基于水資源短缺地區(qū)的城市濱水景觀設(shè)計規(guī)劃研究

喬光建

（河北省邢臺水文水資源勘測局，河北 邢臺 054000）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，人民生活水平不斷提高，對改善城市生態(tài)環(huán)境，提升城市環(huán)境品位提出了迫切要求。水面、水景是生態(tài)環(huán)境體系中最靈動的因素之一，水景觀營造已成為改善城市生態(tài)環(huán)境的主要措施。近年來，邢臺市在干旱缺水的情況下，因地制宜，采用中水綜合利用、攔蓄洪水資源，以原有河道為基礎(chǔ)，建設(shè)了大量的水景觀工程，取得了良好的生態(tài)效益、社會效益。本文就邢臺市城市水景觀設(shè)計規(guī)劃中的工程設(shè)計、水源供給及水面布局等措施進(jìn)行分析，為缺水城市水景觀建設(shè)提供參考依據(jù)。

1 城市水景觀設(shè)計原則

現(xiàn)代城市濱水帶景觀設(shè)計在整個景觀學(xué)各類設(shè)計中無疑是最綜合、最復(fù)雜，也是最富有挑戰(zhàn)性的一類，因為它涉及的內(nèi)容廣泛，包括陸地上和水里的，還有水陸交接地帶和濱河（湖）濕地類。城市濱水景觀帶是最能引起城市居民興趣的地方，因為“濱（沿）水地帶”對于人類有著一種內(nèi)在的、與生俱來的持久吸引力，城市水景觀規(guī)劃就是根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息的交換特征，提出開發(fā)、利用、管理和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的方式和措施，使人類與生態(tài)系統(tǒng)和諧共處[1]。在濱水景觀設(shè)計中應(yīng)著重考慮的問題和應(yīng)遵循的原則如下。

1.1 城市水安全原則

城市水安全是指城市的存在和發(fā)展不受或少受因水的不合理利用及涉水災(zāi)害而導(dǎo)致的威脅，主要包括供水安全、防洪安全、排澇安全、生態(tài)用水安全等。它關(guān)系到民族安全、地區(qū)安全和可持續(xù)發(fā)展，是其他領(lǐng)域安全的基礎(chǔ)，深刻影響到城市和地區(qū)各領(lǐng)域安全的維護(hù)與保障。

基于水安全視角的城市水景觀規(guī)劃，就是要根據(jù)不同城市水資源、水環(huán)境和水災(zāi)害問題的特殊性，從城市可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求出發(fā)，維護(hù)和保持城市經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展所依賴的水生態(tài)系統(tǒng)的合理結(jié)構(gòu)和科學(xué)配置，加強(qiáng)城市給排水、水污染治理和抵御突發(fā)性涉水災(zāi)害的水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使城市及其居民能夠持續(xù)地獲得水服務(wù)，從而達(dá)到水生態(tài)與城市社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 景觀親水原則

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和研究不斷深入，人們已經(jīng)能較好地掌握城市河流的洪水特性，使親水性規(guī)劃設(shè)計成為可能[2]。

濱水景觀在滿足城市防洪、排澇、供水等基本功能的基礎(chǔ)上，將城市防洪工程項目與改善城區(qū)水質(zhì)、修復(fù)水生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來，水系綜合整治與搞好濱河綠化、建設(shè)宜居環(huán)境結(jié)合起來，打造城市景觀、優(yōu)化旅游資源配置結(jié)合起來，為一切涉水的部門服務(wù)。在城市水景觀建設(shè)中，要充分考慮城市居民的要求，圍繞露水、親水、凈水、活水的基本要求，通過拆亂除污、清淤理河、砌坎駁岸、栽樹植綠、修橋造路等措施，建設(shè)與城市整體景觀相和諧的濱水公園、親水平臺、親水廣場等，營造碧水綠岸、親近自然、天人合一的城市休閑活動空間。

1.3 水工程、水文化與城市文化相協(xié)調(diào)原則

水文化是城市文化的重要組成部分，優(yōu)秀的城市水文化可以促進(jìn)城市人水關(guān)系的協(xié)調(diào)。城市水景觀規(guī)劃要把建設(shè)水文化、做大水文章作為推進(jìn)城市生態(tài)水利工作的一項重要內(nèi)容[3]。通過建設(shè)富有文化內(nèi)涵的城市防洪工程，彰顯水城特色，構(gòu)建人水和諧的市民生活空間。在“水通”、“水活”的條件下，著力追求“水美”，把城市防洪工程建設(shè)與綠化美化河道、營造親水空間、挖掘歷史文化資源等結(jié)合起來，努力營造優(yōu)美的城市水環(huán)境。結(jié)合城市防洪工程建設(shè)，利用河岸坡地植樹種草，構(gòu)筑優(yōu)美宜人的城市景觀。

