吉林省城市景观水系设计研究

韩冬梅 许经宇

（吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林长春 130021）

“水是生命之源”，喜欢与水亲近是人类的本性。随着城市发展进程的加快，许多城市都将滨水景观的营造作为提升城市形象、拉动经济增长、改善城市生活环境的重要手段。在我国南方，城市景观水系居多，景观水系设计发展较快，而在北方地区由于经济发展等因素的影响，滨水城市景观设计相对较少。但是在近几年，随着吉林省经济突飞猛进的发展，城市发展迅速，滨水城市景观水系的发展势在必行。本文以前郭县新城区景观水系规划设计为例探讨北方城市景观水系设计需要注意的问题及相应启示。

1 项目区概况

吉林省前郭尔罗斯蒙古族自治县（简称前郭县），位于吉林省西北部，松嫩平原南部，隶属于吉林省松原市，县城与松原市共处一城，是松原市政治、经济、文化的中心。地处东经123°35′—125°18′，北纬 44°17′—45°28′之间，全县幅员面积6979.42平方公里。

新城区规划最大特色和优势就是拥有丰富的水资源，依托第二松花江，打造以滨江水系为核心，集商贸居住、旅游休闲、公共文化服务、滨江景观于一体的滨江城市综合区。从新城区总体规划考虑，新城区景观水系规划是十分必要的，是新城区规划基础建设的重要组成部分。

新城区景观水系从前郭灌区二总引干引水，经引水线路进入新城区内水系线路，引水方式为自流。引水线路桩号0+000-4+318段为前郭灌区的零引干，桩号4+318-5+181为新建渠道。

城区水系排水通过泄水线路将水排入第二松花江，泄水线路桩号0+000-0+593.18段为新建河道，桩号0+593.18-1+062.76段为前郭灌区的粮窝泄干。

考虑当第二松花江水位较高，城区内水系因暴雨形成的雨水无法从第二松花江防洪涵闸自流排出，在泄水线路末端建立1座排涝站，启动排涝站实行强排，以保证城区内的防洪安全。

2 工程规模及总体布局

前郭县新城区景观水系规划主要包括零引干及粮窝泄干的整治，引水线路、泄水线路、新城区内水系线路和人工湖的规划设计。

新城区景观水系规划年引水总水量约为280万m3，景观水系在每年的灌溉间歇期4-5月份及8-9月份换水，每次换水量为140万m3，天数为5-7天。新城区内水系线路设计流量为2.83 m3/s。新城区景观水系规划参数见表1。

水系线路、人工湖及建筑物总体布局见图1。新城区规划水面控制面积为 0.70km2，水面周边控制集水面积为10.5km2，确定排涝站排涝流量为 4.99m3/s。

表1 新城区景观水系规划参数表

3 工程设计

3.1 引水线路设计

引水线路比降利用零引干现有的比降，为1/10000，渠底宽为5m，边坡为1:2。渠道采用6cm厚的PP纤维混凝土板块衬砌，混凝土板块下铺设无纺布。为使渠坡稳定，在坡脚处设一道梯形混凝土底梁，底梁深40cm，上底宽20cm，下底宽25cm；渠坡顶部设一道长方形混凝土梁封顶，梁深20cm，宽15cm。

混凝土板块尺寸为 1m×1m，块与块之间均设缝，梁顺水流方向每 8m设一道横缝。缝宽均为1cm，缝间嵌聚乙烯泡沫板。

3.2 泄水线路设计

（1）泄水线路比降1/10000，渠底宽为5m，边坡为1:2。渠道底换填粘土0.5m厚，边坡采用0.8m厚粘土，为使渠坡稳定，采用生态袋的护坡形式。

（2）末端涵洞渠底高程为131.75，低于现有涵洞底高程，故涵洞需重建。

3.3 人工湖设计

新城区内人工湖共6个，分别为圣祖广场处圣湖、党政广场处月亮湖、和林湖、烟霞湖、郭尔罗斯湖、赛罕湖。湖面面积分别为 72453m2，55195m2，60827m2，193883m2，8271m2，9112m2。

湖底采用粘土回填，厚 0.5m；湖设计边坡为1:2，采用生态袋护坡，厚0.8m。生态袋护坡顶高程为湖面高程加0.4m超高。

六个人工湖均与各个水系线路相连通，人工湖与水系连通的进出口处均采用0.1m厚的pp纤维混凝土板护砌，PP纤维混凝土板下采用天然钠基膨润土防水毯防渗，以防冲刷破坏，护砌长度20m。

3.4 新城区内水系线路设计

（1）流量设计

根据新城区规划用水量约为140万m3，从原灌区每年的灌溉供水日期及不影响灌溉等方面考虑，确定灌溉水系天数为 5-7天，从而确定水系流量为 2.83m3/s。

（2）纵断面设计

图1 水系线路、人工湖及建筑物总体布局

由于水系线路地面高程变化较大，为控制整个水系内水面与地面高差，使整个水系内水面形成落差，满足城市景观的需要，设置拦河闸及跌水；每段纵断面设计结合河道所在地块的土壤条件和地形变化情况，在满足不冲不淤流速要求，并能保证自流的情况下，设计河道比降为1:1600—1:2000。

