晋城市城东景观水系工程设计简述

任雁彬

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

晋城市主城区城东景观水系工程位于晋城市城区东部开发区花园头河上，地处泽州公园、龙湾公园上游。北起北环路，南至新市东街，南北长2.5 km，东西宽100～800 m，占地面积79.13 hm2。结合地形布置形成北部、东部、南部3个水上公园，蓄水总面积17.72万m2，绿化面积41万m2。

2 环境分析

项目区现状地貌单元属黄土丘陵，为一典型天然冲沟，水土流失严重。沟谷南北走向长约2.5 km，东西向北部和南部沟谷相对较窄，约100 m左右，中部偏东沟谷比较开阔，宽约800 m，有运煤专用铁路东西向横穿沟谷中部，将河谷自然分为南北两部分。随着2012年纵跨沟谷南北向城区主干道兰花路的建成，现状河谷分为北、东（中）、南三部分，北部沟谷高差较大，纵坡较陡，东部和南部相对平缓。

近年来，随着城市化进程的加快，城市规模日益扩大，人口逐渐增多，河岸被居民区挤占，河道行洪能力降低，对下游城区防洪构成威胁；城市基础设施滞后，大量城市垃圾、污水直接排入河内；随着区域降水的逐年减少，河水枯竭；区域四周城市交通密集，运煤专用铁路横跨沟谷，区域内煤尘、噪音污染较严重。

为此，必须对花园头河及沿河两岸包括水、生态、噪音等综合环境进行彻底整治，使城市发展与生态环境的保护相协调，保证城市的可持续发展。

3 项目建设规划

3.1 建设目标

一是保证晋城市区的防洪安全；二是通过蓄水美化、涵养水土，改善城市水环境及局部小气候；三是绿化固土，改善沿河生态，营造城东区域宜居环境。

3.2 基本原则

一是工程实施要兼顾防洪、蓄水、生态、景观、休闲等多功能综合整治，达到改善城市生态环境、提升城市品位的目的；二是因地制宜、尊重自然。堤线布置原则上维持现有河堤走向，根据行洪能力和景观功能需求，对堤岸进行局部调整。

3.3 总体布局

根据“一河·三园”规划理念，工程布置上以河为主轴，连通北部、东部、南部三部分水域。

北部公园南北长1 090 m，地形高差大，为形成跳跃的水体，顺公园走向在兰花路西侧、崇实路以北区域布置11道跌水，跌水布置宽度40～150 m，跌水堰高0.3～3.7 m，水面宽度30～70 m，形成10个亲水区域。水流通过穿越兰花路、太岳路下的管道输送至东部公园湖区，并利用布置在东部公园浅水区域的提水泵站输水至北部公园北侧广场，来循环整个北部公园水系，以实现“跳跃的水”的理念。

东部公园湖区位于兰花路以东，太岳路以南，运煤铁路线以北。该处为相对开阔的低洼地带，西南较低，东北较高。湖的西侧、南侧可利用现有公路、铁路路基作为蓄水坝挡水；东侧、北侧利用较高地形拦蓄。水流在此段积聚成水面宽阔而静谧的湖区，湖面直接延伸至河谷林荫道处并将城市与景观和谐一体。湖区蓄水面积7.6万m2，蓄水量26万m3，湖面高程752 m，水深最大达7.0 m；东部公园地形相对开阔，在湖南侧、东侧岸堤采用软质生态岸坡；西侧、北侧因地形高差较大，采用复式岸堤型式，即下部从堤基高程向湖底采用不陡于1∶5的斜坡过渡，上部布置重力式岸墙，墙高不超过4.0 m。公园东部作为水生态游园，布置有沙滩、微地形小岛，水深0.5～1 m，利于水生植物生长，可净化湖区水体。东部公园具有洪水调蓄功能，在湖区靠近南部铁路一侧布置溢流泄洪设施连通下游湖区，建筑物由溢流竖井、进水箱涵、出水箱涵、放水钢管、阀门井组成。

