江南山丘区特色小镇水系规划研究
2018-01-23陈瑶雪刘清寇传和
陈瑶雪 刘清 寇传和
摘要:针对长乐小镇降雨特点、排涝特点,与人们日益增长的物质文化生活的需求,提出了基于长乐小镇现状将其打造为“人文江南、田园农庄”的规划方案。结果表明,该方案可提高规划区域的防洪标准,同时也有利于生态环境、水质的改善。
关键词:长乐小镇;防洪排涝;生态环境
0引言
近年来,受全球气候变化影响,暴雨等极端天气对我国社会管理、城市运行和人民群众生产生活造成了巨大影响,多地出现了严重的暴雨洪涝灾害。同时由于全球变暖,热带洋面温度上升,气压下降,增加了台风产生的机会,据有关部门研究和推测,本世纪在我国登陆的台风频率较原来增加1.76倍。
由于城市化推进,城市下垫面改变,原透水植被变为不透水的人工建筑物,使大部分降雨无法进入地面垫层以下,而形成地表径流,使暴雨洪水的洪量增加,流量增大,峰现时间提前,涨落过程加快。雨水集水面积增大、城市硬化面积(如屋面、铺砌路面等)增加、雨水下渗减少、汇水径流系数增加,这些因素均会造成雨水管网系统荷载的增加,造成局部区域的内涝。
而研究区域长乐小镇现状河道规模较小、防洪标准偏低、水利设施建设滞后和应急管理能力不足,在遭遇小范围、高强度的暴雨时极易发生洪涝灾害。且随着长乐小镇的建设,区域内的土地利用形式发生改变,池塘被填平作为建筑用地,地面硬化率增加等等,都会导致同频率暴雨下径流量增加,河网内最高水位上升,极易引发局地内涝问题,将大幅度增加受灾损失。
对于长乐小镇围绕打造“人文江南、田园农庄”的愿景,更要特别注重系统治理,统筹山水林田湖各要素,把治水与治山、治林、治田有机结合起来,从涵养水源、修复生态入手,统筹上下游、左右岸、地上地下、城市乡村、工程措施非工程措施,协调解决水资源、水环境、水生态、水灾害问题,以提高其生态环境质量和人居环境品质。
1研究区概况
1.1地形地貌
余杭区西南部山峦起伏,分布有海拔1000m以上的高山。东部为平原,地势由西南向东北倾斜,形成中山、低山、高丘陵、低丘陵、盆谷和平原等各种地形地貌形态。区内平原地区大小河流纵横密布,池塘洼地星罗棋布,为典型的江南水网湿地。
规划区域内地形包括丘陵和平原,其中最高点高程为193m(1985国家高程系),最低点高程为6.02m,地势总体上北高南低、西高东低。
1.2水文气象
余杭区地处亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛。每年春末夏初季节,太平洋副热带高压逐渐加强,与北方冷空气相遇,形成静止锋,锋面在流域上空徘徊,易产生笼罩范围广,历时长,总量大的降水过程,俗称梅雨期;夏秋季节,冷空气衰退,受太平洋副热带高压控制,热带风暴和台风活动频繁,其降雨特性表现为来势猛、历时短、雨强大,俗称台风期。梅雨和台风雨为流域大洪水的主要成因。
由于受台风暴雨和梅雨交替双重控制,降水量在年内分配呈双峰型,峰值出现在6月和9月,分别为152.0mm和155.6mm。根据杭州气象站资料,多年平均降雨量为1363.3mm,最大降雨量为2018.2mm(1954年),最小年降雨量为837.6mm(1967年)。年内降雨分配不均匀,主要集中在4-9月份,占年降雨量的66%。
1.3河网水系
余杭境内有东苕溪、大运河、上塘河三大水系。
东苕溪源出临安东天目山海拔1271m高的马尖岗,一路向东,流经临安由中泰乡入区境,经余杭镇,在瓶窑镇境内汤湾渡接纳中苕溪,在龙舌嘴接纳北苕溪,三水合一,经瓶窑、德清至湖州市区与西苕溪会合注入太湖。全长158.36km,流域面积3276km2,境内河长45km。京杭运河,自桐乡大麻乡入境,流经博陆、五杭、塘栖、东塘、崇贤、云会、勾庄等乡镇,流入杭州市区。境内全长31.27km,流域面积667.03km2。上塘河,自杭州市艮山门,经星桥镇入境,过临平镇,至海宁市盐官镇流入钱塘江。境内长11.38km。
