四川綿陽某旅游特色小鎮(zhèn)水系連通規(guī)劃與實(shí)踐

肖 江，劉偉濱，趙 飛，胡 斌

(1.北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100045；2.北京東方利禾景觀設(shè)計(jì)有限公司，北京 100020；3.北京東方園林環(huán)境股份有限公司，北京 100015)

1 概述

近年來，旅游特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目興起，如古北水鎮(zhèn)、“陜南第一湯”、余杭長樂小鎮(zhèn)等。在旅游特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目中水系能為小鎮(zhèn)增加活力和靈動性，已成為必不可缺的設(shè)計(jì)要素。南方地區(qū)相較于北方，水系更為發(fā)達(dá)、水量更為充足，為特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目提供了基本的資源條件。

南方地區(qū)旅游特色小鎮(zhèn)建設(shè)中因?qū)λ男枰嬖谒颠B通工程，相較于城市水系連通項(xiàng)目或是水美鄉(xiāng)村項(xiàng)目，一方面因其項(xiàng)目范圍相對集中，受城市市政設(shè)施影響較小、受鄉(xiāng)村現(xiàn)狀基礎(chǔ)設(shè)施制約較少；另一方面因項(xiàng)目建設(shè)資金來源多樣化，故其規(guī)劃設(shè)計(jì)更具靈活性和創(chuàng)意性。

汪義杰等[1]總結(jié)了南方農(nóng)村水系連通設(shè)計(jì)要點(diǎn)及建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，陳瑤雪等[2]以長樂小鎮(zhèn)為例，闡述了特色小鎮(zhèn)水系規(guī)劃原則和規(guī)劃方案。李媛媛等[3]以廣州市南沙區(qū)某生態(tài)堤防設(shè)計(jì)為例，通過水系連通措施為生態(tài)濕地服務(wù)，打造出獨(dú)一無二的嶺南水鄉(xiāng)城市意境。劉美艷等[4]以徐州市銅山區(qū)某水系連通項(xiàng)目為例，分析其經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益。

目前針對南方地區(qū)旅游特色小鎮(zhèn)水系連通工程的理論研究成果較少，本文以四川省綿陽市某旅游特色小鎮(zhèn)項(xiàng)目為例，簡要闡述其現(xiàn)狀水系分布、規(guī)劃原則及思路、關(guān)鍵設(shè)計(jì)過程等內(nèi)容，總結(jié)旅游特色小鎮(zhèn)水景觀和灌排水雙系統(tǒng)的水系連通經(jīng)驗(yàn)，以此為類似項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)提供啟發(fā)。

項(xiàng)目位于綿陽市某旅游發(fā)展核心區(qū)域，有豐富的自然旅游資源，目前，眾多有實(shí)力的平臺進(jìn)行開發(fā)?？偼顿Y約8.5億，項(xiàng)目模式為EPC+O，資金來源為專項(xiàng)債，主要工程內(nèi)容包括且不限于4A景區(qū)內(nèi)水利、市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、景觀建筑等，文化園、植物園、中心博物館、禪院等建設(shè)提升，工程已于2020年9月開工，計(jì)劃2023年9月竣工。該旅游小鎮(zhèn)占地面積約8.5 km2，年接待游客可達(dá)百萬人次。

2 現(xiàn)狀水系分布

項(xiàng)目區(qū)整體地形為北高南低、西高東低。根據(jù)現(xiàn)狀主要水體分布情況劃分為2個片區(qū)，片區(qū)1是本次需要打造的重點(diǎn)區(qū)域——核心規(guī)劃區(qū)，片區(qū)2是受影響的灌溉區(qū)域。

現(xiàn)狀水系分為4類，分別是1大渠、3條主要排灌渠、景觀湖和現(xiàn)狀河道水系(如圖1所示)。

圖1 現(xiàn)狀水系分布示意

大渠為項(xiàng)目區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉引水渠道，同時兼用做截洪溝，最大引水流量為10 m3/s，在汛期挾沙量較大，水體透明度較低，非汛期水質(zhì)狀況良好，可達(dá)Ⅲ類以上。

3條主要排灌渠大體呈東西向，從北向南依次命名為主要排灌渠1、2、3，從大渠引水，供項(xiàng)目區(qū)內(nèi)所有支渠用水(規(guī)劃核心區(qū)內(nèi)有10余條現(xiàn)狀支渠)。

景觀湖與大渠連通；現(xiàn)狀河道水系零散分布于本次重點(diǎn)打造的核心規(guī)劃區(qū)內(nèi)。

3 規(guī)劃原則及思路

項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)用地性質(zhì)主要為公園綠地、一般耕地，存在部分土地占補(bǔ)平衡調(diào)整。結(jié)合項(xiàng)目后期運(yùn)營時業(yè)態(tài)植入的特點(diǎn)，項(xiàng)目區(qū)西北側(cè)需新建部分商業(yè)店鋪、街道及配套設(shè)施，結(jié)合現(xiàn)有水系分布情況及現(xiàn)狀地形特點(diǎn)適當(dāng)擴(kuò)大水域面積，為小鎮(zhèn)中水景觀建設(shè)提供基礎(chǔ)條件，同時考慮項(xiàng)目區(qū)臨近的受影響農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)水源問題，確保其水源、水量正常供給。

