已建防洪渠道改建人工湖公園工程應用的探究

摘 要：由于城市化建設的加快，對于某些重要城市已有工程的經濟及環保價值被重新定義，特別是水利工程的建設應該更多的貼近環保與生態，修復河道形態、河床斷面及河岸植被，重新營造出接近自然的流路和有著不同流速帶的水流，有利于生物的多樣性，構建多樣的生態湖岸，盡可能恢復和重建退化的河岸帶生態系統。本文旨在既達到人工湖的建設創造城市生態、經濟效應價值，同時也滿足流域城市防洪評價標準。

關鍵詞：人工湖；洪水影響；過流能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.097

0 引言

綜合性濱河生態公園將為附近居民提供休閑、晨練、聚會、游樂的理想場所，有利于加強鄰里溝通，促進社區和諧發展。對于已有的明渠泄洪設施改造成生態公園，有四周高、中部低的地勢特點，已有明渠位居公園中心，公園湖體與周邊道路高差較大，大高差導致公園內水系與周邊環境景觀效果不理想。工程建設后可讓生態公園達到顯山露水的景觀效果，體現海綿城市建設理念。

1 工程概況

本文以重慶市巴南區某生態公園人工湖工程為例，建前情況為生態公園內現狀河道為明渠段防洪標準達到100年一遇，分洪口跌水（為滿足防洪要求修建分洪口將上層水流引導進下層箱涵）防洪標準達到200年一遇，工程上游橋涵及邊墻和工程下游橋涵及邊墻。由于已建明渠水流流向下游（由南向北）方向周邊規劃道路在走高，因此打造人工湖時考慮到在整個人工湖中間修攔水壩，將整個湖體分隔為南北兩湖，抬高北湖水位，增進公園親水性，再從南湖接出一管涵將水引入北湖其后的明渠。

2 設計原則

基于海綿城市建設理念，達到生態景觀公園目標、滿足河道防洪要求，并結合周邊市政排洪管網的設計，綜合考慮已經修建的上、下游明渠工程的影響，合理可行的設計生態公園人工湖工程。

（1）根據生態公園景觀設計單位的景觀概念設計要求，設計南、北湖湖面大小、形態，正常水深、湖岸形式、防滲、透水措施等生態、景觀及海綿城市指標。（2）盡量減少泄洪設施在人工湖中個數的設計思路，設計南、北湖位置。（3）不改變已建跌水、下層箱涵及下游橋涵的過流量的指導思想，設計南、北湖的滯洪能力和下泄能力。（4）不雍高上游已建橋涵的設計水位，不影響公園周圍排水管網的過流能力及運行工況，不增大下游橋涵流量，同時盡可能的提高南、北湖正常蓄水位高程的指導思想，設計南、北湖的正常水位和設計洪水位。

3 人工湖改造技術路線

由于評價區域沒有實測水文或降雨資料可供參考，主要采用歷史洪水調查、氣象站資料和《暴雨洪水計算手冊》成果，分別采用推理公式法、瞬時單位線法及市政暴雨公式進行洪水計算并經綜合分析后，與已批復設計洪水進行合理性分析。在此基礎上，采用水量平衡方程式進行南、北湖調洪演算，獲得南、北湖的設計洪水位和最大下泄量；采用一維水流數學模型對南湖泄洪跌水、北湖溢洪道及修建南北湖前的上層明渠和下層箱涵的水面線進行計算，以此論證工程修建后的涉河方案及其對行洪的影響。

主要依據的資料：《小流域暴雨洪水計算手冊》暴雨等值線圖；氣象站多年實測暴雨資料；工程區1：500實測地形圖；南、北湖平面布置圖、剖面圖、縱斷面圖等設計資料。

本次生態公園人工湖工程洪水影響評價的目的在于分析修建人工湖后對之前批復涉及河道行洪的影響范圍及影響大小，為人工湖工程可行性、總體布局及調整設計方案等提出建議措施，最終使工程建設滿足安全行洪的要求，針對本工程特點，其技術路線為：

（1）分析涉河建設方案的可行性、合理性，提出設計方案。（2）根據規范確定防洪標準，進行水文分析與計算，確定設計洪水，與之前批復的設計洪水進行對比分析。（3）分別針對優化設計和建設生態公園人工湖后進行水面線計算，論證因人工湖建設對之前批復的河道可能帶來的影響，提出相應解決措施。（4）根據洪水計算情況，分析人工湖修建后對之前批復河道行洪能力的影響范圍及大小。（5）對評價范圍內現有防洪對象進行防洪能力分析，提出工程建設后影響行洪能力的補救措施。

4 人工湖建設工作內容

生態公園人工湖工程洪水影響評價報告的工作內容主要包括：項目背景情況分析、規劃河道建設基本情況介紹、涉河建設方案、水文分析計算、壅水分析計算、防洪綜合評價以及防治補救措施等。

（1）基本情況：掌握項目建設的依據，分析項目建設的必要性以及項目由來，收集評價的依據資料，并分析河道現狀以及有關水利規劃。（2）涉河建設方案：介紹項目總體建設情況，根據項目實際情況界定涉河建筑物的內容，分析涉河建筑物設計方案以及涉河建筑物施工方案，列出涉河建筑物控制坐標及特征參數。（3）水文分析計算：根據工程河段的實際情況，選用合理的洪水計算方法，收集水文資料進行洪水分析計算，并進行歷史洪水調查，并提供不同頻率的洪水成果，同時計算工程河段施工洪水以及控制斷面水位流量關系曲線。（4）壅水分析計算：采用一維水流數學模型進行河道水面線計算，以此推算工程實施后的沿程壅水情況。（5）防洪綜合評價：從規劃符合性、防洪標準的符合性、對行洪安全的影響、對河勢穩定的影響以及對第三方水事權益的影響等方面對項目建設進行綜合評價。（6） 防治補救措施：對項目建設對其他第三方可能造成的影響編制相應的防治補救措施。

5 結束語

人工湖設計工程建設后，工程出口斷面水力要素不變，不對下游橋涵產生的沖刷，對下游河道河勢無影響，保證下游河道河勢仍趨于穩定。工程建設范圍為人行道邊線和綠化帶邊線均為征地范圍，且不會雍高上游水位，本工程的建設不涉及第三方合法水事權益的糾紛。生態公園人工湖設計工程建設方案實施后對河道行洪造成的影響甚微，有效的提高項目經濟性，工程建設符合本區域建設及地方發展需要，工程建設才是合理可行的。

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作者簡介：冉蕾（1995-），男，重慶人，碩士在讀，研究方向：水利工程。