2研究区现状及问题
2.1成灾雨型和洪水
余杭区暴雨由东向西递增,瓶窑、余杭以西出现较多,百丈、太平等山区属暴雨中心。暴雨成灾类型有:梅雨暴雨、台风暴雨、强对流暴雨。
2.1.1梅雨洪水
梅雨发生在春夏之交,降雨一般集中在6月初至7月上旬的梅汛期间,个别年份也有提前至4-6月,其特点是持续时间较长,一般连续降雨可达3-7天,有的年份持续时间更长,如1977年4月24日至5月2日阴雨长达28天。降雨范围大,强度相对均匀,过多的雨水,无法及时排除,河网水位升高,致使大片农田受淹,造成严重的洪涝灾害。
2.1.2台风暴雨型洪水
在每年7月至9月,境内常受到台风暴雨袭击,其特点是历时短、强度大、范围相对集中,暴雨中心的降雨唱造成灾难性的洪水损失。
2.2工程现状与存在的额问题
規划区域内水利工程包括水源工程、河道工程、防洪排涝工程和农田水利工程。
2.2.1水源工程现状与存在问题
大湾山塘坝坡杂草丛生,垂钓者破坏坏境,诱饵袋随意丢弃,包装袋和鱼骨暴露在地表,造成严重的生态破坏。窑厂湾山塘的溢洪道顶宽与坝顶同一高程,存在极大的安全隐患,且现已被私人承包作为钓鱼休闲娱乐场所。池塘、溪坑有坝体的基本上都是土坝且坡比不合理部分坝体存在渗漏现象,坝顶宽度不足。其余的池塘、溪坑则因为多年来缺乏维护,淤积严重,深度很浅,蓄水功能不足,在丰水季节水深基本接近蓄满状态。
2.2.2河道工程现状与存在问题
规划区域范围内的河道以天然河道和山间涧流为主,河道两岸杂草丛生,基本处于未防护状态:有护坡的河道面窄且浅,岸坡不稳,冲刷严重。区域下游出口河道处有砂石淤积。根据当地调研,每年都会发生水流漫溢现象。endprint
2.2.3防洪工程现状与存在问题
区域内低丘分布广泛,山体出现沟壑,水流直接从沟壑中自流到山脚,山脚下的截洪沟不成规模,深度不够,时有时无,断流现象常有发生。为防护稻田,人工挖筑的土渠截洪沟,容易发生倒塌现象。区域北部径山寺下游山体中间的行洪通道护砌完好,底坡和岸坡三面均护砌。
2.2.4农田水利工程现状与存在问题
规划区域范围内的农田水利工程年久失修,抽水泵站废弃且未有增加,现状灌溉方式基本靠地形优势自流灌溉。灌溉渠道现状杂草丛生,多为土渠和废弃楼板制作的挡墙,挡墙参差不齐,导致渠道内淤塞严重。灌排系统不健全,区域内农田旱涝灾害频发。
3规划需求
根据上位规划《大径山发展与控制规划》要求,本规划区域为生态农业山林区和旅游度假区交融,以开敞性的第一产业和以风景旅游为主题的第三产业为重点,依托各具特色,功能齐全,环境优美,相对独立的城市组团和外围城镇,形成与中心城区分工合作,共同发展的城镇群体。为确保规划区域防洪排涝安全、改变河道河岸面貌和河道水环境,提高其生态环境质量和人居环境品质,对现状的水系进行规划和整治是一項迫切的任务。
3.1确保防洪排涝安全
随着长乐小镇的建设,区域整体定位上升,区块内的防护对象对防洪标准提出更高的要求。现状河道的防洪标准偏低、岸婆坍塌、河道淤积、填堵侵占现象较为普遍,影响调蓄行洪的安全。区域内的土地利用形式发生改变,池塘被填平作为建筑用地,地面硬化率增加等等,都会导致同频率暴雨下径流量增加,河网内最高水位上升,将大幅度增加受灾损失。
因此,现状迫切需要进行本规划,形成完善的防洪排涝体系,保障区域防洪排涝安全。
3.2满足供水需求
