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摘要:本文通过对河道存在的问题分析,介绍了河道的设计思路,对河道的设计进行了全方位的说明,供类似工程借鉴。
关键词:河道 设计思路问题分析
1河道现状
1.1 河道存在的问题
(1)河道淤积严重。
上游山势陡峭、平均比降200‰。基岩裸露,植被覆盖度低,水土流失严重,山洪突发性强、历时短、水势猛、破坏性强、流速快,严重威胁着市区人民的生命财产安全。径流泥沙含量高,经计算,多年平均年输沙量达到了24.15 x 10t。由于河道淤积严重,行洪能力大大下降。
(2)河道防洪标准低。
中、上游没有稳固的河道,部分河道两岸没有护岸工程,大量的采砂、废弃物的任意倾倒,挤占河道断面,防洪标准很低。洪水期,山洪携带大量泥沙,淤积河道,洪水肆意横流,泛滥成灾,严重威胁城区尤其北片区的防洪安全。
(3)河道蓄水能力差。
多年平均降雨量为154.9 mm,且主要集中在7—8月。经水文计算,多年平均径流量344.7×10m 。但是平时,河道几乎是干涸的,裸露的河床,杂草丛生,各类建筑、生活垃圾随处可见,脏乱丑严重影响城市形象。
根据某市总体规划,北区是城市发展的极其重要组成部分。但洪水的威胁,脏、乱、丑的生态环境,已严重影响了市北区人民的正常生活,并制约了市的经济发展。因此,2008年8月,市政府已决定对摩尔沟河道进行重新设计,将其打造为集防洪、供水、生态、景观为一体的现代河道。
2 生态河道的理念
所谓生态河道,不仅要有河流的传统功能—— 防洪排涝、灌溉供水等,更重要的是可以改善河道的环境,提供怡人的绿色生态空间,实现人与自然的和谐发展;同时,要考虑生物的多样性,尽量保持河道的自然特征,这样既有利于保护河道水环境,又有利于提高河流自我净化能力,确保河道中水生动植物的繁衍生息。生态河道主要有以下几点特点 :
(1)河道的形态富于变化。
在河道设计的时候,应尽量保持河流原来的形态,保持浅滩和深潭的分布,形成更适合生物生存的流速环境。
(2)河道断面多样化。
季节性河流在不同时期断面流量的差异较大,为了解决这一问题,设计时,可以采用复式断面或者不规则断面,更合理的利用河流空间,以满足人们亲水亲自然的需要。
(3)护岸形式不再僵硬。
在现代河道设计时,我们应该避免使用单纯的硬质护岸,综合考虑把安全、生态和景观的需求,最好选择生态型护岸
(4)河道规划和区域规划相协调。
河道环境和区域发展密切相关,所以,河道规划也应当与区域规划相协调。每个区域的自然风景,地方经济,社会文化都不尽相同,河流的特点也不一样,河道设计应形成河流本身的特点。
3河道设计思路
3.1 总体思路— — “上拦截、中蓄用、下造景”摩尔沟按照“以人为本、全面、协调、可持续”的科学发展观要求,结合某市的河道的具体情况,联系生态河道的治理理念,确定了“上拦截、中蓄用、下造景”的总体思路,即上游设计拦沙堰拦截泥石流,中游设计挡水建筑物拦蓄部分洪水,下游利用蓄水沿河造景,创造怡人的滨水景观在洪水治理方面,本着“以导为主,合理蓄用”的指导思想;在景观设计方面,拟在河道两侧建人工湖,打造分散的景观节点,同时开发下游湿地;在生态建设方面,岸线自然,富于变化;河道有冲有淤,坡度有缓有急;在不同河段,均有与之相适应的植物、动物的生存;采用生态护岸对河岸进行加固
3.2 泄洪槽与景观槽相结合的断面形式
夏季是防汛关键的时期,要保持河道通畅,迎接洪峰,安全度汛;而夏季又恰恰是景观最好的季节,是人们最渴望亲水嬉水的季节,希望有大的水面以维持景观需求。摩尔沟采用泄洪槽与景观槽相结合的断面形式,可以实现既保证防洪安全又满足景观需求的目标。单槽即只有泄洪槽,更便于行洪,但两侧岸线布置难度较大,景观效果不佳,也较难实现亲水;双槽即一侧泄洪槽,一侧景观槽,行洪较好,运行管理难度也较低,但会出现一侧岸线僵硬的现象,影响景观效果和一侧的亲水三槽即两侧布置景观槽,中间布置泄洪槽,在景观效果方面可以实现双侧亲水,兼顾了未来发展。泄洪槽位于中间,亲水岸线避免了顺治僵硬现象,可以设计的更加符合美学要求。
