大型引黃灌區越鎮渠道生態景觀設計模式

黃振華 陳 雷 邱信蛟 姜銀光 楊 玲

(1.北京市海淀區溫泉水務管理站 北京 100095;2.水利部水利水電規劃設計總院 北京 100120;3.水利部水利建設管理總站北京 100038;4.北京昌平區水務局北七家水務站 北京 102209;5.中國農業大學水利與土木工程學院 北京 100083)

1 引言

大型灌區是全球重要的規模化農業和商品糧生產基地,大型灌區已成為直接關系到當地人民群眾生命安全、生活保障、生存環境、生產發展的民生水利工程。《中共中央、國務院關于加快水利改革發展的決定》 (中發 [2011]1號文件)也指出,水是生命之源、生產之要、生態之基,水利是現代農業建設不可或缺的首要條件,是經濟社會發展不可替代的基礎支撐,是生態環境改善不可分割的保障系統,具有很強的公益性、基礎性、戰略性,農田水利建設滯后仍然是影響農業發展和國家糧食安全的最大硬傷。

灌區渠道綜合整治已成為目前農田水利建設重要的組成部分,大型灌區續建配套與節水改造、中型灌區骨干工程節水改造和小型農田水利工程建設等一批重點灌區建設及渠道綜合整治項目正在如火如荼地實施。但由于以往灌區建設主要以工程建設為主,強調多引水、多澆地,提高作物產量為主要目標,隨著我國社會經濟的快速發展和人類活動的加劇,導致我國許多灌區存在盲目擴大灌溉面積、灌溉技術落后等現象,造成了渠道周邊生物多樣性銳減、地下水漏斗等生態問題,如何實施灌區渠道的綜合整治已成為目前擺在眾多科研人員及管理工作者的問題。

針對新時期我國水資源的特點,水利部明確提出了 “人與水自然和諧共處”的治水理念,要求水利工程向生態工程、環境美化工程轉化,要求工程水利向資源水利、生態水利、可持續發展水利、民生水利轉變,以水資源的可持續性利用來支持經濟社會的可持續發展。這就對全國水利事業提出了新的目標,要求現代水利從傳統社會向現代社會全方位轉變,這是一個動態的、相對的和協調的過程,更具有人與自然的和諧統一,打造親水環境的現代水利[1]。本文就是從這一思路出發,探索大型灌區越鎮渠道生態景觀設計的新模式與新思路。

2 渠道景觀設計的提出

2.1 水文化的發展催生了渠道景觀

水文化是囊括水科學、水文明和水利發展的文化體系。隨著社會的現代化進程,水利現代化也突飛猛進。處在知識經濟時代的現代水文化,是與社會文明、城市文明、人類文明緊密相關的,是與生態功能、美化功能、和諧功能、可持續發展功能緊密相連的[1]。

渠道作為水利工程的重要組成部分,尤其是穿越城市中心的渠道 (稱為城市渠道),更應該率先體現水利工程的現代化轉變,發揮渠道的多元化功能。一個民族尤需伴水而生,更何況一個城市呢?城市渠道應該作為一個橋梁,將城市的水文化、城市的古文明賦予其中并且豐富發展起來。與此同時,它不僅僅只是文化的寄托,作為水利基礎設施要符合城市經濟社會發展戰略和定位,是一項工程,更是一個生態景點,以此來促進城市生態環境等各方面的發展。要提高城市的品位,就要提高城市渠道的品位,這就要求對城市渠道進行景觀設計,引導開發其功能效益。

2.2 引黃灌區城市渠道景觀應運而生

引黃灌區渠道大多年久失修,渠水含沙量大,淤積、滲漏嚴重,進行翻修整治迫在眉睫。一方面可以提高水的利用率,緩解農業用水供需矛盾,節約的水可擴大灌溉面積,促進農業生產的發展;另一方面可以降低地下水位,防止和改良鹽堿地和沼澤地,有利于生態環境和農業現代化建設[2]。

隨著生活水平的提高,城市市民對居住環境也要求更自然化、人性化、生態化,呼吁多功能生存空間。引黃灌區的城市渠道應該為改善北方城市生態環境添磚加瓦,同時美化城市水利工程。河套引黃灌區是全國三大灌區之一,且為黃河渾水灌溉,在引進現代化技術,發展現代化農業,體現現代水利特色等各方面都應做出表率。針對北方特有的氣候條件和土質條件,水利工程的美化對于水利工作者來說是一種考驗,也是一種新的方法和實踐的體驗。這對緩解我國北方水資源供需矛盾和促進國民經濟持續發展具有重要的戰略意義。

3 引黃灌區城市渠道景觀設計的思路與對策

3.1 目前面臨的困難

3.1.1 渠道引水含沙量大,渾水景觀很難實現

黃河水含沙量大,引水必引沙,引水量越大,引入渠道的含沙量就越多。引黃灌區引水含沙量大,渠水渾黃,要進行景觀設計營造親水空間,必須對黃河水進行處理。含沙量大一則會造成渠道淤積,影響渠道工程效益,二則會對景觀造成一定的負面影響,削弱景觀視覺美感。