根据长乐创龄小镇建设规划,区域内的农业用水、景观用水、生态用水都有一定程度的增加。当前水资源基本满足区域内需水要求,随着需水量的增加,给蓄水工程提出更高要求。不仅要解决用地侵占水域的补偿问题,还要针对区域内水源工程各自独立,互相不通的问题提出相应的水系沟通方案,使之形成有效的水资源供给体系。通过本次规划的水系连通,将大大改善因需水量增多可能导致的供水不足的问题,满足区域内水资源的需水要求。
3.3提高农田灌溉保证率
现有的农田水利工程虽然能够依靠地形优势自流灌溉,但是由于现状较差,水资源利用率不高,造成水资源浪费。这对现有的灌排系统产生压力,现有工程难以满足农业的农水需求。通过本次规划整理重修灌排体系,加强田间工程建设,可以提高农田灌溉保证率,在等量水资源的情况下能够更有效地灌溉农田。
3.4营造滨水景观带
规划区域内池塘、河道未进行整治,河道河岸面貌差,垃圾暴露在地表,不仅破坏景观还污染土壤环境。枯水季节河道干涸、河床裸露,景观效果差,生态功能丧失。池塘和河道整治后将彻底改善河道、河岸现状面貌,营造靓丽的沿河风景线。农田内的灌溉渠道被修护会形成壮观的农田大地景观。规划建设河道两岸生态系统等措施,而改善规划区内水环境、水景观,为旅游业增加一处亮点。
4规划分区及原则
4.1分区
规划范围涉及到径山镇的西山村、长乐村和漕桥村,南至斜坑溪末端青芝堰上游处,北至漕桥村最北部,西以香平线为界,东以彭长线为界,规划面积约11.9km2。规划范围分3个区块,分为上片区块、下片区块和东部区块,以东南片低丘为界,根据分水岭划分,将上片区块命名为1区,下片区块为2区,东部区块为3区,规划范围见图1。
4.2规划原则
①统筹兼顾原则。
②突出重点的原则。是指以金刚塘水库下游行洪通道、入沿山溪的支流为重点,重点河道重点规划。
③多样性原则。各河道在满足行洪排涝主要功能的同时,应因地制宜融合当地特色、风俗民情和自然景观等,使各种功能相得益彰。
④生态优先原则。把修复河道作为生态治理的核心内容,现有河道多为土渠,里面有水生植物和动物,修复之后要力求体现河流自然面貌,不破坏原有生态环境,创造人水和谐的滨水绿化空间,体现“滨水、绿地、生态小镇”。
⑤“点、线、面”相结合的原则。以整治区域内众多水库和池塘为点,修复河道行洪通道为线,打造大面积农田自然风光为面,通过两岸沿河栈道的连续慢行系统,辅以两岸滨水绿地、景观林带,使得整体风格保持连贯与和谐,形成有自然野趣风貌的小镇绿廊。
5规划方案
5.1一区防洪规划
5.1.1规划新建河道
根据河道现状结算结果分析可知,1区块内的s河道1完全不能满足本规划的防洪要求,因为该河道不仅承接上游的山区洪水,还处于北部山脉的山脚,对本区域内的北部大面积山脉的洪水起拦截作用。
根据现场调研结果,规划在靠近山脚的路边新建一条山脚截洪沟,自浙江华丽牧业有限公司背后起建,直至最后汇入沿山溪,总长0.51km。河道断面形式采用矩形断面,护岸采用生态型为主,在堤坡及临水区种植乔木、灌木,铺设草皮和水湿生植物,以达到对近岸水域及周边环境生态防护。
5.1.2其他河道规划
考虑现状流速偏大,将现状土渠进行护砌;到下游较为平缓的地带时,从农田中间穿过,深度和宽度都不能够满足规划需求,应拓宽河道,并进行河道清障清淤;规划加强蓄水池的蓄水能力,提高区域的调洪能力,在河道的下游挖深渠道:将护岸均采用直立式断面设计形式:禁止乱丢乱倒生成生活垃圾。
5.1.3沿山溪河规划
沿山溪河现状可以满足本规划要求的20年一遇的防洪标准,出于景观和生态要求,考虑在流过境内的河段岸堤修建绿化带,沿路修建,全长共510m,绿化带宽5m,绿化面积2550m2。
5.2二区防洪规划endprint
保持河道总体布局和走向不变,两岸新建堤防:将现状河道断面加深,并进行护砌:扩宽河道断面,对被破坏的河段进行修补,对河道内的杂物杂草进行清障;增加河道两岸的渠顶高程。