根据河道的实际情况,综合单槽、双槽、三槽方案,提炼出综合分槽方案,即上游銜接截洪沟河段采用双槽,中游人口聚集河段采用三槽,下游黄河人海口河段采用单槽
3.3 因地制宜的生态护岸
河道布置生态护岸。生态护岸是一种新型的护岸技术,它结合了防洪效应,生态效应,景观效应和自净效应于一体,是生态河道治理的不可或缺的一部分。
生态护岸主要包括3种:①自然原型护岸;②自然型护岸;③多自然型护岸。自然原型护岸指只采用种植植被保护河岸、保持河岸的自然特征。自然型护岸不仅种植植被,还采用石材、木材等天然材料,以增强河岸的抗冲刷能力。多自然型护岸是在自然型护岸的基础上采用混凝土、钢筋混凝土等材料,具有更强的抗冲刷能力,能抵御更大的洪水,它是目前最广泛的生态护岸形式。
在河道设计中,通过Delphi模型分析决定,对不同的河段或同一河段的不同部位采用了不同的生态护岸:在下游单槽断面,考虑到防洪,同时避免冲刷,采用自然型护岸,在单槽断面上端铁路桥和G110桥附近,采用多自然型护岸;在二槽断面河道,主槽为防冲,采用多自然型护岸,清水槽采用自然型护岸;在三槽断面,主槽仍采用多自然型护岸,清水槽为了满足给市区周围营造优稚水环境的需求,采用自然原型护岸。
3.4 蜿蜒曲折的亲水岸线设计
在确保河床滩地稳定、河道堤岸安全的前提下,根据河势,改变惯用的僵硬的岸线设计,打造多变的河底线和河岸线;沿河建设生态景绿化工程,一般以景观植物造景为主,充分利用现有植物资源,根据植物的形态、色彩和季相变化等特点,合理、科学的对植物进行配置。同时,因地制宜,设置景点:空间较窄,游人活动受到限制的地方,适当布置湿地公园、生态园林等,为水生动植物和鸟类提供栖息的场地;空间较宽阔的地方,适当开辟浅河道,使游人更加易于亲水;小河道两侧用栈道或小桥连接,增加情趣;大桥两侧,可以设置迎宾园,烘托迎宾的热烈氛同。
4 结语
河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。
关键词:河道 设计思路问题分析
1河道现状
1.1 河道存在的问题
(1)河道淤积严重。
上游山势陡峭、平均比降200‰。基岩裸露,植被覆盖度低,水土流失严重,山洪突发性强、历时短、水势猛、破坏性强、流速快,严重威胁着市区人民的生命财产安全。径流泥沙含量高,经计算,多年平均年输沙量达到了24.15 x 10t。由于河道淤积严重,行洪能力大大下降。
(2)河道防洪标准低。
中、上游没有稳固的河道,部分河道两岸没有护岸工程,大量的采砂、废弃物的任意倾倒,挤占河道断面,防洪标准很低。洪水期,山洪携带大量泥沙,淤积河道,洪水肆意横流,泛滥成灾,严重威胁城区尤其北片区的防洪安全。
(3)河道蓄水能力差。
多年平均降雨量为154.9 mm,且主要集中在7—8月。经水文计算,多年平均径流量344.7×10m 。但是平时,河道几乎是干涸的,裸露的河床,杂草丛生,各类建筑、生活垃圾随处可见,脏乱丑严重影响城市形象。
根据某市总体规划,北区是城市发展的极其重要组成部分。但洪水的威胁,脏、乱、丑的生态环境,已严重影响了市北区人民的正常生活,并制约了市的经济发展。因此,2008年8月,市政府已决定对摩尔沟河道进行重新设计,将其打造为集防洪、供水、生态、景观为一体的现代河道。
2 生态河道的理念
所谓生态河道,不仅要有河流的传统功能—— 防洪排涝、灌溉供水等,更重要的是可以改善河道的环境,提供怡人的绿色生态空间,实现人与自然的和谐发展;同时,要考虑生物的多样性,尽量保持河道的自然特征,这样既有利于保护河道水环境,又有利于提高河流自我净化能力,确保河道中水生动植物的繁衍生息。生态河道主要有以下几点特点 :
(1)河道的形态富于变化。
在河道设计的时候,应尽量保持河流原来的形态,保持浅滩和深潭的分布,形成更适合生物生存的流速环境。
(2)河道断面多样化。
