津浦河建设工程中生态措施的应用探析

（太原市市政工程设计研究院 山西太原030002）

1 项目概况

津浦河建设工程位于吉林省珲春市生态新城区。珲春市是中国唯一地处中、俄、朝三国交界的边境城市，是我国图们江区域国际合作开发的核心地带，被称为“东北亚的金三角”；新城区以国际合作先导区、森林宜居山水城为定位。其防洪排涝系统薄弱，威胁着新城区人民的生命和财产安全。津浦河属于珲春河流域新开人工河道，位于高铁站以西，规划津浦路东侧，属于“两纵一横”人工水系中的“一纵”。津浦河以解决新城区人居环境和生态环境为导向，依托老龙山水利枢纽、珲春河流域水系及地势特点，作为一个综合水利工程，将排涝、生态、景观、休闲集成于一体。

拟建河道承担着北至截洪沟、南通浦河、东至崇文河、西至津浦河的排涝功能，面积约为570 hm2。河道起点为现状截洪沟，由北向南沿津浦路东侧下穿铁路预留暗涵，站前大街、珲春大街预留桥梁，最终汇入通浦河，长度2.73 km、20年一遇排涝流量34.4 m3/s，设计纵坡0.1%～1.10%，河道主槽顶宽16～20 m，河道总宽约50 m，绿化面积65 638 m2、硬化面积10 688 m2、河道面积48 856 m2。

2 主要生态措施

河道生态系统可以分为河床内流水水体生态系统以及河岸生态系统[1]。通过拦水坝蓄水、垂直防渗以及河底卵石散置保护河内流水水体生态系统，通过土石笼护岸、儿童活动区域、景观廊架、栈桥、下沉水畔舞台、雕塑、小型灯光秀等景观形成河岸生态系统。

2.1 仿自然曲线

文献［2］中指明营造多样性河道避免形成均匀流、恒定流，水力要素避免单一化，具体来说就是河道平面线形需弯曲布置，河道内浅滩与深槽需交错布置，形成多样性河岸线。津浦河平面布置采用蜿蜒曲折的蛇形状，力求护岸的线条的柔和化、生态化，有利于河道水生态系统的活动，保证了城市河流自然景观和生态系统的多样性，遵循人与自然和谐发展的精神，与现代城市的人文景观相协，丰富区段内行人的视觉体验，河道中心偏向东侧，为紧邻津浦路段带状公园留出空间。平面布置如图1。

图1 津浦河平面布置图

2.2 生态护岸

护岸的构建位于堆岸和铺设层的上方，是河流两栖动物及其他生物的重要栖息地。护岸使用当地土，以恢复河流的自然环境；并使用透水性能好的材料，上面覆土后，种植草、芦苇等护坡植被[3]。

本次工程护岸就地取材，拟采用易于实现景观效果的生态土石笼护岸，生态土石笼由格宾网、土工布及当地土石组成。坡度控制在1∶2 至1∶3 之间，在河道内考虑设计绿岛，绿岛的设置使北方季节性河道中且退水后地形地貌丰富而美观。护岸力求自然、柔和并具有适应地基变形的特点，格宾网土石笼中的网状结构能够提供地基变形引起的护岸拉应力，可提升其对外部的适应力[4]。格宾网的多孔结构，不会阻碍河流水体与护岸水体之间的交换，还可以成为生物活动场所及良好的栖息地。土工布起到反滤作用，水体顺利交换的同时不会造成流土现象。填充物采用当地材料能够为当地植物及微生物带来更好的适应性，从而保证护岸生态系统的可持续性。格宾土石笼护岸利用较长石笼网分割形成多个独立的立方体[5]。洪水冲刷以及护岸破坏等事故情况造成某个单元土石笼中石块松动或者被水流冲走，不会对整体工程造成影响与破坏，局部损坏后不易拓展且维修简单便捷，只需修补局部的网格之后再填充土石料就可以恢复功能。典型断面护岸布置如图2。

图2 典型断面护岸布置

2.3 蓄水防渗

本流域属于温带大陆性半湿润季风气候区，四季变化分明。其气象特征：春季干燥多风，夏季湿润多雨，秋季凉爽多雾，冬季漫长寒冷，春秋短暂，冬季漫长，平均气温低于零度的时间，一般从11月中旬至次年3月中旬，长达4 个月。珲春市降水量主要集中在6－9月份，其降水量占全年降水量的70%以上，尤以7、8月最为集中，降水量年季变化较大。为减轻生态新城区防洪压力，同时采用就近排入防洪河道的理念。本次设计使雨季北山洪水经截洪沟由东向西排入车达人沟河，不经过生态新城区。枯水期由老龙山水库经北灌区向津浦河补充景观用水，冬季不进行蓄水。

本工程铁路以北区域为稻田，铁路以南规划为城市建设用地，根据用地规划及路网规划，采用山水、城市、人和谐相处，分段设计的理念。本次设计铁路以北为生态自然段，铁路以南至通浦河为蓄水美化段。

本工程蓄水美化段布设3 道拦水坝（拟采用液压坝），共形成4 个蓄水池。为满足景观蓄水要求，根据坝后水深0.3～0.5 m，设计纵坡为0.1%～1.11%等控制条件。经综合分析确定，津浦河拦水坝高度均为1.5 m，坝长均为20 m。建成后本工程蓄水量达7.76 万m3，水气接触面积达7.76 万m2，水气接触面的形成改变了周围环境蒸发面分布情况，提高周围环境空气湿度，进一步改善新城区人居环境和生态环境。

