对城市滨河防洪建设的一些思考

2016-04-07周昀，黄强

四川水利 2016年1期

关键词：防洪堤滨河亲水

周昀，黄强

(四川省水利水电勘测设计研究院，成都，610072)

对城市滨河防洪建设的一些思考

周昀，黄强

(四川省水利水电勘测设计研究院，成都，610072)

本文结合巴中恩阳城区防洪工程建设的实际举措，分析山区河道治理中应遵循源于自然而高于自然的基本原则，并着重阐述了防洪堤堤线布置及堤型选择、防洪建筑空间的均衡利用、防洪堤与城市生态融合的具体做法，以打造出美好的城市滨河生态环境。

生态护岸生态融合灵活多变空间均衡

1 概述

城市滨河景观需要在自然生态与防洪安全之间寻找一个稳定的平衡点，为打造临水而居、依山傍水的园林都市提供基础条件，这是当今水利设施建设的发展方向。这里将结合恩阳城区防洪工程的实际情况，遵循生态河道建设来源于自然而高于自然的基本原则，陈述一些我们在山区河道治理过程中获得的经验和教训。

恩阳城区防洪工程位于四川省东北部、巴中市西侧，主要由防洪堤和景观闸坝工程组成。恩阳河穿城而过，将恩阳城区一分为二。恩阳河是巴河右岸最大一级支流，是渠江中上游的二级支流，防洪堤沿岸布置，城区防洪标准为20年一遇，其洪峰流量为7850m3/s。景观闸坝布置在城区边缘，以达到在城区形成连续水面的目的。同时为满足防洪安全要求，闸坝汛期正常蓄水位为343.00m，枯期正常蓄水位347.50m，防洪堤亲水平台高程由此确定为348.50m。

工区属于低山丘陵区，在构造作用下，河谷下切较深，河流蜿蜒曲折，区内两岸水系及支沟较发育。砂岩岩层常形成陡坎，泥质岩类形成缓坡及平台。河谷总体上呈不对称的“U”形谷。河道两岸多为岩质边坡，部分河段由覆盖层岸坡组成，岩质边坡基岩裸露较好，为白垩系下统白龙组(K1b)砂岩夹粉砂质泥岩。

2 堤线布置及堤型选择

山区河道大多存在河谷狭窄、岸坡地质条件多变、城镇各区域防洪能力不均一的问题，造成了堤型选择的多种多样。恩阳河是一条典型的山区河流，并且城镇违章搭建及天然河道岸坡垮塌等情况在河道两岸普遍存在，导致两岸部分边坡凌乱不堪。我们在总体设计上采用了拓宽河道，对河道两岸进行查漏补缺的堤线布置方式，具体设计中仅左岸4km的防洪堤就采用了4种结构形式。

左岸第一个800m分段的岸坡临水侧被薄层堆积体掩盖，基岩顶面以上为粉土、沙土等，设计采用清挖堆积体露出基岩面，在基岩顶面以上先形成亲水平台，再用1∶3的土堤边坡与滨河道路平顺连接。这种设计方案清除了堆积体带来的杂乱无章，也与河道对岸基岩裸露的陡崖互相呼应，保留了原始河道蕴含的自然韵味。在人工建筑物部分，亲水平台轴线结合市政公园规划，采用多变大曲线进行布置，力求在经过植物景观的掩映之后能够做到路转峰回的效果。由于部分河段基岩顶面高程低于348.50m，需要布置1m～4m高的混凝土挡墙进行加高处理。为保证挡墙与自然协调，其外立面均采用仿石贴面或大块石堆砌等方式进行风格过渡。

左岸第2个800m分段部分河段为覆盖层岸坡，部分河段基岩出露，岸坡陡峭。覆盖层岸坡段主要采用斜坡式护堤，亲水平台高程为348.50m，平台以下坡比为1∶2.5，以上坡比不陡于1∶3.0。由于这个区域居民点相对较少，所以在确定堤坡时着重考虑了景观视觉效果。