季节性河流在不同时期断面流量的差异较大,为了解决这一问题,设计时,可以采用复式断面或者不规则断面,更合理的利用河流空间,以满足人们亲水亲自然的需要。
(3)护岸形式不再僵硬。
在现代河道设计时,我们应该避免使用单纯的硬质护岸,综合考虑把安全、生态和景观的需求,最好选择生态型护岸
(4)河道规划和区域规划相协调。
河道环境和区域发展密切相关,所以,河道规划也应当与区域规划相协调。每个区域的自然风景,地方经济,社会文化都不尽相同,河流的特点也不一样,河道设计应形成河流本身的特点。
3河道设计思路
3.1 总体思路— — “上拦截、中蓄用、下造景”摩尔沟按照“以人为本、全面、协调、可持续”的科学发展观要求,结合某市的河道的具体情况,联系生态河道的治理理念,确定了“上拦截、中蓄用、下造景”的总体思路,即上游设计拦沙堰拦截泥石流,中游设计挡水建筑物拦蓄部分洪水,下游利用蓄水沿河造景,创造怡人的滨水景观在洪水治理方面,本着“以导为主,合理蓄用”的指导思想;在景观设计方面,拟在河道两侧建人工湖,打造分散的景观节点,同时开发下游湿地;在生态建设方面,岸线自然,富于变化;河道有冲有淤,坡度有缓有急;在不同河段,均有与之相适应的植物、动物的生存;采用生态护岸对河岸进行加固
3.2 泄洪槽与景观槽相结合的断面形式
夏季是防汛关键的时期,要保持河道通畅,迎接洪峰,安全度汛;而夏季又恰恰是景观最好的季节,是人们最渴望亲水嬉水的季节,希望有大的水面以维持景观需求。摩尔沟采用泄洪槽与景观槽相结合的断面形式,可以实现既保证防洪安全又满足景观需求的目标。单槽即只有泄洪槽,更便于行洪,但两侧岸线布置难度较大,景观效果不佳,也较难实现亲水;双槽即一侧泄洪槽,一侧景观槽,行洪较好,运行管理难度也较低,但会出现一侧岸线僵硬的现象,影响景观效果和一侧的亲水三槽即两侧布置景观槽,中间布置泄洪槽,在景观效果方面可以实现双侧亲水,兼顾了未来发展。泄洪槽位于中间,亲水岸线避免了顺治僵硬现象,可以设计的更加符合美学要求。
根据河道的实际情况,综合单槽、双槽、三槽方案,提炼出综合分槽方案,即上游銜接截洪沟河段采用双槽,中游人口聚集河段采用三槽,下游黄河人海口河段采用单槽
3.3 因地制宜的生态护岸
河道布置生态护岸。生态护岸是一种新型的护岸技术,它结合了防洪效应,生态效应,景观效应和自净效应于一体,是生态河道治理的不可或缺的一部分。
生态护岸主要包括3种:①自然原型护岸;②自然型护岸;③多自然型护岸。自然原型护岸指只采用种植植被保护河岸、保持河岸的自然特征。自然型护岸不仅种植植被,还采用石材、木材等天然材料,以增强河岸的抗冲刷能力。多自然型护岸是在自然型护岸的基础上采用混凝土、钢筋混凝土等材料,具有更强的抗冲刷能力,能抵御更大的洪水,它是目前最广泛的生态护岸形式。
在河道设计中,通过Delphi模型分析决定,对不同的河段或同一河段的不同部位采用了不同的生态护岸:在下游单槽断面,考虑到防洪,同时避免冲刷,采用自然型护岸,在单槽断面上端铁路桥和G110桥附近,采用多自然型护岸;在二槽断面河道,主槽为防冲,采用多自然型护岸,清水槽采用自然型护岸;在三槽断面,主槽仍采用多自然型护岸,清水槽为了满足给市区周围营造优稚水环境的需求,采用自然原型护岸。
3.4 蜿蜒曲折的亲水岸线设计
在确保河床滩地稳定、河道堤岸安全的前提下,根据河势,改变惯用的僵硬的岸线设计,打造多变的河底线和河岸线;沿河建设生态景绿化工程,一般以景观植物造景为主,充分利用现有植物资源,根据植物的形态、色彩和季相变化等特点,合理、科学的对植物进行配置。同时,因地制宜,设置景点:空间较窄,游人活动受到限制的地方,适当布置湿地公园、生态园林等,为水生动植物和鸟类提供栖息的场地;空间较宽阔的地方,适当开辟浅河道,使游人更加易于亲水;小河道两侧用栈道或小桥连接,增加情趣;大桥两侧,可以设置迎宾园,烘托迎宾的热烈氛同。
4 结语
河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。