西白杨沟风景旅游区河道治理规划设计
2015-04-04吴亚静
李 倩,朱 军,吴亚静
(1.新疆农业大学林学与园艺学院;2.新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052)
西白杨沟风景旅游区河道治理规划设计
李 倩1,朱 军2,吴亚静1
(1.新疆农业大学林学与园艺学院;2.新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052)
以《乌鲁木齐县甘沟乡西白杨沟河道综合治理与生态恢复建设项目》为依据,通过对古河道百年不遇洪水线的调查研究,判定历史上洪峰的过水面及相对比较稳定的古河道水面的边界线。以生态恢复、景观营造理论为指导,为旅游开发提供环境支撑,使其成为乌鲁木齐市及周边独具特色的旅游目的地。
西白杨沟风景区;古河道;治理;设计
西白杨沟风景区是乌鲁木齐南山风景名胜旅游区的一部分,建设规划面积12 km2,景区全长约12 km。区内河道全长约10 km(不包括瀑布核心景区),河道综合治理及河岸两侧生态恢复是西白杨沟风景区建设和管理的重点之一,对风景区景观质量和长治久安影响深远,河道综合治理与设计技术探索很有必要
1 河道概况
1.1 地势
西白杨沟风景区位于乌鲁木齐县甘沟乡区域内,河道自东北向西南呈蜿蜒曲折条带状,两端高差近400m,坡度由东北至西南逐渐递增。
1.2 气候条件
甘沟乡地处山区,位于中山与低山过渡带,海拔2 252 m,属温带大陆性气候。项目区的年均日照为2 550~3 300 h,四季分明,夏季日照时间长,冬季较短。平均大风日数20 d,风向多为东南风。
1.3 土壤
项目区土壤pH值在8.5~8.9之间,林下土壤为普通灰褐色森林土,河道两侧土壤中多含砂石。
1.3 水文
西白杨沟河谷的水系是一条山区溪沟,发源于海拔3 319 m的热达坂附近的北天山天格尔II峰。上源由二条河道汇集而成,由西南向东北流淌,在白杨沟瀑布(又称乌鲁木齐瀑布)附近会合后继续流向东北方向,最后注入大西沟,全长23 km。它是一条由冰雪融水、降雨及地下水混合补给的河流,其径流组成大致为:冰川融水占12%,融雪水占37%,降雨占36%,地下水占15%。其多年平均径流量为2.44×108m3,年最大径流量3.44×108m3,年最小径流量为1.75×108m3。
该区域水源丰富、径流量稳定,为今后项目区内植被恢复、景观营造提供了稳定、充足的水源。
1.4 自然植被
西白杨沟因河谷白杨密布而得名,植被种类丰富,主要有:雪岭云杉、天山桦、密叶杨、胡杨、白榆、野蔷薇、沙棘、野苜蓿、天山花楸、天山雪莲、一支蒿、党参、当归、贝母、石莲、黄连、大黄、甘草等。
2 河道存在的问题及治理要求
2.1 河道存在的问题
河道长期於堵、驳岸冲刷等一些情况造成河道破碎,生态环境急剧恶化;由于水流量大造成河床的侵蚀、河床於堵、砂石的堆积、原有驳岸破坏,减少了水的通过量。河道过水能力减弱,使原有河道极不稳定[2,3]。
2.2 景观环境存在的问题
原有的河道在自然的水流且无人为干预的情况下形成的一种生态环境的破坏且由于人的过度放牧、修筑的驳岸堤坝等的干预下造成的河道两岸生态破坏较为明显,同时局部由于洪水、河道改道等造成水土流失,植物稀少、景观单一。
项目区原有生态环境脆弱,在近些年的开发建设中没有针对已遭破坏的生态环境进行治理,使得自然植被退化严重,部分树木死亡、倒伏;草场退化、斑秃;一些敏感地段出现山体滑坡,存在生态安全隐患。
2.3 河道治理工程概况
西白杨沟河道工程总长度10 km,分为核心区和改造区,核心瀑布区原则上不进行大面积工程施工,只是对部分存在安全隐患区域进行加固。工程只要是指河道中段区域,宽度50 m区域。
3 河道治理方法
3.1 河道过水线的判定
河道水流作用一般会引起河床冲蚀、冲刷泥土等现象,创造出新的地形地貌和适合植物生长的环境,且河流的水面随水流量和流速变化而变化。因此,可以通过陡峭山坡地段所形成的断面(地质法)、河床和驳岸表面土壤含量的多少(土壤法)、现有植物(植物法),自然石块的分布情况(自然石块法)、判定最大水面的常水位线。通过对河道边缘线以及河道下游泥土冲刷和堆积现象的判定,找到历史最大洪水线。
3.1.1 地质法 由于水流作用对驳岸及河床两侧坡面冲刷造成滑坡、坍塌等现象所形成的断崖可以作为历史最大洪水线的依据。通过研究思考及现场勘察可判定历史最大水面的过水线以及河流最大洪水线,由此对河道最大洪水线以上及河道最大洪水线以下采取相应的治理措施。因此在在这样的洪水线以内,不建设永久性建筑及设施。有效改善泄洪、防洪的能力、降低财产损失,起到保护环境恢复生态的根本性作用。