3.1.2 灌區凍脹變形厲害,景觀布置對渠道穩定造成影響

引黃灌區氣候嚴寒,渠道凍脹變形厲害,如果景觀斷面中水景觀用水滲漏到渠道過水斷面,會造成渠道防滲層和保溫層的破壞,從而造成渠道的不穩定,影響渠道壽命,故需考慮景觀斷面景觀用水的防滲問題。

3.2 思路與對策

3.2.1 改善渠道渾水,營造親水空間

要徹底改造引黃灌區渠道系統,必須從清淤、治渾開始。雖然目前提倡自然渠道補給地下水,但對于引黃灌區需要對渠道進行整治襯砌,減少滲漏量,減小粗糙率,提高輸水速率,控制輸水量。當渠道的含沙量減小到一定程度時,渠水也就相應變清。

利用渠道周圍生態環境對渠水進行生態凈化,徹底改善渠水水質。利用透水磚原理將渠水過濾到淺水灣,再進行景觀布置。淺水灣和渠道通過墻體分隔,在渠道設計水位以下采用漿砌石混凝土防滲,在設計水位以上至渠道加大流量水位采用透水磚設計,同時在淺水灣種植臺內種植野生植物,使野生植物與卵石相結合。這樣就可以保證,在灌溉期間,渠道水位與淺水灣水為基本齊平,擴大了水面,在加大流量時,渠道中的水可以通過透水磚過濾成清水進入淺水灣中,增加淺水灣水位,此時一部分水生植物被半淹沒狀態,也能夠起到增加水面的效果。

3.2.2 淺水灣防滲,保證渠道安全

通常渠道景觀設計中,淺水灣水面較寬,水深不大,基本不存在流速太大導致沖刷問題,故考慮到材料耐久性、地形條件、材料來源、管理養護、經濟投資以及工程美觀等因素,最終在淺水灣采用混凝土防滲方案。即在砂墊層上鋪設 15cm混凝土,然后再鋪設10cm左右卵石護底,起保護作用,這樣防滲效果好,且耐久性好,便于管理。

3.2.3 創造渠道文化,實現城市可持續

在現代水利思想的指導下,渠道改造已不僅僅是一項水利工程,而是一項可持續工程,要以水資源的可持續利用來帶動城市生態、文化、社會經濟等各方面的可持續發展,最終促進城市的可持續發展,這就要求創造渠道文化。水文化是一個文化體系,它不僅是歷史的文化,也是未來的文化;不僅是傳統的文化,也是先進的文化;不僅是時代的文化,也是發展的文化;不僅是繼承的文化,也是創新的文化。只有在渠道景觀中融入了現代水文化,才能將歷史文脈得以繼承和延續,從而促進城市各方面的可持續發展。

4 引黃灌區城市渠道景觀設計實例分析

內蒙古臨河市北邊渠原為土渠,渠水渾濁,滲漏嚴重,輸水率很低,在一定程度上對臨河市的社會經濟建設造成了制約 (見圖1)。臨河全境為黃河沖積平原,地下水資源豐富,地下水埋深平均為1.6～2.2m,市政府根據環城四大水系提出建立“北方水城”的構想和以城市水系帶動城市發展的新思路,對北邊渠進行綜合整治改造,將北邊渠建設成為集農業灌溉、休閑娛樂、改善環境等多功能于一體的現代城市生態渠道。

圖1 臨河市北邊渠現狀圖

北邊渠景觀設計主題為:“人水自然和諧,融合蒙漢文化,實現城市可持續發展。”依原有渠道路線,設計了沿渠綠化帶和濱江路,并輔以一系列廣場、樂苑、棋苑、城市雕塑、賦碑、水軸、亭臺軒榭和富有濃郁蒙古氣息的建筑藝術小品,營造出獨具臨河特色的都市渠道風景線。依據不同的景段,設置了 “文化嘉園”、“動感地帶”、“親水廊道”三個主題景區 (見圖2)。

4.1 水生態景觀設計

水軸設計尤顯生態亮點。水生—濕生—陸生植物,喬木、灌木、紅花綠草相互掩映,塊石自然堆砌護坡,石縫之間以水草點綴,并留有魚巢,形成一個種類豐富的自然生物群落。淺水灣 “從中一股清泉出,不識源頭何處來?”使人頓生 “疏源之去由,查水之來歷”的探查好奇心理;群鳥戲水石雕或展翅或戲水,“一鳥驚溪鏡”的動態美油然而生,“輕輕一拍水意連綿”,令人層層遐思在這一刻恣意飛揚,大自然的清新質樸如浮在水波蕩漾中;垂柳碧野楊柳依依,在幽靜空間里倚廊聽水,倚廊觀景,體會清雅與神韻,陶冶情操;溪澗流云 “坐看行云流水”,欣賞都市中 “清泉石上流”的恬靜之美。這些元素無一不取自于自然,而又還原于自然,沒有絲毫的矯揉造作,引導人們的思維走向郊外的大自然中,已經讓人無法識別是人工景觀還是自然景觀。