按照肖江[5]總結(jié)的生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計(jì)的3個原則，將水系連通工程劃分為水流連通和河(渠)道連通兩部分內(nèi)容(如圖2所示)：① 因地制宜型、資源節(jié)約型、可持續(xù)型；② 使用功能滿足要求、結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定可靠；③ 自然健康化、空間異質(zhì)化、透水性、連續(xù)性。

圖2 水系連通工程規(guī)劃示意

水流連通利用引水和還水兩個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。從大渠引水并經(jīng)過初步處理后進(jìn)入規(guī)劃核心區(qū)水系，結(jié)合水系規(guī)劃高程特點(diǎn)，在項(xiàng)目區(qū)高程最低的東南角設(shè)置一體化泵站，將水體送至項(xiàng)目最南側(cè)的還水泵站，又將水體還至大渠，利用工程措施實(shí)現(xiàn)了水體置換和連續(xù)性，既彌補(bǔ)了項(xiàng)目區(qū)內(nèi)景觀用水需求的不足，也保證了大渠的輸水流量。

河道連通利用涵管連接實(shí)現(xiàn)。將規(guī)劃核心區(qū)內(nèi)零散水系進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)大水域面積后，優(yōu)先考慮借用現(xiàn)有的過水或排水暗涵進(jìn)行連接，確保水體自由流動、定期交換，形成核心區(qū)景觀水系。

渠道連通結(jié)合景觀規(guī)劃地形和用途，將現(xiàn)狀主要排灌渠1、2、3及10余條支渠的核心區(qū)內(nèi)渠段廢除，核心區(qū)外渠段保留，新建明渠和暗涵，新建渠道起點(diǎn)接主要排灌渠1，整體由北向南，終點(diǎn)接入現(xiàn)狀明渠，沿途向核心區(qū)外主要排灌渠1、2、3及各支渠輸水。灌排引水系統(tǒng)與核心區(qū)景觀水系分開設(shè)置，用水互不影響。

4 關(guān)鍵設(shè)計(jì)過程

主要從核心區(qū)景觀水系連通和灌排引水系統(tǒng)連通兩個方面入手，其中核心區(qū)景觀水系連通涉及暗涵編號為4、5、6、7、8，灌排引水系統(tǒng)連通涉及渠道和暗涵編號依次為明渠1、暗涵1、明渠2、暗涵2、暗涵3(暗涵3-1匯入)、明渠3和明渠4，最終明渠3和明渠4分別接入核心區(qū)外現(xiàn)狀保留支渠。對其關(guān)鍵設(shè)計(jì)過程進(jìn)行展示，進(jìn)一步核實(shí)規(guī)劃方案的可實(shí)施性。

4.1 核心區(qū)景觀水系連通

結(jié)合核心區(qū)景觀水系排澇、過水要求和從景觀湖引水要求，確定暗涵4、5、6、7、8的過流流量，同時進(jìn)水口管內(nèi)底應(yīng)盡可能高于規(guī)劃河底高程0.2～0.3 m，起到攔截泥沙的作用。通過對暗涵的形式和尺寸調(diào)整，盡可能使管頂?shù)陀谠O(shè)計(jì)常水位以下，不影響景觀效果。

根據(jù)《室外排水規(guī)范》[6]和《排水工程》(第五版)[7]：

(1)

(2)

式中：

Q——過流流量，m3/s；

A——過流斷面面積，m2；

R——水力半徑，矩形管道時，R為過流斷面面積A與濕周的比值，圓管滿流時，R為管道內(nèi)徑的 1/4，m；

i——管底縱坡，%；

n——管道內(nèi)壁糙率；

C——謝才系數(shù)。

管道糙率n取值均為0.013，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的暗涵最小設(shè)計(jì)流速取值為0.75 m/s，最大設(shè)計(jì)流速取值為4.00 m/s。結(jié)合管道養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，為避免管道堵塞，設(shè)計(jì)所確定管道內(nèi)徑均大于300 mm(見表1)。