3.1.2 土壤法 在河道中,由于水流的冲刷作用使河道中和河道两侧的土壤、泥土被冲逝到河道下游。因此,有泥土的地方,形成河岸。只有裸露石块的沟槽为河床。通过河床可以断定这是当时经水流冲刷而成的,也就说明了在形成时期,这里曾有水流经过且水量特别大,因此可以判断历史河流最大洪水线。其中,在河道相对完整的土层中,土层较厚的为历史淤积、土层较薄呈块状不均匀分布于河道两侧且存在于表面的为新淤积。
3.1.3 植物法 植物自播繁衍需要光照、土壤、湿度、水分等条件。在新疆山区,大部分乔木为天山云杉和杨树等,其生长靠种子繁殖。种子自然落种繁殖期间,在有水流的环境中无法落种;在河道的边界线,生长环境条件较好易落种。根据河道自然生长的乔木分布情况,可以判定无植物分布的为河道;有植物分布的一定在河道的两岸且把相对存在比较久远的大乔木的分布情况作为判定历史最大水面的常水位的依据。
3.1.4 自然石块法 根据常年河流冲刷,造成天然石块的棱角被磨平,因此被水流长期作用的河床其周围的自然石头越光滑证明被水流侵蚀的越久,相反石块的棱角越分明证明水流侵蚀的时间就越短,由此可根据古河道水流对自然石块冲蚀的痕迹来判定历史河流稳定的最大洪水线。
3.2 河道治理规划设计
生态河道的规划设计必须尽可能不破坏原有的生态系统,并使遭到破坏的生态要素得到恢复,进而恢复河道的生态平衡与物种多样性。尊重河道原有的生态系统,尊重河道原有的蜿蜒性与起伏性,尊重河道横断面的多样性及河床的透水性是河道治理的根本原则。满足水利稳定性原则、生态完整性原则、资源保护原则和整体景观原则[1]。防洪堤段防护区的等级为Ⅳ级,防洪标准50/100年一遇,洪峰流量为88 m3·s-1。
河道治理方法主要有:
集中处理:对于驳岸处理现成一股水流的,保留其追迹清除常年淤泥,在此基础之上拓宽河道的宽度就地取材巩固河床,保证最大过水量。
分散处理:因河流常年冲刷泥土堆积所形成的一分为二的小流域,其驳岸处理要具体分析,对于堆积平面小的驳岸采取清除的方法,挖除并清理河道使之成为一股水流;对已经成气候的驳岸并且高于常水位线,采用保留并加固驳岸的方法,增大过水面,进行驳岸绿化,以减少河道治理工程量,还河道本来面目。
3.3 河道治理工程
西白杨沟河道工程总长度10 km,分为核心区和改造区,核心瀑布区原则上不进行大面积工程施工,只是对部分存在安全隐患区域进行加固。工程只要是指河道中段区域,宽度50 m区域。
3.3.1 河床治理 运用地貌法、土壤法、自然法、自然石块法等方式分析出河道的常水位、高水位、50/100年一遇水位,采取相应的措施对河道加以治理。
在河道底部,以不影响防洪安全,不破坏生态环境的前提下,可采用粗砾石材质进行铺设,从而减小水流对河床的冲刷。
两侧坡度较陡区域,会造成轻度、重度侵蚀的区域,进行统一规划、治理,增大过水面,保证过水量,根据历史最大洪水线数据进行驳岸设计。
3.3.2 驳岸治理 根据常水位、洪峰线加以区分治理,采用硬质材料浇筑的方式对驳岸受冲刷影响大,存在安全隐患的区域进行加固,结合造景需要,进行生态护坡[4],设置景观坝;对驳岸受冲刷影响适中,不存在太大安全隐患的区域,在水流较缓的地段,就地取材的石块进行加固,在上部锚固石块,需要大小不一的石块进行铺设,间隙种植耐水湿的植物,形成较多透水层,在满足自然循环的基础上,还可以体现出自然、亲和的景观视觉效果。这种驳岸对施工设计人员的美学要求比较高,工程难度较大,但是这种生态驳岸(图片7)很符合生态自然的环境氛围,并且有助于生态恢复和水土保持。
3.3.3 山坡治理 山坡治理应与驳岸景观协调一致,体现自然风格,坡度根据坡度等级可分为陡坡、缓坡和平地。根据地质、地形条件、植物条件进行处理。
4 河道综合治理结合景观提升规
景观提升范围以景区10 km河道为核心,向两岸东西延伸至500 m,设计范围约为5平方公里。景观提升主要从硬化景观、绿化景观、人文景观三个方面进行。
4.1 硬质景观
原则上应减少硬质材料的使用,多使用生物材料或生态材料和工艺。在强度有要求的区域中使用硬质材料,也应该进行适当的软化装饰处理。
项目区内的硬质景观主要包括:挡土墙、护坡、拦水坝、驳岸、景观建筑及构筑物、各类性质场地、道路及道路铺装等。
4.1.1 挡土墙、护坡 由于西白杨沟位于山谷河堤流域,部分地区水土流失、砂石风化现象严重,在雨季容易受到泥石流威胁,故需在其道路和河道部分地区设置挡土墙,以防止泥石流和水土流失。
