這期間，利用調(diào)蓄水庫為城市供水，同時(shí)可利用原有的地下水供水系統(tǒng)補(bǔ)充供水。根據(jù)地下水補(bǔ)充供水程度的不同，需要的調(diào)蓄庫容為1480～2030萬m3。

遇南水北調(diào)枯水季長時(shí)間來水不足或無水時(shí)，按現(xiàn)狀地下水源井供水能力10萬m3/d參與應(yīng)急供水，與廣陽水庫蓄水聯(lián)合保障城市供水，南水北調(diào)中線90%～98%保證率來水過程所需要的調(diào)蓄庫容在2510～3110萬m3之間。

分析事故備用、檢修需要的工程規(guī)模和滿足城市供水保證率所需規(guī)模，并綜合考慮廊坊市城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、工程建設(shè)條件等多方面因素，本階段確定調(diào)蓄工程總庫容為2800萬m3。

廣陽水庫作為廊坊市城市供水的調(diào)蓄工程，本著安全、經(jīng)濟(jì)，減少工程對(duì)環(huán)境的不利影響，充分發(fā)揮調(diào)蓄水庫的功能，結(jié)合《廊坊市城市總體規(guī)劃》，將庫址選在廊坊市廣陽區(qū)龍河與舊天堂河匯合口上游三角區(qū)域，距廊坊市區(qū)約10km。庫區(qū)位于采留線以東、大伍龍村以南、龍河以西、天堂河以北區(qū)域。該區(qū)域地面高程約16.0～17.8m，東側(cè)緊臨龍河，可以作為水庫的退水出路，適宜圍壩修庫，同時(shí)該庫址臨近在建的地表水廠，也是《廊坊市城市總體規(guī)劃》中為水庫建設(shè)預(yù)留的位置。

圍壩軸線布置根據(jù)庫址區(qū)地形、地質(zhì)條件、工程規(guī)模及廊涿干渠等邊界條件、土地指標(biāo)和工程管理運(yùn)用、村莊和地表水廠等地面附著物的情況綜合考慮。圍壩軸線距龍河100m，舊天堂河120m，大伍龍村100～150m，李紀(jì)營村300m，小伍龍村80～140m，李家場村120～130m。

水庫永久占地面積5100畝，蓄水面積2.73km2，由圍壩、入庫涵洞、出庫涵洞、供水泵站、泄水涵洞等建筑物組成。

圍壩為均質(zhì)土壩，總長6766m，采用庫區(qū)開挖的壤土和砂壤土填筑，地面以上平均壩高8.0m，庫區(qū)平均挖深4.5m，庫底高程12.0m。圍壩壩頂寬10m，上游邊坡坡比為1：3.0，上游采用干砌預(yù)制混凝土塊護(hù)坡，下游邊坡坡比為1：2.5，采用混凝土框格草皮護(hù)坡。結(jié)合地基防液化處理和減少棄土，圍壩在上、下游分別設(shè)置寬15m和10m壓坡平臺(tái)。

入庫涵洞位于廊涿干渠末端，是水庫的進(jìn)水建筑物，與廊涿干渠末端兩條輸水管道相接。入庫涵洞共2孔，單孔孔口尺寸2.0×2.0m。

出庫涵洞是水庫向地表水廠分水的建筑物。為利于水庫水體交換，并結(jié)合城市配套供水線路，將出庫涵洞布置在水庫東圍壩，共1孔，閘孔孔口尺寸2.0×2.0m。涵洞出口接泵站壓力箱。

供水泵站布置在出口涵洞下游，供水至廊坊市區(qū)水廠。泵站總體布置考慮泵組抽水和自流輸水相結(jié)合。泵房采用半地下混凝土結(jié)構(gòu)，布置7臺(tái)臥式離心泵，總平面尺寸為58.6×17.2m（長×寬）。

為滿足水庫事故緊急退水和正常安全檢修的要求，設(shè)置1座泄水涵洞?？紤]到退水條件和工程管理的便利，泄水涵洞布置在水庫東北角、龍河右岸，庫水退入龍河。泄水涵洞共1孔，底高程與該處龍河現(xiàn)狀河底高程齊平，孔口尺寸3.0×3.0m（寬×高）。

另外，為便于巡視檢查和工程管理，圍壩截滲溝外側(cè)布置1條環(huán)形巡視路、1條進(jìn)廠路和5條上壩坡道；結(jié)合地表水廠和廊涿干渠管理處布置，將本工程管理處布置在緊鄰廊涿干渠管理處北側(cè)。

三、精準(zhǔn)與施工對(duì)接，避免施工人員對(duì)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤理解

Lumion軟件模型庫資源多，，里面有小品建筑，植物，海洋、水池等水體，山地山丘峽谷地形，各種材質(zhì)，以及真實(shí)的天氣系統(tǒng)，針對(duì)不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師可以靈活運(yùn)用Lumion里的素材庫，讓設(shè)計(jì)圖與施工現(xiàn)場比較符合，讓施工人員更能理解施工圖內(nèi)容，避免造成不必要的錯(cuò)誤。