表1 核心區(qū)景觀水系連通水力計(jì)算要素

暗涵埋深需結(jié)合規(guī)劃廣場鋪裝高程或是景觀地形高程確定，管道設(shè)置的檢查井參照給排水專業(yè)圖集中標(biāo)準(zhǔn)做法，檢查井位置不影響行人漫步，井蓋可結(jié)合廣場鋪裝形式和色彩選擇目前市場上流行的“隱形井蓋”，達(dá)到景觀美化的效果。暗涵進(jìn)水端和出水端與規(guī)劃水系銜接處需設(shè)置直立擋墻，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ虘T例，擋墻材質(zhì)為漿砌石，擋墻高度不高于規(guī)劃廣場鋪裝高程，目的是不影響行人視野。擋墻頂高與廣場鋪裝高程之間的高差通過綠化緩坡銜接，并在臨水側(cè)擋墻頂部設(shè)置欄桿，欄桿樣式、風(fēng)格及顏色可結(jié)合旅游小鎮(zhèn)主題確定，兩側(cè)設(shè)置景觀堆石及當(dāng)?shù)刂脖稽c(diǎn)綴美化。

4.2 灌排引水系統(tǒng)連通

灌排引水系統(tǒng)通過明渠和暗涵交替銜接組成，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ虘T例，明渠選用漿砌石結(jié)構(gòu)的梯形渠道，暗涵采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的蓋板式方涵，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)整體地形特點(diǎn)和向受影響灌溉區(qū)域供水的要求確定灌排引水系統(tǒng)的路由。灌排引水系統(tǒng)連通涉及到的渠道和暗涵編號依次為為明渠1、暗涵1、明渠2、暗涵2、暗涵3(暗涵3-1匯入)、明渠3和明渠4，最終明渠3和明渠4分別接入核心區(qū)外現(xiàn)狀保留支渠，沿途向現(xiàn)狀支渠供水，留有預(yù)留口。明渠、暗涵交替設(shè)置需保證內(nèi)底高程平順銜接。

灌排引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引水流量為1.8 m3/s，其中暗涵3-1上方為規(guī)劃地面停車場，該方涵承擔(dān)雨水排澇任務(wù)，設(shè)計(jì)排澇流量為1.2 m3/s。明渠4由于向現(xiàn)狀多條支渠供水，受現(xiàn)狀支渠進(jìn)水口底高程限制，將明渠4分為兩段，調(diào)整其縱坡，從而實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)狀支渠良好銜接，確保進(jìn)水流暢，將其依次分為明渠4-1、4-2。

由文中公式(1)(2)確定相關(guān)水力計(jì)算要素，漿砌石梯形渠道的最小設(shè)計(jì)流速取值為0.40 m/s，最大設(shè)計(jì)流速取值為3.00 m/s；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的暗涵最小設(shè)計(jì)流速取值為0.75 m/s，最大設(shè)計(jì)流速取值為 4.00 m/s(見表2)。

表2 灌排引水系統(tǒng)連通水力計(jì)算要素

5 結(jié)語

本項(xiàng)目提出了核心區(qū)景觀水系和灌排水系統(tǒng)兩套水系連通工程，各自用水，互不干擾，基本實(shí)現(xiàn)了在旅游小鎮(zhèn)水景觀保障和受項(xiàng)目影響的農(nóng)業(yè)灌溉保障之間的平衡。針對旅游特色小鎮(zhèn)中存在水景觀和灌排水雙系統(tǒng)的情況下，對水系連通的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。

1) 以旅游特色小鎮(zhèn)的整體規(guī)劃為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)最終功能為目標(biāo)。本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)存在現(xiàn)狀支渠10余條，將小鎮(zhèn)劃分成了多個零散塊落，若保留對旅游小鎮(zhèn)其他功能模塊的開發(fā)造成極大限制，因此，全部廢除，新建灌排引水系統(tǒng)。雖然資金投入有所增加，但最終實(shí)現(xiàn)了整體目標(biāo)，使得設(shè)計(jì)更具靈活性和創(chuàng)意性。

2) 在滿足功能需求下，重點(diǎn)關(guān)注人的舒適度。旅游小鎮(zhèn)主要服務(wù)對象是游客，需要考慮游客的感受和審美。如葉柳玲[8]在水系治理與生態(tài)景觀結(jié)合時總結(jié)的用“美的構(gòu)思、美的設(shè)計(jì)、美的實(shí)踐”去實(shí)現(xiàn)多功能一體化。本項(xiàng)目中渠道、方涵等僅能實(shí)現(xiàn)最基本的排澇、灌溉功能，而采用的混凝土和漿砌石材質(zhì)并不具備美感，因此，在滿足過流流量下，盡可能考慮將其置于水系設(shè)計(jì)常水位之下，并在進(jìn)、出水口兩端種植綠植、設(shè)置景觀石。此外，管道檢查井井蓋因處于人形廣場，應(yīng)盡可能考慮市場主流的“隱形井蓋”。

3) 重視并推廣使用水系連通評價指標(biāo)。如王延貴等[9]提出邊界、水流、泥沙和生態(tài)需水四大連通指標(biāo)及估算方法。夏繼紅等[10]從景觀格局、水文過程、輸水能力等方面比較了水系連通度不同定量計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性。利用評價指標(biāo)及體系可以量化連通方案的科學(xué)性和合理性。