人的视觉一般会高估斜坡面的坡角，如果偏陡的坡角与较长的坡面相结合，会在视觉上给人一种压抑、狭窄的感觉。根据人眼的视觉特性，观察建筑物时，人的视角可以分为45°、27°、18°三种角度。视角处于18°左右时人眼主要观察景物与周边环境的总体效果，视野最为开阔；视角处于27°左右时主要观察景物整体效果；视角处于45°左右时主要观察景物单体细节。堤防本身毕竟不是一个专门的景观建筑物，也不应该成为周边环境的视焦点，因此1∶3的堤防坡比能让人的视野角度得到最大限度的满足，不会被堤防边坡相对单调的结构形式影响。

亲水平台周边环境的打造应尽量为城镇居民休闲、漫步提供一个开阔环境，因此在设计中我们确定亲水平台宽度不小于4m，具备拓宽条件的地方尽量拓宽。为保证左岸亲水平台的连续性，在陡崖段也沿河布置了一段仰斜式混凝土挡墙。受直立陡崖的影响，该段不可避免地产生一定程度的压抑。为了中和这种感觉，在后期景观装修时，将在亲水平台路面上布置一些诗词浮雕，以吸引部分目光。

左岸第3个800m分段位于恩阳核心城区，建筑物众多，堤防布置空间有限，从减少防洪堤占地、拓展可用空间的角度出发，需要适当增加混凝土结构在防洪堤中的比例。由于城区建筑物均为混凝土结构，硬质堤身的增加并不会破坏城市整体景观的协调。所以，该段防洪堤在高程348.50m以上受地形条件限制不能形成1∶3.0斜坡面的河段，均采用混凝土直立挡墙连接堤顶和亲水平台。亲水平台以下主要由3m～9m高的衡重式挡墙紧邻河岸布置形成，挡墙外立面为框格纹混凝土抹面，墙趾布置抛石护脚在加强结构同时，也能柔化混凝土与河床之间的材质边界。左岸余下的河段空间相对充足，均为覆盖层岸坡，在堤型选择上基本采用斜坡式护堤。

3 空间的均衡利用

山区河道的地形特征很大程度上限制了滨河工程的占地面积，而提高可用空间的使用效率成为亲水平台与堤顶之间工程设计需要考虑的要素之一。空间利用效率主要体现在单位空间范围内可视人数的多寡上。防洪堤作为整个城市滨河景观建筑物的基础，在设计之初就应该对空间布局进行充分考虑，为后续的市政景观装修创造良好的客观条件。

例如，左岸防洪堤第3个800m分段受空间限制，只能选择阶梯型分层混凝土挡墙来达到防洪标准。防洪堤全线亲水平台高程不低于348.50m，而该河段的堤顶高程为355.50m～356.60m，两层高差为7m～8.1m。如果采用两级挡墙方案，不论亲水平台的宽度如何确定，第二级挡墙都会给以极大的压迫感。结合设置空间隔断以及空间转折的设计思路，在实际施工中，我们采用了2～3级挡墙的设计方案，以便形成多层的步行通道来分流人群，达到对平面空间三维利用的目的。每级挡墙原则上不高于3.5m，两倍于身高的挡墙不会产生过多的压抑感。在2、3级挡墙前可以采用垂直绿化遮挡硬质边界，如柳树、紫竹等耐湿性植物都是不错的选择。这类多年生植物经过短时间生长达到的高度能将挡墙的直立面遮挡，可以给堤身增加不少自然生态的元素。根据对类似城区防洪堤人流量的观察，由于堤顶平台与城市衔接最为紧密、路径最短，导致这一层平台的人流量最大，反而接近水面的平台人流量较少。所以在设计墙顶步行通道时，越上层的步行通道宽度宜越大，以符合人流量分布的规律。