圖2 北邊渠景觀設計規劃功能分區圖

4.2 水文化設計

400m長的巖畫長廊讓人耳目一新,陰山巖畫、石刻圖案等展示了巖畫的源遠流長,將呆板的信息注入到物化環境中去,長期而有效的保護和宣揚了地方民族文化。金馬駒雕塑將其傳說一代代傳承下去,金馬駒的神韻將在時間的長河中,永遠的延續著……親水廊道的三段以碗泉相接;棋苑中棋桌棋椅的材質、形式等,突出了特色文化,具有很強的識別性與地方性。同時統一沿街門面的招牌、標志,并對景區的座椅、景燈、街燈、路牌的建筑小品作了統一造型下的不同變型,給游人以強烈的區域感和場所感。棋苑、巖畫長廊都屬于傳統文化,而親水廊道的設置則體現了現代化氣息;音樂噴泉本是現代化的產物,卻以傳統的馬頭琴為樂、龍燈舞為姿,將歷史與現代巧妙的揉合在一起;臨河賦碑則從追溯遠古到暢想未來。以功能分區為基礎,以蒙漢文化為底蘊,每個景點都以特定的地方文化為設計靈魂,并通過空間形態、細部設計、植物種植等手段來表達與烘托,為城市市民開展豐富多彩的文化活動提供了相應的環境空間。而這些活躍在高品位城市公共空間之間的民間群眾自發組織的自娛自樂的民間娛樂活動,又吸引了前來觀光的游客,促進了旅游事業的發展,既弘揚了城市文化,也帶動了第三產業的發展,為城市帶來了可觀的經濟效益[3]。

4.3 親水平臺設計

北邊渠設計中,采用了四種不同的親水處理方法。通過這些親水設計,不管四季渠道水面漲漲落落,也不管四季渠道中是否有水,但人們總能在景觀帶中觸水、戲水、玩水。

一是親水平臺。溪澗流云湖中平臺如古時棧橋一般插入水中,讓游人步入湖中,與水嬉戲,與蛙鳥同樂,給人懸浮于水上的飄渺;垂柳碧野淺底水草叢生,魚翔淺底,涉水而行,讓人禁不住地想要伸手去撫摸,去捧起水中小小的生命;二是親水花崗巖大臺階;三是全新的親水體驗。游憩廣場中的大型音樂噴泉,多姿多彩的噴泉水柱隨機冒出,時高時低,音樂噴泉歡快的曲調,多彩的舞姿會激發人們愉悅的心情,觸動親水情懷。試想象此時會有一些小孩用腳去踩噴泉口,或用手去捂,看看是否能擋住噴泉的涌出,從而吸引更多的游人觀望與參與,這是一種新的親水體驗,調動不同年齡人群的親水意識;四是濾水磚處理。利用透水磚過濾清水進入種植臺中,水生植物處于被半淹沒狀態,隱約可見水洼中的游魚和卵石。同時形成水循環流動,在渠道邊壁揚水形成瀑布,且在種植臺邊緣采用巨石消能,并形成噴射狀水景。

5 結束語

引黃灌區渠水含沙量大,凍脹變形厲害,這需要在城市渠道生態景觀設計中研究出一條適合引黃灌區水情和地域特點的設計模式。臨河市北邊渠景觀設計基本解決了這兩大難題,揉和了水文化,充分體現了生態環境和社會文化的可持續性發展意識、親水意識、人性化服務意識以及水資源可持續發展和城市可持續發展意識,此規劃設計一旦付諸于實際施工,整個臨河城市空間面貌將大為改觀,將給臨河人民帶來巨大的經濟、社會和環境效益。

在具體的規劃設計過程中也存在一些不盡人意之處,如渠道兩側景觀范圍太窄,景觀設計空間層次單調,缺少變化;對水文化和地方文化的挖掘深度和體現程度還不夠;對渠道景觀兩側的房屋規劃還沒有統一的協調,缺乏與城市建筑規劃的協調等。

正如“建筑應該是一個不斷生長、延續、更新、完善的‘活’的有機體”一樣,引黃灌區城市渠道的景觀設計建設也將隨著當地經濟的發展和技術的提高,而不斷的自我完善和豐富,創造良好的渠道文化,為市民提供更好的親水空間,以此來促進城市各方面的可持續發展,為引黃灌區城市渠道景觀設計開辟一片新的領域。

1 潘杰.文化品位,現化水利的文化主潮.http://www.chinawater.net.cn/cwr_journal

2 何武全.我國渠道防滲工程技術的發展現狀與研究方向.防滲技術,2002(8):31-33

3 孫寰.城市濱水空間的再塑造[J].規劃師,2000(1):26-31