南部公园两岸地势陡峭，沟谷狭长。通过对地形适当调整，在该区域形成较大的水域，为城区提供相对丰富的水面积。湖区位于兰花路以西，新市东街以北，蓄水面积8.32万m2，蓄水量33.3万m3。湖区周围为规划的城东新区，为南部公园湖区上游与东部公园衔接处布置几个各自相连的池塘（又称珍珠链湖区），在每个池塘的下游边缘布置芦苇种植区域，使流向下游湖区的水质得到净化。南部湖区水面窄而长，最窄处仅36 m，最宽处170 m，湖区长度930余m，且上下游高差较大，在湖区中部布置5级跌水堰，每阶高差1.0 m，将湖区分为上下游两片湖区。首级堰顶宽3.7 m，便于湖区两岸交通，其余四级堰顶宽0.5 m。上游湖区水深3.0～4.0 m，下游湖区水深4.0 m。

4 设计标准及要点

4.1 设计标准

根据《堤防工程设计规范》，结合晋城市“十二五”发展规划，花园头景观水系设计防洪标准为50年一遇，校核防洪标准100年一遇，治理段河道堤防等级为Ⅰ等，相应堤防建筑物级别为1级。北部、东部、南部蓄水公园蓄水量分别为 2.9万 m3，26.01万 m3，33.3万m3，按照《防洪标准》，结合晋城市发展规划，远期2030年市区人口规模要达到80万～100万人，确定蓄水工程的等别为Ⅲ等，相应蓄水坝按3级建筑物设计，次要建筑物、临时工程按4级建筑物设计。

4.2 设计要点

一是公园各水域联合调蓄，可满足下游防洪要求。项目区域流域面积虽然较小，但洪峰流量很大。通过东部、南部公园湖区联合调蓄，使洪峰流量由209 m3/s削减到52 m3/s，满足下游过洪能力，确保下游防洪安全。

二是公园滨水性、生态性、水保、环境要求相结合。设坝蓄水，营造了大的水面景观，改善了城市水环境；多样堤岸型式布置结合了公园内外交通、功能分区，并充分考虑滨水公园的亲水性、公园的生态性；生态堤岸植草固土，起到涵养水土、绿化环境的作用。

三是充分考虑水景公园对水质的要求。把循环泵站选址布置靠近在东部公园浅水区域，考虑到该水域水深为0.5～1 m，富营养化作用比较严重，通过循环泵站，促进该浅水域水体流动性，减少富营养化作用，能很好地净化湖区水质。在3个公园湖区浅水域通过种植水生植物来净化水质。

四是应用新技术材料。本项目在驳岸设计中主要运用生态格网石笼作为护岸防冲材料。生态格网石笼可抵御4 m/s流速水流对岸坡的淘刷，材料为有空洞结构，对水生动物产卵、越冬及微生物的繁殖有利，而且孔隙内挂於后，对水生植物的生长有利，属生态型结构。格网石笼结构的孔隙较大，透水性好，利于水体交换和水生态系统的改善。

5 效果分析

一是防洪效益。花园头河的主要任务是行洪，本工程通过对河道疏浚、河堤加固、调蓄洪水，使治理段河道的防洪标准达到100年一遇设计，可对保护晋城城东人民生命财产的安全发挥重要作用。

二是保土保水、美化环境。工程的实施对该小流域的水土保持将起到重要作用，同时花园头河治理段为新规划城区的发展区域，紧临金匠工业园区，对改善当地的自然环境和人居环境起到积极作用。

三是提升居民生活质量。河道治理后，将形成生态长廊，供市民休息、娱乐、晨练、健身，极大地提高了人们的生活质量。

四是经济效益。建设宜居的自然环境，必将改善投资环境，吸引更多的投资者，对全市经济增长起到更大的促进作用，同时可推动旅游事业的蓬勃发展。

6 结语

晋城市城区城东花园头景观水系工程的实施，可极大地带动晋城市城区城东的经济社会发展。随着城区其他水系的相继建设，必将使晋城市成为一个天蓝、水清、地绿、景美、人与自然和谐发展，宜商、宜居的生态化城市。