邢臺市區(qū)七里河現(xiàn)狀河床起伏較大，現(xiàn)有部分“江心洲”存在,本著盡量維持現(xiàn)狀河流的自然凹凸岸、深潭、淺灘和沙洲的原則，在河心預(yù)留3座島，3座島總面積37.1km2。3座島分別結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍v史、名勝、名人或知名企業(yè)冠名,在河流設(shè)計中融入文化內(nèi)涵，提升城市河流的文化價值。河心島的周圍采取防護(hù)措施防止洪水淘刷，結(jié)合景觀開發(fā)布置連接兩岸與河心島的橋梁，3座島的景觀開發(fā)盡量保留原有樹木及部分原有植被，以動態(tài)的、可持續(xù)發(fā)展的原則營造景區(qū)植物景觀，適當(dāng)引進(jìn)部分動、植物物種以豐富景觀意象，增強(qiáng)生物多樣性[4]。

景觀規(guī)劃、設(shè)計應(yīng)注重創(chuàng)造性保護(hù)工作，既要最佳組織調(diào)配地域內(nèi)的有限資源，又要保護(hù)該地域內(nèi)美景和生態(tài)自然。像生態(tài)島、親水湖岸及大量利用當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土植物的設(shè)計思路，用其獨(dú)有的形式浯言，講述尊重當(dāng)?shù)貧v史、重視生態(tài)環(huán)境重建的設(shè)計理念。以邢臺市七里河水景觀設(shè)計為例，灘地的高低、寬窄、大小，都是生態(tài)設(shè)計的要素，使灘地、堤防在滿足泄洪條件下盡可能富于變化。灘地是城市河道展示景觀的大舞臺。它可以做成休閑廣場、水上舞臺、卵石步道、林蔭小徑、露天茶座、臨水長廊、嬉水樂園、燈光噴泉、涉水臺階等。以植物的多樣性、采用鄉(xiāng)土物種且為粗放式管理的植物配置原則，營造堤防、灘地景區(qū)的植物景觀。灘地及堤防內(nèi)坡推薦種植萱草，又名黃花菜、金針菜，多年生宿根花卉，地下具短粗的根狀莖，品種繁多，色彩豐富，適合叢植和群植，金針花不僅讓游客大飽眼福，也可食用，具有一定的經(jīng)濟(jì)作用。堤防兩側(cè)各種植10m寬具備觀賞性的樹木林帶。結(jié)合親水工程在堤坡、灘地修建與景觀相協(xié)調(diào)的多樣化人行路。

2 水景觀設(shè)計應(yīng)以天然河道內(nèi)營造水面工程為主

在不影響河道防洪安全的前提下，在河道內(nèi)建設(shè)水面景觀工程符合新時期人與自然和諧、人水和諧、改善河流生態(tài)環(huán)境、建設(shè)水生態(tài)文明的科學(xué)發(fā)展觀，具有親近自然、美化環(huán)境、綜合利用水資源、不占及少占耕地、工程造價低等諸多優(yōu)點，因此是水景觀工程建設(shè)方式的首選。

邢臺市區(qū)內(nèi)有小黃河、茶棚溝、圍寨河、牛尾河等多條河流，該河流流域面積小，基本上沒有地表徑流。原來河道多年沒有徑流，后來演變?yōu)槲鬯拥阑蚶逊e的場所。隨著城市環(huán)境改善，從2000年開始對市區(qū)內(nèi)河道進(jìn)行治理，對河岸、橋梁、河底進(jìn)行整治，對河道進(jìn)行防滲、護(hù)坡治理，結(jié)合城市總體規(guī)劃，集防洪、排水、交通、綠化美化、休閑娛樂于一體，邢臺市小黃河沿岸綠化面積6.3萬m2，沿河道路2.8萬m2，安裝沿河護(hù)欄1.3萬m，路燈278基，禮花樹14棵，梅花噴泉2座，沿河景點公園7處，形成水清、岸綠、景美的供人們休閑的樂園。