蓄水面改善周围环境的同时也加大了蒸发所需水量，日蒸发及渗漏损失约286 m3，且现状河道主要为粉土和中砂，地层属于透水层，蓄水期（4-9月）渗漏量约为16.6 万m3，渗漏量较大，水量损失以渗漏为主，主要为蓄水美化段河底及护坡渗漏，且河道一侧规划为道路，另一侧规划为建筑，如不采用防渗措施，将会对该段道路和建筑产生极大影响，防渗工程措施的成败对于本工程至关重要。

蓄水池防渗形式可以分为水平防掺和垂直防渗。

水平防渗的优点是防渗效果可靠、渗漏损失小、运行费用低。缺点是施工工作面大，对施工组织要求高；蓄水池水体与地下水交换困难，水体的自然循环、净化功能相对减弱（水体的自净能力受多种因素影响，比如，河床的土质；蓄水池的水深、水温；水生动、植物的生长、组成；水体中微生物种群等），目前已实施水平防渗蓄水池多数存在水体异味、水质差的不良现象。

垂直防渗方案的优点是施工干扰少，受河道清淤、洪水冲刷等损坏的机率小、蓄水池水体与地下水可以自由交换，有利于区域水资源平衡、净化、循环。缺点是防渗墙为隐蔽工程，质量难以控制；工程投资较大；工期较长；施工质量与渗漏量的联系更加紧密。

结合本工程山、水、城有机融合，打造山水环抱格局的“森林城市”为目标，推荐采用对于生态环境更加有利的垂直防渗方案，拟采用垂直防渗深层水泥土搅拌桩分布于蓄水美化段两侧护岸顶。

2.4 河底处理

河底作为河道水体与土体临界面，是底栖动物活动的重要场所，同时河底存在的大量微生物，在水体净化中起到关键作用。文献［6］表明，河道弯曲段配置浅潭河深槽有利于河道生物多样性的形成，弯曲段浅滩和深槽成对布置，并以下游河宽的5～7 倍距离来布置，故本次设计河底布设多处浅滩及深槽。为保证新建河道河底贴近自然，本工程采用原土夯实+100 mm厚砂卵石垫层+直径60～100 mm 卵石散置模拟自然河道，同时卵石散置能减缓水流冲刷且冬季退水后河底地貌恢复原生态，更加亲近自然。

2.5 河道两侧景观带

打造文化特色水廊——文化珲春生态水廊，“四境”即为“品质高雅的文化环境，生机盎然的绿化环境，舒适宜人的活动环境，和谐统一的生态环境”。为珲春新城塑造一张完美而独特的“立体风景名片”。

津浦河紧邻津浦路，作为进入式绿带设计。其由北至南被城市干道（新华街、龙泉路、站前大街、珲春大街）分割，最后到达通浦河。津浦河景观全段分为三段：

驻守自然（见图3）以自然生态为设计主题，强调科普性和参与性。

图3 驻守自然段-景观栈道

图4 记忆珲春段-图腾广场

记忆珲春（见图4）此段落为全段景观的核心段，也是精品段，着重表达珲春的人文环境和乡土记忆。通过不同景观场地的变化，对珲春的国际性、民族性以及当地丰富的人文特质进行渗透化设计，通过景观廊架、栈桥、下沉水畔舞台、雕塑等景观元素的运用，将珲春非常丰富的人文资源进行整合，在绿道行进过程中听凭景观序列性，渐进式地讲述关于珲春自己的故事。

承延未来（见图5）在设计线条上应用更为飘逸自然的翎羽线条，像羽翅一般飘扬，更象征了珲春的明天展翅高飞。在景观内容上设计有小型灯光秀，丰富景观效果的同时，更吸引市民参与其中，同时增强津浦河公园的夜景效果，与露天舞台和水秀、灯光秀的各种观感相互渗透，相得益彰。

图5 承延未来段-水秀广场

进行光合作用的绿色植物是生态系统的基础，不同的地质构造、环境条件和生物种群造就了不同风格的植被系统，因此生态护岸的植被选取要遵循自然规律。植物的配置也应以乡土植物为主，极力回避外来物种。在河道水域面积较宽或者临近景观构筑物的区域，配以树形优美、色彩艳丽的观赏树种；种植密度疏散有致，以便形成水面倒影的观赏效果。靠近岸边可淹没区在植物的选择上多种植如芦苇、美人蕉、鸾尾、等沙草科沼泽植物，配合料石、树枯等进行驳岸护坡，整条河岸坡顶的植物设计采用多层次、多物种、多色彩的植物来组合。疏密有致，个别景点则采用点缀式种植。

3 结论

综上所述，河道生态作为系统工程，在实践应用中应采取多种措施联合治理，本工程设计以宏观着眼，微观着手，丰水多蓄，空间共享，人水和谐的理念。在构建生态河道时将城市排涝安全性、公众的体验感、水域生态的合理性、城市历史文化上的必然性、工程措施的可行性、河道景观的调和性融为一体。为今后类似河道治理工程提供借鉴。