城市水系改造模式分析

黃耀強

（九江市柴桑區水利事務中心,江西 九江 332100）

城市水系改造是優化水資源配置,提升城市水生態建設水平的重要舉措[1]。水系統是自然與文化交織的復雜系統,承擔著城市行洪、維持生態平衡、提供開放空間的多重功能。然而,隨著城市建設空間拓展,出現水環境惡化、水生態退化、水系分割土地等問題。為維持水景觀、改善水環境、平衡城市用地和水生態的需求,進行城市水系改造是必要的。

1 高鐵新區概況

九江高鐵新區是國家支持九江發展的重要戰略布局,也是九江經濟社會發展的重點工程。高鐵新區位于廬山站西側,與柴桑區、賽湖新區構建九江市新的城市副中心。規劃范圍面積28 km2,其中城市建設用地面積為9 km2,其它水域、林地等面積19 km2。城市建設用地分三大區,分別為高鐵核心區3 km2,生態文旅體驗區0.9 km2,獅子鎮拓展區5.1 km2。總體規劃圖見圖1。

圖1 高鐵新區總體規劃圖

片區現有倪家河和三橋河兩條河道走向不利城市總體規劃,且隨著高鐵新區的建設,對城市的河道提出更高標準要求。主要有以下幾方面問題：

（1）鐵路建設需要。擬建的合安九客專鐵路路基、廬山西站站房以及站前廣場等的建設,占用倪家河河道,需對河道改線外移。

（2）新區土地利用率低。現狀水系對高鐵新區站前用地切割嚴重,不利于土體整體使用。

（3）防洪標準低。現狀河道防洪標準低,規劃的高鐵新區保護對象重要,現有標準不適應城市發展。

（4）生態環境差。高鐵新區內河道為山區河道,洪水陡漲陡落,枯水期河道幾乎干涸,水生態環境差,且現狀河岸雜草叢生,親水性不夠、景觀活力較弱,局部沖刷坍塌,不能滿足新區對河道水生態、水景觀、水安全的要求。

2 水系改造

水系改造的整體目標是改線后河道平面布置服從高鐵新區整體規劃,河道轉彎拐點有利于河勢穩定；新開挖河道斷面尺寸行洪能力滿足行洪要求；河道斷面應設置深水、淺水區,以適應河道生物多樣性；河岸設計應具有親水性；沿河通過工程措施維持河道景觀水位,改善河道水景觀和維持水生態環境等；最終目標使得新區河道既能滿足防洪安全,又能維持水景觀,改善水環境,融入水文化,提高高鐵新區人居環境,為區域經濟建設提供基礎保障,同時帶動地區經濟發展。

2.1 河道改線

根據高鐵新區規劃,初擬了改線河道位置,整體西移,留足站前廣場空間,沿高鐵站前廣場外布置,上下游與老河道連接。有以下兩個方案,見圖2～圖3。

圖2 基本對稱方案

圖3 完全對稱方案

2.1.1 基本對稱方案

本方案基本維持概念性規劃河道走線,結合本河道特征（山區河道,流速快,彎段迎流頂沖作用大）,為改善局部水力條件,減少河岸沖刷,對規劃直角轉彎處,調整為彎曲段過渡。

本方案河道長2.35 km,從上游至下游,上游935 m 沿經一路東側布置,中間800 m 沿經一路西側布置,下游615 m斜穿經一路沿東北向返回至老河道。為滿足水力要求,各轉彎處轉角不宜大于60°,與道路斜交布置,轉彎半徑不小于150 m,河道最小底寬初擬30 m。下游河道走線盡量沿新區外圍繞,減少占用中心地塊土地。

2.1.2 完全對稱方案

為符合新區以廣場為中軸線對稱規劃總體思路,新開河道盡量以高鐵核心區中軸線對稱布置,總體布置中間河段布置于經一路西側,上下游分別在岳母墓、高鐵大道處穿經一路過渡至東側,后均沿經一路東側布置,最終兩端末段分別平順與老河道銜接。中軸線兩側新開河道長度均約1.2 km,經一路西側和東側段長度基本對稱。

本方案河道長2.4 km,其中與經一路平行位于其西側長0.9 km,位于其東側長0.8 km,兩端連接段長0.6 km。以新區中軸線對稱布置,為滿足水力要求,各轉彎處轉角不宜大于60°,與道路斜交布置,轉彎半徑不小于150 m,河道最小底寬初擬30 m。