要形成错落有致的视觉空间，除形成高低结合的步行平台外，还可以结合人流聚集的因素丰富空间平面大小的变化。城区堤防的内部交通必然与城区道路交通相关，应避免由于某处通道的交通便利导致聚集过多的人流，降低滨河道路的舒适性。比较常用的设计思路是每隔一个1km～2km的距离，布置一处相对开阔平台以构筑生活广场，主动调整人群分布。如在恩阳左岸4km的防洪堤布置中，共形成了3处较为开阔的广场以便于后期打造。这3处广场的地坪高程都不相同，但共同特点是与周边的道路交通衔接较好，人流量易于在这附近聚集。各层平台之间的连接通道在考虑道路便利的同时，也不宜采用直线连接，避免产生爬天梯的感觉。在设计中我们每隔100m～200m布置紧贴挡墙直立面的侧向上下梯步，并且每层之间的梯步在平面上也有一定交错。

4 防洪堤与城市的融合

水利建筑物要融入城市之中，避免独立存在，需要与城市规划充分协调。例如武汉长江防洪堤、泸州长江防洪堤，大都通过分级布置防洪堤，以阶梯式防洪建筑物将堤防融入城市建筑之中。最后一级堤身即便高于城市地面，超出的高度基本上与人的身高接近，再通过植物遮掩等景观措施，可以使防洪堤与城市之间的过渡更加自然。

恩阳区的城市规划属于新区建设，在《恩阳城区防洪工程》前期阶段就与市政规划进行了充分协调。整个恩阳区的地坪高程在最终完成新区建设时都不低于堤顶高程，最终形成以护岸为主的城区防洪堤体系。如此堤身建筑物本身就能很好地融入城市之中，站在城市平均地坪上不会看到眼前高耸而起的防洪建筑物。这种规划思路不仅从根本上提高了城市的防洪能力，降低堤身防渗的要求，也能给予景观规划更大的自由度。

一般最低层亲水平台的防洪标准为1～2年一遇，亲水平台至堤顶之间的堤身主要为抵御较小概率洪水而设置，高程越高的堤身遭遇洪水的过程时间也较短。恩阳河的水文资料表明，在遭遇常遇洪水(P>20%)时河道流速普遍在2m/s左右，在遭遇设计洪水(P=5%)时河道最大流速<4m/s。这些外部条件都给生态护岸提供了足够的设计空间，可以选择一些绿化效果更好、更偏柔性的生态护坡。生态护岸的类型很多，诸如草皮护坡、生态袋护坡、三维网植草护坡、雷诺护垫护坡、生态混凝土护坡、联锁水工砌块护坡、混凝土框格梁植草护坡等等。这些护岸的结构形式在水利工程中有很广泛的应用，产生的绿化效果也有很多差异，其中植物选择和后期养护是影响绿化效果的关键因素。

在水位变幅较大的河道宜选择亲水性强、根系发达的植物，这些植物在生长过程中会逐渐适应环境，从而进一步提高护坡的抗冲及绿化效果。实践表明，种莲、菖蒲、芦苇、伞草、牛鞭草、李氏禾、香根草等植物都有良好的耐淹、固堤能力。为了给予植物根系足够的生长周期，避免因生长时间过短而导致抗冲能力严重降低，宜选择汛末作为播种季节。在植物分布上还可以结合洪水位分层分类播撒草种，在水位小概率变幅区可以选用灌木、草木混种，形成复合式的根系环境；在接近设计洪水位的区域，可以采用根系发达的植物与观赏型植株混种并逐渐向观赏型植株过渡的方式，达到堤身绿化与市政绿化的无缝连接。

在工程投入运行并经历洪水之后，部分植物会出现局部破坏，部分植物也会被野草所替代。这时可以保留野草，在空缺部位补种生存能力强的草种，让自然选择完成对生态护坡的完善，最终实现防洪堤与城市的生态融合。