海綿城市建設(shè)下城市河道設(shè)計(jì)

王蘇勝　何聰

【摘要】城市發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨的城市內(nèi)澇、徑流污染、水資源短缺等問題日益嚴(yán)重，中央適時(shí)提出了大力推進(jìn)建設(shè)海綿城市。在海綿城市相關(guān)建設(shè)要求之下，城市河道功能更加完善，應(yīng)更具生態(tài)特性，從水力設(shè)計(jì)、護(hù)岸設(shè)計(jì)以及景觀設(shè)計(jì)方面對城市河道設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】海綿城市；城市河道；設(shè)計(jì)

海綿城市是指通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。“海綿城市”相關(guān)理念的提出，就是為了使城市能夠變得像海綿一樣，在下雨時(shí)可以吸水、蓄水、滲水和凈水，在天氣晴好時(shí)可以把蓄存下的水“釋放”出來進(jìn)行合理運(yùn)用。城市中的河流水系作為海綿城市的重要組成部分，是對雨水進(jìn)行吸蓄的良好載體，對整個(gè)城市的建設(shè)具有非常重要的作用。

1、設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)

海綿城市是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，要求城市具有自然積存、自然滲透、自然凈化的功能。河道作為城市雨水徑流自然排放的最終通道，需要通過合理的平立面布局以削減徑流總量、徑流峰值和污染物，滿足海綿城市建設(shè)要求，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

（1）滿足防洪除澇標(biāo)準(zhǔn)

防洪除澇仍是城市河道的第一要?jiǎng)?wù)，骨干河道應(yīng)優(yōu)先考慮河道的防洪功能，確保在極端暴雨情況下城市不受淹。城市河道不僅要有能力排出過境洪水，而且要能夠容納區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)降雨所產(chǎn)生的地表徑流。

（2）強(qiáng)化河道海綿特性

城市河道正常水位一般變動(dòng)不大，而正常水位以上仍有很大的調(diào)蓄空間。河道的斷面設(shè)計(jì)應(yīng)合理考慮河道需要的調(diào)蓄能力，發(fā)揮河道的海綿功能，盡可能通過城市河道用好雨洪資源，實(shí)現(xiàn)雨洪資源化，以豐補(bǔ)缺。

（3）重視生態(tài)環(huán)境功能

城市河道是下游營養(yǎng)傳輸、水生生物遷移和污染物運(yùn)移轉(zhuǎn)化的重要通道。同時(shí)濱水地區(qū)是城市生態(tài)敏感帶，應(yīng)重視植被群落的生態(tài)功能，尤其為各種水生動(dòng)、植物提供棲息場所，維持濱水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（4）增加景觀文化功能

根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件和城市河道所處的具體環(huán)境，合理配置河道景觀，進(jìn)一步拓展河道的水文化。要融入當(dāng)?shù)氐奈幕瘍?nèi)涵，使河道看起來具有當(dāng)?shù)氐娜宋奶厣瑯?gòu)建城市河道的文化景觀，進(jìn)而有效提高城市品位以及周邊生活環(huán)境。

2、水力設(shè)計(jì)

城市河道的斷面設(shè)計(jì)主要是確定河道的過水流量并推算河道斷面尺寸。根據(jù)區(qū)域的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)，由頻率計(jì)算得到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)降雨，再由產(chǎn)匯流計(jì)算得到匯水區(qū)河道的設(shè)計(jì)過水流量，以明渠均勻流等計(jì)算公式推求斷面尺寸。

有條件的地區(qū)可建立城市雨洪模型，將城市下墊面條件、市政管網(wǎng)和城市河道聯(lián)合進(jìn)行演算，對不同的斷面參數(shù)進(jìn)行比選。為便于景觀設(shè)計(jì)和生態(tài)環(huán)境改善，宜采用復(fù)式斷面，設(shè)置水位變動(dòng)區(qū)，為濱水植物種植預(yù)留空間，河道水力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮不同水位處的糙率變化帶來的過流能力影響。

河道平面走向順其自然形狀，除骨干排水河道外不進(jìn)行裁彎取直。對已建成河道，可結(jié)合地形和道路條件，進(jìn)行適當(dāng)改線調(diào)整，局部進(jìn)行擴(kuò)縮。

