遼東山區防洪、生態、景觀型河道建設模式初探
——以本溪市北沙河防洪綜合整治工程為例

姜麗，于巍巍

（遼寧省本溪市水利電力勘測設計研究院，遼寧本溪117000）

遼東山區防洪、生態、景觀型河道建設模式初探
——以本溪市北沙河防洪綜合整治工程為例

姜麗，于巍巍

（遼寧省本溪市水利電力勘測設計研究院，遼寧本溪117000）

生態景觀型河道，特別是城市中的河道建設，在我國方興未艾，如何在保證河道防洪作用的前提下，最大限度地保留河道的自然生態功能，并將景觀美化恰到好處地運用于河道治理中，對現代新型河道的建設具有重大意義。

生態型堤防；水力自控翻板壩；河道治理；生態景觀

城市中的城區河道功能越來越多樣化，不再局限于原有的交通航運、排澇泄洪及引水等作用，兼具美化環境的功能，可以同附近的環境形成一個統一的整體，促進了該地區旅游和景觀行業的發展。本溪市位于遼寧東部山地丘陵區的中部，屬于北溫帶大陸性季風氣候區，雨量充沛，濕度較大，近年來，本溪市河道建設主要為生態型景觀河道和護岸建設，重點營造“人與自然和諧相處”的生態景觀河道，形成一種新的河道治理思路［1］。

本文選擇具有典型代表性的本溪市北沙河防洪綜合整治工程作為研究對象，詳細闡述工程設計的新理念和設計方案，以期對遼東山區河道的建設模式提供指導和借鑒。

1工程總體情況

北沙河防洪綜合整治工程設計干流防洪標準均為50年一遇洪水，設計洪峰流量為1290m3/s，支流防洪標準為20～50年一遇。充分考慮河道兩岸新城規劃及功能要求，工程內容主要有堤防、生態公園、蓄水建筑物。堤防分為復式斷面結構和仰斜式漿砌石擋墻結構，景觀蓄水建筑物采用水力自控翻板壩和跌水。

北沙河干流大學城段（紅旗溝入河口—M橋上游）治理工程，治理河道長3.0km，建設生態堤防6.0km，新建3座翻板閘攔河壩，形成一條帶狀人工湖，回水長2560m，回水面積22.0hm2，蓄水量41萬m3；西高堡河、紅旗溝、平臺子溝等支流河道治理工程，共計完成治理河道9.0km，新建堤防14.0km。

北沙河干流（胡臺橋和松木堡段）治理工程，治理河道6.7km。河道治理主要以防洪為主，堤防斷面型式采用復式擋墻，充分考慮生態、景觀功能，新建攔河壩2座，蓄水后回水長度4.05km，回水面積40.5hm2，蓄水量72.25萬m3［2］。

政務中心水系景觀建設工程建成30萬m2，蓄水量49.9萬m3，堤防長度為3.7km，堤防斷面采用復式斷面型式。

2工程設計理念

在本溪市北沙河防洪綜合整治工程建設時，應先保障工程的防洪功能，其次還要注重景觀設計的科學性和合理性，更多的體現遼東山區的地域特色和人文精神，將這種民族文化與景觀整合起來，打造獨具特色的景觀，對原有型式和樣式相對簡單的景觀進行改造，秉承同大自然相融合、回歸自我的建設思想，將河道斷面型式引入園林設計理念，建成園林式河道，突出親水、綠化。在主河道防洪治理上選擇蓄水功能較強、綠色環保型的水力自控式翻板壩，在河道堤防護岸材料選擇上改變傳統的剛性護面，避免河岸、湖岸和河底這種“二面光”或“三面光”的水利工程建造模式，選擇既能適應水流沖刷，又能為植物的生長提供場所的混凝土聯鎖磚材料，設計連續跌水形成大面積的水系景觀，改變河道兩岸的小氣候，改善周圍生態環境。

3工程設計方案

3.1攔河蓄水建筑物

工程選擇的攔河蓄水建筑物為水力自控式翻板壩［3］。水力自控翻板閘壩技術屬于綠色環保型技術，它外形美觀，功能先進，運行方便，安裝快捷。對河道行洪能力影響較小，適合既要求行洪、又要求景觀效果的中、小河道治理。

就我國河道建設發展現狀來看，在選取水利自動閘門方面，應用最為廣泛的是翻板閘門，其根本工作原理為：借助自身重力和水壓，根據力矩平衡理論，以鉸軸（處于水平方向）為中心，閘門能夠進行靈活的轉動，實現關閉和開啟操作。后期維護操作簡便、性價比高、制作過程相對簡單、擁有很好的過流性能是翻板閘門最顯著的特點，憑借這些優勢在多個行業和領域中均發揮著重要作用，普遍應用于引水、發電及防洪/汛等工程施工中［4］。同其他類型的水利閘門結構不同，本工程中應用的翻板閘門內部并不包括中墩，不會使河床發生改變，閘門的頂部和底部均允許過水，過水能力較強，壅水范圍較大，一定程度上減少了堤防施工任務。

擋水建筑物方案比較見表1。

表1工程攔河蓄水建筑物設計方案對比分析結果

3.2生態堤防護坡

生態堤防護坡采用聯鎖式塊體的堤防護坡型式。砂礫料均質土堤，混凝土聯鎖式塊體護坡，聯鎖磚孔中客土種植紫穗槐等花草植物，使堤防既能滿足生態景觀要求，又能滿足防洪搶險的工程需求。混凝土聯鎖式塊體護坡具有以下特點：