在河道外人工挖湖或恢復(fù)原有的湖泊、濕地水面的方式受自然條件所限采用相對較少，但也是營造水景工程、建設(shè)城市公園的必要補(bǔ)充，邢臺市區(qū)已建成的達(dá)活泉公園等工程即采用了此種方式。該方式一般引水距離較長、投資較大，但在城市內(nèi)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域采用后可帶來周邊土地的大幅度升值，項目具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會效益，設(shè)計時可以通過經(jīng)濟(jì)比較選用。

3 橡膠壩工程是在河道內(nèi)營造水面工程的首選結(jié)構(gòu)形式

橡膠壩又稱橡膠水閘，是用高強(qiáng)度合成纖維織物做受力骨架，內(nèi)外涂敷橡膠作保護(hù)層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過充排管路用水（氣）將其充脹形成的袋式擋水壩。壩頂可以溢流，并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)壩高，控制上游水位，以發(fā)揮灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、防洪、擋潮等效益[5]。

橡膠壩攔河蓄水工程因橡膠壩具有立壩迅速，塌壩后基本不占用河道斷面的性能，較好地適應(yīng)了北方干旱地區(qū)汛期大洪水次數(shù)少、洪水歷時短，非汛期河道常流量小的特點，很好地解決了防洪與蓄水的關(guān)系，再加上其工程結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行簡便、工程投資小等優(yōu)點，在營造河道水景觀中得到了廣泛的應(yīng)用。

穿越邢臺市區(qū)河道上游流域面積很小，平時上游幾乎沒有來水，而且河道比降較大，河道存水困難。在河道治理中，在市區(qū)內(nèi)小黃河建成橡膠攔水壩5座，鋼板攔水壩7座，人為形成連接水面，保證小黃河全年碧水常流，有效改善城市水環(huán)境。

根據(jù)七里河地理位置及城市整體布局規(guī)劃，在七里河市區(qū)段通過跌水坎，布設(shè)10座橡膠壩,以形成連續(xù)蓄水區(qū),蓄水區(qū)總水面總長度17.7km，包括湖面在內(nèi)的水面面積265.5hm2，蓄水量308萬m3。

在城市水景觀設(shè)計中，充分考慮橡膠壩的蓄水、放水便利的特點，可根據(jù)上游水量大小調(diào)整壩帶高度，降壩前還可提前通知下游以保證安全，同時還要考慮到行洪安全和城區(qū)河道景觀的關(guān)系，選擇既能維持濱水城市景觀、又能保證行洪安全的結(jié)合點，為改善城市水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。

4 干旱缺水地區(qū)城市內(nèi)水景觀設(shè)計應(yīng)綜合利用各類水源

在干旱缺水地區(qū)建設(shè)水面景觀工程，需要耗用一定的水資源。從流域及區(qū)域水資源總量考慮，水面景觀工程用水，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，盡量以中水或雨洪資源為主，以減少地表水和地下水資源的使用量。邢臺市在雨洪資源少的市區(qū)內(nèi)，采用對廢水就地處理、就地利用的模式，對流域較大的七里河下游邢臺市區(qū)段，充分利用雨洪資源，建設(shè)水景觀工程。

4.1 七里河以攔蓄洪水作為水景觀水源

七里河系海河流域子牙河水系滏陽河的一個支流，河道全長70km。由西向東流經(jīng)邢臺市區(qū)南側(cè)，京廣鐵路以西的流域面積為324.9km2，河長45.8km，流域平均寬度為7.1km。

20世紀(jì)80年代以后，七里河上游受人類活動影響較大，對地表水資源的影響主要有兩個方面：①上游水利工程攔蓄地表徑流，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活；②在七里河中上游裸露巖區(qū)滲漏嚴(yán)重，滲漏水量直接補(bǔ)充巖溶地下水，造成上游有水，下游斷流的情況。本次計算的地表徑流量，由天然徑流量扣除損失量，即包括水利工程蓄水、工農(nóng)業(yè)用水，地質(zhì)條件因素包括巖溶地區(qū)裸露區(qū)滲漏損失量。

根據(jù)邢臺市多年平均徑流系數(shù)分布不均勻，用加權(quán)平均計算，根據(jù)等值線圖查的數(shù)據(jù)計算出七里河流域多年平均徑流系數(shù)為0.217。由面平均降水量計算流域徑流系列。

利用所求的年徑流系列，進(jìn)行頻率計算，計算的多年平均值為1090萬m3，變差系數(shù)Cv為1.17，Cs/Cv值為2.00。 七里河流域年徑流量計算成果見表1。