5.3三区防洪规划
根据1区块新建渠道采用的计算方法规划矩形渠道的断面形式,该河道上游集水面积为0.16km2,主流长度为0.43km,主流平均坡度18.7%,计算得到规划河道的20年一遇流量为7.0m3/s。河道的糙率取浆砌石断面的糙率0.028,河道的坡降为0.02。
5.4护坡规划
规划区内整治的河道均需进行护岸,护岸结构需尽可能利用现有护岸,充分考虑土地紧张的现实情况,结合绿化进行综合规划和设计,达到行洪排涝与水生态景观的结合,充分体现江南水乡特色的效果。河道护岸不但要考慮其坚固性,更要重视生态价值,创造人水亲近、和谐的生态环境。
根据整治河道的河道级别、河宽及所在位置,拟定河道护岸的断面形式为矩形断面。由于区域内绝大部分的河道穿越村镇、小区等房屋密集的地段,为减少拆迁量、节约用地,河道过水断面初拟为矩形,如若是山脚截洪沟则需要因地制宜作相应修改。护岸为重力式挡墙结构,挡墙底板高程比河底高程低,挡墙顶高程按设计洪水位加0.4m确定,并以缓坡接至沿河道路,缓坡采用植物护坡,与道路外侧的绿化带相结合。
5.5水生态景观规划
区域范围内,以住宅和农田为主,将其定位为山水休闲居住区,突出该片区优美的自然风貌和景观特色。将该区建设成一个集休闲、生态旅游于一体的山水休闲城镇景观片区,体现人水和谐,实现经济、社会、生态环境三效益的最佳组合和统一。
为丰富沿岸水景观,沿河两岸种植观赏性较高的乔灌木作为基调树种,增加河道两岸的绿容量,同时以一年生和多年生的草花点缀,使河道两岸形成一年四季皆有景,四时风光各不同的特色山水人居景观风貌
5.5.1水生态植物
保护现有植被,逐步进行植被改造,兼顾生态和景观功能;
充分发掘乡土植被,适地种植,配置效果达到“三季有花,四季有绿”;
营造多样化的空间类型,合理运用园林造景手法,符合各景观区的景观风貌,同时植物造景要求景观的持续利用,营造不同的生态环境以保证生态多样性,保证生态效益。
5.5.2生态堰坝
滨水区承载了居民生活和休闲游憩功能,与日常生活有着密切联系。
堰坝作为一种壅水建筑物,主要用来拦截水流,抬高水位,增大水域面积,调节水量,引水灌溉和调整溪流坡降固沙防冲。堰坝还能够对区域内的生态环境和生态质量进行相应的改善。堰坝设计时,应注重滨水景观的生态功能,融入生态要素,做到景观设计与生态安全的融合,使得滨水区作为景观、生态、文化三位一体的复合型景观,三者协同考虑,缺一不可。设计时要结合春风长乐项目区土地利用规划,综合考虑周边农田、绿林、民居等自然元素,形成了一个流动的:“生态亮点”,营造出了“坝在水下、河在林间、人在景中”的滨水景观带。
6总结
从规划范围内水系的功能定位出发,根据现状水系分布独立、区块内部水塘分布散乱、联系不密切和防洪排涝按各自区块进行等特点,围绕水系规划的总体原则,在防洪、排涝、灌溉、水质改善措施等方面做了深入的研究,主要结论如下:
规划水系综合治理工程主要由堤防(护岸)工程、河道清淤与清障工程、河岸绿化工程、水生态景观工程、等组成。
规划新建以及加高加固经流下游农田的河道的堤防,如s河道2和s河道4:拓宽加深河道,基本上规划区域内的河道都被拓宽加深:另开河道3条,包括1区块北部山脚截洪沟和3区块的两条排洪通道。河道长度增加1.21km。
规划新建抽排泵站,清淤l区块的池塘,增加区域整体调蓄能力,解决灌溉需求。
由于春风长乐小镇的开发建设,使得原来可用以蓄滞部分洪涝水的农田、水塘等的滞洪、蓄涝能力不再具有,且地面硬化使得地面雨水更加迅速的汇入河道,将造成河网水位的快速上升。春风长乐小镇目前建设主体在2区块,因此建议尽早2区块的河道综合整治和塘坝清淤。endprint