3、護(hù)岸以及邊坡設(shè)計(jì)

根據(jù)海綿城市建設(shè)方面要求，城市河道宜建設(shè)為生態(tài)駁岸，并根據(jù)調(diào)蓄水位變化選擇適應(yīng)的水生及濕生植物。一般較寬敞的河段可以應(yīng)用生態(tài)袋、柳木樁和自嵌式擋墻等相關(guān)生態(tài)護(hù)岸以及自然邊坡；對于一些空間狹小不能放坡的河段可以在底部采用懸臂式或者重力式等硬質(zhì)岸墻方案，留出上部空間進(jìn)行生態(tài)化。

在濱水區(qū)種植挺水、沉水植物搭配的污染物吸收帶，濱水區(qū)以上結(jié)合護(hù)坡工程建設(shè)生態(tài)緩沖帶。在護(hù)坡技術(shù)選擇上，根據(jù)河道的斷面形式，可采用防護(hù)林護(hù)坡、草皮護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、土壤工程植被護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡等。對于混凝土護(hù)坡的生態(tài)修復(fù)，可采用柔性生態(tài)植被護(hù)坡技術(shù)。

為了能夠修復(fù)以及保持河流及其周邊環(huán)境的生物多樣性，生態(tài)護(hù)岸應(yīng)采用天然材料，并盡可能在岸坡上設(shè)置多孔構(gòu)造，以利于水生植物的生長，同時(shí)也便于地下水與河道內(nèi)水體的交換，增強(qiáng)河道的海綿特性。

4、生態(tài)景觀設(shè)計(jì)

（1）濱岸景觀

景觀功能是河道的附加功能，營造河道景觀的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)水生態(tài)化，在水生態(tài)改造的過程中形成自然的沿河景觀廊道。通過多層次、組團(tuán)式的由濕生到陸生植物的空間布局，形成濱水自然植物群落景觀。以河道景觀的打造為手段，恢復(fù)河道的自然生態(tài)功能，促進(jìn)沿河區(qū)域的生物多樣性，實(shí)現(xiàn)人水和諧共處。濱岸區(qū)綠化宜選擇抗性較強(qiáng)的本土植物，確保綠化的層次性以及豐富度，合理配置喬木、灌木、草本植物以及花卉的比例。

（2）生態(tài)濕地

根據(jù)河道走向，宜彎則彎，宜窄則窄，宜寬則寬，恢復(fù)河道的連通性，盡可能多的安排一些袋狀蓄水結(jié)構(gòu)。在一些較為寬裕的河段進(jìn)行拓挖，構(gòu)建一定比例的生態(tài)濕地，既形成了一定的親水空間，擴(kuò)大景觀水面，又可以凈化水質(zhì)，提高河道的生態(tài)特性。同時(shí)濕地還能蓄存雨水，起到削峰、緩蓄的海綿作用，減弱洪水對河道的沖刷。

（3）注重水文化建設(shè)

水景觀打造應(yīng)當(dāng)融入文化觀念和美學(xué)思想，水文化為水景觀的后續(xù)開發(fā)及更新提供了新思路，將賦予水景觀新的內(nèi)涵和活力，最終達(dá)到以文促景、以景興文的目的。適當(dāng)?shù)赝诰蚝脱堇[水文化，把水與人文景觀、歷史遺存有機(jī)結(jié)合，豐富水文化內(nèi)涵，提高了水景觀的品位，也是水生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。

結(jié)語

城市河道是吸蓄雨水的一種非常重要的“海綿體”，對于城市防洪、排澇以及生態(tài)環(huán)境方面的改善等都發(fā)揮著非常重要的作用。在城市河道的設(shè)計(jì)和整治過程中，應(yīng)當(dāng)貫徹海綿城市低影響開發(fā)的理念，恢復(fù)河道的自然生態(tài)化，在保障防洪安全的基礎(chǔ)上，通過平面和立面的合理布局，增加河道的調(diào)蓄能力，提高河道的景觀性，提升河道活水凈水的生態(tài)功能，促進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何勝造.論海綿城市設(shè)計(jì)理念在河道水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016（1）：39-42.