表1 七里河流域年徑流量計算成果

通過上述分析,七里河平時河流沒有水量,只有在汛期發(fā)生洪水時,河道才有水量。而且洪峰流量時間短，流速大。因此，景觀設(shè)計水量，只能利用洪水時期的水量。利用工程的10座橡膠壩，攔蓄洪峰流量作為可供水量，可供水量大小由該項目的蓄水工程容量確定。該項目設(shè)計10座橡膠壩前正常蓄水量為308萬m3，所以，對該項目工程來講，地表水最大可利用水量為308萬m3。按P=50%保證率計算，地表徑流量能滿足該項目一次蓄水量。洪峰多余水量作為退水向下游排放。

七里河環(huán)境用水充分考慮水資源條件，利用河道蓄水工程，攔蓄雨洪水源作為景觀用水，改善區(qū)域的生態(tài)環(huán)境；利用上游水庫蓄水補(bǔ)充景觀用水，同時減輕下游洪水的危害。

4.2 小黃河以工業(yè)廢水處理后作為城市景觀用水

鑒于邢臺市水環(huán)境、水資源現(xiàn)狀，按照“最大限度地節(jié)約地下水資源，充分利用污水”的指導(dǎo)思想，確定在沿河適當(dāng)位置建設(shè)3座小型污水處理廠，將原來排向河道的生活污水河工業(yè)廢水截流收集起來就地處理，注入河道作為水源。這樣，既擴(kuò)大了城市凈化水域面積，為退污還清后的小黃河提供穩(wěn)定可靠的水源保證，又節(jié)約水源，有效地凈化空氣，改善環(huán)境[6]。

2000年以來，邢臺市先后在小黃河沿岸分期建設(shè)3座小型污水處理廠，總投資610萬元，設(shè)計日處理能力1.3萬m3，每年可處理污水470萬m3，全部回收利用。處理后的水質(zhì)均達(dá)到污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)，基本保證河道蓄水和景觀用水要求，還能滿足沿河綠化的澆灌用水。

南小汪污水處理廠采用一體化氧化溝處理工藝，金華污水處理廠采用活性污泥加高效氣浮處理工藝，這兩個污水處理廠全部采用國產(chǎn)設(shè)備，技術(shù)比較成熟，出水水質(zhì)除個別指標(biāo)外，基本達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠就地建設(shè)，節(jié)省了污水集中收集和回用的管網(wǎng)建設(shè)的投資，回用比較方便。

污水處理廠處理規(guī)模必須結(jié)合城市污水管網(wǎng)現(xiàn)狀，以便充分發(fā)揮污水廠效益。在設(shè)計和建設(shè)過程中，充分考慮3座污水廠受地理位置和城市污水管網(wǎng)現(xiàn)狀以及進(jìn)水水量情況，確定了規(guī)模為日處理1.3萬m3，日回收1.3萬m3的生產(chǎn)能力，這樣既避免不必要的管網(wǎng)改造，又減少了過大投資。

5 結(jié)語

通過邢臺市城市水景觀設(shè)計實踐分析，干旱缺水地區(qū)城市供水水源多面臨水量短缺問題，加之供水成本較高，水面景觀工程一般不宜采用城市供水系統(tǒng)水源?？筛鶕?jù)各個河道的具體情況，設(shè)計水源采用河道內(nèi)的天然徑流量、城市污水處理廠排放的中水或達(dá)標(biāo)排放水、城市排水系統(tǒng)收集的雨水等水資源，其中污水再生水及雨洪資源利用已成為新的亮點。

要保持城市水景觀水面面積，采用橡膠壩工程是在河道內(nèi)營造水面工程的首選結(jié)構(gòu)形式。以河道作為景觀美化城市、改善水環(huán)境，需要構(gòu)成大面積的水面連接。另外，河道還賦有防洪排水功能，建設(shè)橡膠壩可以在汛期使河道連通，及時排泄洪水。橡膠壩用于城市水景觀中，既能維持濱水城市景觀、又能保證行洪安全的結(jié)合點，為改善城市水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。

［1］王潤強(qiáng).城市水空間景觀設(shè)計［M］.大連：大連理工大學(xué)出版社，2007.

［2］宇振榮.景觀生態(tài)學(xué)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［3］劉樹坤.水利建設(shè)中的景觀和水文化［J］.水利水電技術(shù)，2003，34（1）：30－32.

［4］喬光建.區(qū)域水文水資源問題研究［M］.北京：中國水利水電出版社，2010.

［5］陸吾華，侯作啟.橡膠壩設(shè)計與管理［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［6］喬光建.區(qū)域水資源保護(hù)探索與實踐［M］.北京：中國水利水電出版社，2007.