在王村閘河道景觀施工圖項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，現(xiàn)狀分洪閘除防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿足規(guī)劃要求外，自身還存在閘室上游鋪蓋影響分洪能力、底板上下游伸縮縫止水拉裂破壞、交通橋斜截面強(qiáng)度不滿足要求，以及部分混凝土凍融剝蝕、啟閉機(jī)室老化和管理設(shè)施不完善等問題，影響工程安全運(yùn)行，存在安全隱患，我們用Lumion軟件做了多張效果圖及視頻渲染，以便施工人員方便進(jìn)行施工防止出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。

四、用3D動(dòng)畫展示為項(xiàng)目設(shè)計(jì)開拓新思路

鑒于Lumion軟件強(qiáng)大的圖像處理功能以及豐富的內(nèi)容庫，在河道景觀項(xiàng)目上它有著更加廣闊的前景，通過動(dòng)畫效果可以展示景觀植物四季的變化，以及內(nèi)外部空間各個(gè)不同的視覺關(guān)系，達(dá)到一種較完整地立體空間效果，Lumion軟件的優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察場景效果，設(shè)置真實(shí)的場景地理位置，根據(jù)項(xiàng)目地理位置真實(shí)的光照，把河道景觀方案制成動(dòng)畫與攝像的幀畫面疊加，可以方便考察方案建成后對(duì)環(huán)境的影響，為設(shè)計(jì)方案投標(biāo)建立多種層次、細(xì)節(jié)豐富的虛擬模型。能夠真實(shí)顯現(xiàn)工程竣工后的情景，

在承德一個(gè)大城環(huán)城水系項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)師根據(jù)水系的連通狀況，開拓新思路，利用大城縣現(xiàn)有的南趙扶排干（白馬河）、安慶屯干渠、西排水渠等河道，開挖新的大童子路渠道，打造環(huán)城水系的“五環(huán)”景觀空間，形成由五條帶型區(qū)域共同構(gòu)筑的完整空間體系，

“第一環(huán)”——親水設(shè)施的聯(lián)絡(luò)線，空間體現(xiàn)為水岸線與護(hù)坡之間的親水空間。

“第二環(huán)”——濱水步道，空間體現(xiàn)為濱水慢行系統(tǒng)及其兩側(cè)的休閑座椅、小廣場、健身設(shè)施等進(jìn)行公共活動(dòng)的濱水開放空間。

“第三環(huán)”——草坪與灌木的分界線，空間體現(xiàn)為可進(jìn)行休憩的近景空間。

“第四環(huán)”——灌木與喬木的分界線，空間體現(xiàn)為具有底層空間隔離的防護(hù)帶。

“第五環(huán)”——15米邊緣線，空間體現(xiàn)為本次景觀設(shè)計(jì)的范圍界限，可與周邊居住區(qū)、道路等無縫銜接。

在窄進(jìn)深（15米）的景觀空間進(jìn)行設(shè)計(jì)，需將上述“五環(huán)”空間逐一分割設(shè)計(jì)并進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)。

并根據(jù)現(xiàn)狀將五環(huán)設(shè)置三個(gè)節(jié)點(diǎn)，整體設(shè)計(jì)以水為主線索的軸線進(jìn)行詮釋，軸線二側(cè)是緩坡綠地，采用簡潔，明快的風(fēng)格，以自然元素：石頭，木材，水和植被為背景，在其上疊加木平臺(tái)、廊架、景亭、雕塑小品等。

節(jié)點(diǎn)一離縣城較近，周邊有居住區(qū)，為人們提供一個(gè)休閑健身的濱河綠帶，左岸塑膠跑道、健身器械等，強(qiáng)調(diào)了人的參與性，真正體系水岸生活的時(shí)尚感，右岸為車行道路。

節(jié)點(diǎn)二位于S272省道下游，沿河景觀綠化以植物造景為主，營造一種遐意的休閑空間，面對(duì)水面，用植被將喧囂隔離在外。

節(jié)點(diǎn)三位于田地間，人流量較少，以鄉(xiāng)野自然為主，設(shè)置少量休憩空間。

通過河道的現(xiàn)狀特點(diǎn)，設(shè)計(jì)師將環(huán)城水系打造成安全、舒適、優(yōu)美、便捷的水環(huán)境，提升縣城的整體形象，貫徹社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，體現(xiàn)和反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水系水環(huán)境的新要求。

五、總結(jié)

隨著河道景觀行業(yè)的發(fā)展，效率與質(zhì)量并重的景觀動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件才能在行業(yè)中站穩(wěn)腳跟，因此，擁有強(qiáng)大功能，為景觀量身打造，簡單易學(xué)的lumion，必將在今后的景觀動(dòng)畫效果市場站主角地位，Lumion給設(shè)計(jì)師帶來了無窮的想象力與制作空間，更好的服務(wù)于生活環(huán)境，更廣泛地應(yīng)用于河道景觀設(shè)計(jì)中。越來越成為當(dāng)代的主流。