（1）混凝土聯鎖型護坡磚結構的穩定性極強。該護坡磚結構的設計原理為聯鎖式，混凝土均能夠同相鄰的6塊混凝土磚緊密的連接起來，形成一種聯鎖結構，彼此之間嚙合作用較大，混凝土聯鎖磚之間相互聯接，形成一個穩定的整體［5］。水流沖擊混凝土聯鎖型護坡磚的過程中，因為本身具有較高的滲水和穩固性，所以不會產生較大的結構變化，能夠使水流的速度和壓力減弱，排水性能較強，磚塊間的聯結性良好，能夠適應不同地形的河道建設。除此之外，這種護坡磚結構還擁有較高的低溫耐凍性，不會腐蝕，抵抗沖擊性能較好［6］。

（2）施工簡單方便速度快。就河道建設工程的具體施工來看，選取聯鎖式塊體的堤防護坡還具有施工簡便的優勢，對應用機械設備和施工人員的技術要求不高，不會因外界因素的干擾而降低施工質量。即使遇到一些不良的天氣狀況，也可以繼續施工，能夠有效縮短施工周期，盡快投入使用。在具體施工工藝流程上，混凝土聯鎖式塊體護坡的聯鎖、鋪裝等操作極為簡便，工作人員一般都能夠完成這項任務［7］。在工程施工操作結束后，無需等待較長的時間，刪去了養護過程，大大提升了工程的整體效益。

（3）成本低。土工布是混凝土聯鎖式塊體護坡施工過程中應用的一個重要原料，進一步優化了反濾層性能，同時還減少了前期費用的投入［8］。綜合比較混凝土聯鎖磚護坡，混凝土面板護坡、賓格網石籠護坡和干砌石護坡，混凝土聯鎖磚只比干砌石護坡造價略高。從景觀性和實用性考慮，混凝土聯鎖磚更具有經濟效益。

（4）混凝土聯鎖磚護岸能夠滿足生態護岸植物生長要求。混凝土聯鎖式塊體護坡中的磚塊為開孔型，所以在透氣和滲水方面的性能較好，可以將坡面上的水及時排出，避免了岸坡水排出障礙問題的出現，同時也為地下水補給的通暢性提供了堅實的保障。在工程建設過程中應用這種護坡結構，還可以起到一定的凈化作用，可以使植物、魚類正常生長，提高了河水的自我恢復能力。聯鎖式塊體的堤防護坡的基本結構為混凝土磚塊，磚塊中的植物還起到防止污染、過濾的作用，緩解了河道岸邊水土流失問題，改善了河水的水質。這些堤防護坡磚塊中的植物一方面具有美化的功效，另一方面還可以增強鋪面穩固程度［9］。在土工布上進行混凝土聯鎖式塊體護坡施工，可以進一步增強磚塊孔洞中植物的加固效果，坡面的壽命大大延長。

3.3水景觀——5道跌水

水景觀選擇在河道中從上游到下游設計5道跌水，水系建成后城市段水面面積將達到1240.68萬m2，跌水形成的連續水面及兩岸綠化對周圍環境的改變起到至關重要的作用［10］。對改善小氣候的作用主要有以下方面：

（1）可以吸收空氣中的有害氣體、灰塵和其他雜質，提高空氣質量，綠化環境。

（2）在溫度改善方面，能夠大大的降低炎熱天氣下城市的地面溫度，保證空氣溫度的適宜性。因為在夏季天氣悶熱，植物會出現蒸騰作用，再加上水面的蒸發作用，會吸收一定的熱量，一定程度上使氣溫降低。

（3）在蒸騰作用的影響下，城市濕度也會得到明顯的改善，增大空氣濕度，優化空氣質量。

（4）生態河道的建設改變了北沙河兩岸的小氣候，可以大大改善居民的生活條件，創造一個更加適宜居住的環境。

（5）北沙河河道綜合整治工程的建設，將“水”“綠”“山”有機統一起來，使沈溪新城成為山水園林新型城市。連續水面的兩岸布置了多個公園。

4結語

就河道整治而言，如果只強調河道防洪和排水功能，而忽略河道的其他功能，那么就不能體現現代河道治理的新思路、新理念，就無法跟上時代發展的潮流［11］。河道整治不僅要體現傳統治理技術的精髓，更重要的還應樹立生態理念，盡量建設自然型河道，注重改善河道兩岸的景觀環境及小氣候，營造人與自然和諧的水環境，進一步提升城市居民的生活質量。

［1］趙藝娜.城市河道治理中生態景觀設計初探［J］.城市建設理論研究，2012（23）：64-66.

［2］吳秋華.城市河道治理中生態景觀設計初探［J］.水利科技，2012（01）：55-56.

［3］劉俊巧.生態護坡在城市河道整治中的應用［J］.水科學與工程技術，2008（05）：64-65.

［4］王鑫.大凌河農村段河道生態治理模式研究［J］.水利技術監督，2015（03）：34-36.

［5］王文野，王德成.城市河道生態護坡技術的探討［J］.吉林水利，2002（11）：24-26.

［6］季永興，劉永芹.城市河道整治中生態型護坡結構探討［J］.水土保持研究，2001（12）：25-28.

［7］才厚.凌海市凌河流域生態帶建設［J］.水利技術監督，2015（03）：44-46+69.

［8］閆海玲.生態護坡在城市河道整治中的應用［J］.北京電力高等專科學校學報，2012（07）：394.

［9］趙鋒，胡可可.河道生態治理中的生態護坡應用［J］.浙江水利科技，2010（06）：45-48.

［10］唐道來.水利工程建設與生態環境可持續發展的相關性［J］.水利技術監督，2015（05）：36-37+59.

［11］蔣平，董福平.河道生態治理工程［M］.北京：中國水利水電出版社，2003.

TV85

B

1008-1305（2016）03-0025-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.011

2016-04-01

姜麗（1978年—），女，高級工程師。