在挡土墙处或护坡等硬质景观区域,可设置小面积种植池,适当种植藤蔓、草本、花卉植物,让植物攀岩或覆盖在硬化区域上,使之成为软景观;在较长的河段内,如果采用外观相同的连续护岸,会让人感到单调乏味,可每相隔一段距离设置亲水台阶或平台,打破单调感。
4.1.2 拦水坝 在景观流域内开阔地带建立3~4个拦水坝,形成梯级水面。丰富10 km流域水景观,同时也可以在旱涝季节利用拦水坝对下游的水流、水速进行调节。拦水坝考虑到当地的地形,西白杨沟的河道呈现蜿蜒且宽度不均匀分布。采用曲坝,施工工艺则采用混凝土整体浇灌技术加之表面鹅卵石嵌入。拦水坝周围可修建木栈道,用木质平台来增加景区休息、观赏地带。
4.1.3 驳岸 在保障河道泄洪安全的基础上,以自然形式为主,遵循原有河道形态。部分区域采用水泥固定防止驳岸坍塌,一些特殊区域,如驳岸上架桥节点上,可采用水泥做桩,以此提高驳岸的稳定性,并可点缀当地石材、植物进行美化。
4.1.4 景观建筑及构筑物 在河岸旁设计不同的休憩亭以及带有民族特色的亲水平台、木栈道、平桥、拱桥,满足游人亲近大自然需求的同时,增强驳岸的自然性。在建筑及构筑物的装饰上可结合当地哈萨克少数民族文化,添加一些民族特色元素,以体现哈萨克民族风情和天山风情为切入点来进行主题性的构思。
4.2 绿化景观
结合项目区内原有古树、大树、枯立木进行补植、群植,使之在保持自然风貌的基础上提升其艺术美感。其次,通过对适合在新疆生长的20个杨树品种的筛选、比对,选择出适合项目区生长的杨树有8个,分别为:新疆杨、胡杨、银灰杨、银白杨、箭杆杨、小钻杨、青杨、钻天杨。
4.2.1 道路植物配置 沿河道主环路两侧种植高大林荫木,构成河道绿化的基线,主要选择树种为:胡杨、新疆杨、柳树、天山桦等,树下配置季相变化明显的灌木和多年生野生花卉。沿支路两侧根据相邻景观特点组织或开朗或封闭的植物空间。
4.2.2 景观节点绿化 根据每个景观节点的规划意境,对植被进行梳理,使之高低错落、色彩丰富。
4.3 人文景观
西白杨沟中重要的人文景观是哈萨克民俗文
化。以自然环境为背景,以哈萨克民族风情为主的少数民族生产、生活情景的充分展示使其区别于其它的旅游地的一个重要因素。以哈萨克民族建筑、服饰、餐饮、竞技体育等为主的深度体验和参与性活动使游人感受更为丰富。
[1] 夏继红,严忠民.浅论城市河道的生态护坡.中国水土保持,2003(3):9-10.
[2] 孙丽娜,刘晓敏,陈星.河道整治存在问题与解决方法研究.安徽农业科学,2011,39(10):1-2.
[3] 王延贵,郭庆超,胡春宏,等.塔里木河干流河道演变与整治.北京:科学出版社,2005.
[4] 陈小华,李小平.河道生态护坡关键技术及其生态功能.生态学报,2003,27(3):3-8.
Riverbed Treatment in Landscape and Tourism Region of Xibeiyang
LI Qian1,ZHU Jun2,WU Ya-jing1
(ForestryandHorticultureCollege,XinjiangAgriculturalUniversity,UrumqiXinjiang830052)
Based on the Project of Comprehensive Management and Ecological Restoration along Xibeiyanggou Riverbed in Gangou Town of Urumqi County,the river flooding line for a hundred years and the boundary line were investigated to determine the flood peak and relatively stable ancient river water.It is hoped that the result from the study would be contributing to ecological restoration,landscape construction and tourism development in Urumqi.
Xibeiyanggou Scenic Zone;ancient riverbed;historical maximum flood line
2015-01-18 作者简介:李倩(1989-),女,硕士研究生。
S731.3
A 文章编号:1001-2117(2015)02-0086-03