（3）橫断面设计

本次水系线路横断面的设计以确保水系线路行洪安全为主，同时考虑新城区的规划情况，兼顾景观水利、生态水利的要求，使道路交叉建筑物更经济实用，进行水系横断面设计。设计断面为梯形断面，设计水面宽为12m，水深0.8m，边坡为 1:2。其中水系线路 1的圣湖及月亮湖之间的连接部分为九曲河，考虑圣祖广场处的景观设计需要，设计水面宽为5m-20m，水深0.8m，边坡为1:2。

水系线路多为挖方河道，少数为半挖半填河道。根据地质条件，河底岩性为第四系全新统冲积堆积的中砂〔2-2〕层，较松散，属中等透水层，存在渠道渗透问题，需要采取防渗措施。水系线路河底采用换粘土 0.5m厚的防渗措施，边坡换粘土厚0.8m，采用生态袋护坡以防滑坡。

4 水系设计的重点

由于北方冬季温度极低，水系断面及相关建筑物的美观及防冻胀设计成为水系设计的重点。项目区气候分区为严寒，为保证建筑物安全运行和应有的工程寿命，必须对建筑物进行抗冰冻设计或采取必要的防冰冻措施。

4.1 设计原则

（1）建筑物混凝土采用抗冻等级，具体等级的确定：处在水位变动区部位，抗冻等级为F300，而常年在水上部位采用F200，水下和不冻土层以下为F50。

（2）优先采用有利于抗冻胀的结构型式：消力池宽度在10～15m以内的，优先采用“U”槽结构型式；挡土墙采用悬臂式。

（3）挡土墙

挡土墙广泛地存在各种建筑物中，也是建筑物最易受冻害的结构，是寒冷地区抗冰冻设计的重点。

根据挡土墙所在建筑物中的位置及墙体各部位的不同，分别采用以下措施：冬季水位变动区部位，采用抗冻等级为 F300；常年在水上部位，采用抗冻等级 F200，水下和不冻土层以下部位，采用抗冻等级为 F50。在挖方的挡土墙基础埋深2.0m和在填方的埋深1.0～1.5m处，墙后采用聚苯乙烯泡沫板保温，墙体设排水管，墙后设反滤以减轻墙后的水平冻胀力；另外墙后及基础也可以采用换砂的形式，有效减轻冻胀力。

4.2 具体设计及措施

（1）新城区内水系线路、泄水线路及人工湖护砌工程

本工程多处于挖方地段，地下水位较高，冬天依旧存水以保证城市景观，由于粘土在冻胀产生裂缝后可自行恢复，生态袋护坡对冻胀产生的不均匀沉降的适应性较强，河底采用粘土防渗形式，边坡采用生态袋护坡形式，以解决冻胀问题。

（2）引水线路工程

引水线路多为现有渠道，护砌段采用 PP纤维混凝土板型式，以适应轻微冻胀产生的不均匀沉降，由于冬季运行水位低，PP纤维混凝土板的抗冻等级采用F200。

（3）排涝站工程

排涝站所处位置地下水位较高，且进水口及前池挡土墙都布置在水系中，属水位变动区，最易产生冻害，按上面叙述的原则采取措施即可；由于施工采用大开挖型式，故闸室段回填砂性土即可减轻对边墩及后墙的冻胀力，而底板处于水下，基础不会产生冻胀力。

5 结束语

通过以上实例得出，在经济迅速发展的北方城市景观水系工程规划设计需要注意以下几点：

（1）景观水系规划应充分考虑与城市总体规划的衔接，充分发挥人水和谐的理念，维持生态平衡。遵循设计依从自然的规划设计原则才能营造出与自然和谐统一的、美丽的、稳定安全的水系生态景观。

（2）水系景观设计不仅要注重美观，更要注重景观的可持续性，耐久性，在北方城市注意冻胀对景观水系的影响。实现城市的可持续发展，需要建立在环境生态、安全、健康的基础上。水系作为不可或缺的自然元素，水系景观规划设计首先要保证水系景观的生态安全。

1 徐慧. 城市景观水系规划模式研究—以江苏省太仓市为例[J]. 水资源保护, 2007.9, 23(05), 25-30.

2 尹建华, 黄曼莉. 景观水系整治中的生态规划—以深圳茅洲河综合治理规划为例[J]. 中国城市林业,2006.4(02),17-21.

3 谭显英, 陈祖军. 区域水资源保护中景观水系功能的研究—以上海市景观水系的发展为例[J]. 水资源保护,2004. 20(06),35-45.