2.1.3 方案比選

對兩方案優缺點進行對比,推薦基本對稱方案作為河道改線方案,見表1。

表1 河道改線方案比選

2.2 護坡固岸工程

治理河段河道坡降陡,流速快,河道蜿蜒曲折,岸坡迎流頂沖多,河岸穩定性差。設計對主河和支流改線全段均進行防護,總長2.752 km。

防護分為三條縱向治導線,一是深水區分界線,即下部擋墻頂面線；二是淺水區分面線,即親水平臺頂面線；三是設計洪水水面線。深水、淺水分界線處于常水位以下0.5 m；淺水區頂面線為常水位以上約0.8 m,即親水平臺；設計洪水水面線為50 年一遇設計洪水水面線,并親水平臺高約3 m。

2.2.1 深水區

深水區傍山段在巖石山體開挖而成,邊坡穩定性好,根據地質建議參數,強風化粉砂巖建議坡比1∶1.25,結合穩定復核,設計取開挖坡比1∶1.5,表面采用40 cm 厚干砌石護坡。深水區其余段邊坡加筋土生態擋墻防護,墻高2 m～5 m,墻后鋪設土工格柵,墻基礎埋深0.8 m,結合景觀、生態及運行管理等多方面考慮,生態擋墻型式采用砌塊加筋土生態擋墻。

2.2.2 淺水區及行洪區

淺水區為緩坡段,坡比1∶5～1∶10,面鋪景觀漂石,直徑0.4 m～0.8 m,石頭之間種植挺水植物,改善河岸水景觀和水環境。挺水植物以再力花、花菖蒲、千屈菜、香蒲為主,分段布置。大水行洪區為親水平臺與設計水位之間,坡比1∶2.5～1∶4,采用綠化混凝土護坡,下鋪設土工布,六面體內填充營養土種草。設計水位以上河岸采用草皮護坡,另種植景觀地被等植物,灌木一以紫荊、迎春為主,河岸岸頂種植喬木垂柳、紅楓、銀杏等,各自成片。

2.3 新建攔河壩

河道治理段底坡陡,豐水、枯水季水位變化幅度大,枯水期河道流量小,過水斷面很小,嚴重影響水景觀,且不適應水生物生長,無論從水生態或水景觀考慮,需采取一定措施形成一定水面,提高水生物生存環境和改善水景觀。

為形成水景觀,同時盡量降低河道行洪影響,結合治理河段的坡降陡的特征,設計初選兩種抬高水面方案見表2,一是新建3 級攔河壩（可控）,壩高3.5 m～5 m；二是新建5級梯級矮堰,形成逐級的景觀水面。

表2 攔河壩整體布置比選表

鑒于方案一礙洪小,親水性更佳、水面大、景觀效果更好,生物適應性更強,推薦采用方案一,新建3 級攔河壩方案。

2.4 河道欄污

設計主河上游設置兩處自浮式攔污柵,長分別50m 和30 m,攔截上游整條河道漂浮物,人工劃船打撈。兩處自浮式攔污柵共長取80 m,呈曲線狀橫向分布河道內,是采用直徑50 cm,長80 cm 浮桶串聯成線,底部配鍍鋅鋼絲網、鋼絲繩、卡扣鏈接、砼配重塊等,兩端做C20 砼固墩,見圖4。

圖4 自浮式攔污柵

2.5 景觀綠化亮化

治理河段位于高鐵新區,地理位置特殊,人流活動量大,河道兩岸均需綠化亮化處理。除設計洪水位以下河岸生態護坡護岸處理外,設計洪水位以上岸坡和岸頂也需綠化亮化、節點小品等設計。

綠化范圍包括河岸、岸頂5 m 范圍以及河灘濕地等。按照宜林則林,宜草則草,河道綠化與城區綠化相銜接的原則,充分保持和合理利用現有自然條件,創造舒適宜人的綠化景觀環境。根據河道、堤防特點,結合城市建設用地性質與周邊環境,因地制宜地采用喬木、灌木、草皮,以灌木布置和搭配作為植物造景,用草皮保持水土并形成結構合理、層次多樣、功能完備的綠色長廊,使綠色河道與生態環境、城市綠化融為一體。在形成沿河沿堤綠色長廊的同時,結合水上娛樂與人造景點建設,形成特色鮮明、形態萬千的點狀綠地。

3 結語

城市的生態恢復、永續發展,必須保證有一定的優質水面面積。因此優化原有水系結構,按照城市建設、生態景觀和防洪行洪要求進行水系改造就成為必然選擇。高鐵新區以總體規劃為前提,綜合水安全、水景觀、水生態及水文化等多維角度系統設計,在平面上呈現自然生態、節點連接平順,與周邊建筑物相互協調,達到了水系改造的目的。