營口開發(fā)區(qū)河流水系聯(lián)通治理設計初探

【摘要】本文以營口開發(fā)區(qū)河流水系聯(lián)通工程為例，設計采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施，實現(xiàn)跨流域調水和區(qū)域內(nèi)河湖水系的聯(lián)通，通過采用生態(tài)河道治理措施，解決了水資源短缺河道的水生態(tài)問題，同時結合水景觀建設實現(xiàn)了水利工程建設與城市規(guī)劃發(fā)展、歷史文化有機結合。

【關鍵詞】河流水系聯(lián)通；雨洪資源利用；生態(tài)護坡固岸

近年來，隨著遼寧沿海經(jīng)濟帶開發(fā)建設、大路網(wǎng)建設等一批重大項目的實施，使營口開發(fā)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展迅速，城區(qū)日益擴大。開發(fā)區(qū)招商引資、旅游以及人民群眾對生活環(huán)境提出了更高的要求，只有通過對現(xiàn)狀河流水系的改造來優(yōu)化城市的“軟環(huán)境”，才能提升城市的內(nèi)在魅力，因此對開發(fā)區(qū)境內(nèi)河道水系進行綜合規(guī)劃治理，達到河流水清、岸綠顯得非常迫切。

1、現(xiàn)狀分析及存在的問題

營口開發(fā)區(qū)現(xiàn)狀河流主要有熊岳河、二道河和紅海河，均為東西走向獨流入海的河流。各河中流域面積最大的為熊岳河，流域面積為307km2，干流河道全長42.5km，其中營口開發(fā)區(qū)段長13.0km，其次為紅海河，流域面積為54.38km2，河長13.5km，最小的為二道河，流域面積為40.6km2，河長12.78km。這些河流現(xiàn)狀存在諸多問題，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）河道淤堵嚴重，防洪標準低

河道內(nèi)雜亂無章，垃圾成堆，淤堵嚴重，二道河、紅海河河道狹窄處只有2.0m～3.0m，個別河道段農(nóng)田、房屋侵占河道現(xiàn)象嚴重。熊岳河盜采砂問題嚴重，兩岸堤防殘缺不全，防洪標準較低，已嚴重影響河道的正常行洪。

（2）水資源短缺，水質污染嚴重

熊岳河水資源條件較好，但區(qū)內(nèi)的二道河與紅海河河道流域面積較小，河道上游沒有控制性水源工程，除汛期外，兩條河基本干涸，山溪型河流特征明顯，當?shù)厝税堰@兩條河稱為“無頭河”。上游農(nóng)村段河道內(nèi)垃圾眾多，下游城市段河水污染嚴重，地下水位低，?？诙魏Ｋ构鄦栴}嚴重。

（3）生態(tài)功能退化，制約城市發(fā)展

由于河道沿線堤防、灘地土質為砂性土，抗沖刷性能差，部分堤段岸坎較陡，加之人為侵占、破壞嚴重，以致河道內(nèi)植被覆蓋率低下，部分河段進行了局部的治理，主要是為防治洪水沖刷，河道斷面單一、渠化、白化問題嚴重，毫無生態(tài)、景觀而言。

2、河流水系生態(tài)景觀設計

根據(jù)營口開發(fā)區(qū)境內(nèi)河流水系現(xiàn)狀存在的問題，景觀水系聯(lián)通治理原則是要滿足防汛排澇、水系聯(lián)通、截污改善水質等基本功能，突出濱水景觀、休閑旅游等功能的重點水系，以順應自然的構思將流水和人造景觀融為一體，突出鲅魚圈歷史文化底蘊，體現(xiàn)新興現(xiàn)代化城市的形象，體現(xiàn)親水、自然、生態(tài)、歷史文化和人性化有機結合的構思。從上述基本功能定位出發(fā)，本河流水系聯(lián)通設計在保證增強河流防洪排澇的基本功能前提下，本工程采用了以下設計策略：

（1）雨洪資源利用，改善內(nèi)河水質

針對水系現(xiàn)狀存在的水資源短缺問題，設計在水量充沛的熊岳河修建提水泵站，汛期集中大流量提取熊岳河內(nèi)的尾洪，通過長距離輸水管線輸送至蓄水方塘工程內(nèi)，蓄水工程位于望兒山東側，占地面積85萬m2，其中形成水面面積36.9萬m2，蓄水量約110萬m3，河流水系聯(lián)通工程平面布置詳見圖1。蓄水方塘還可以蓄集周邊地區(qū)的區(qū)間洪水，緩解周邊地區(qū)的城市、農(nóng)田的排澇問題。通過蓄水方塘調節(jié)存蓄水量，多余水量從蓄水工程內(nèi)通過450m人工明渠自流排入二道河內(nèi)，再經(jīng)二道河到紅海河段3.1km人工明渠自流至紅海河，在非汛期小流量維持生態(tài)性供水，滿足內(nèi)河水生態(tài)需求，形成熊岳河、二道河、紅海河互相連通的水系。設計采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施，通過科學論證實現(xiàn)跨流域調水，解決了營口開發(fā)區(qū)境內(nèi)河流水資源時空分配不均的技術問題，一定程度上緩解二道河與紅海河水資源短缺的現(xiàn)狀。同時根據(jù)河道沿線排污口分布情況，增設多條截污管道，將污水輸送至污水處理廠處理后的中水排放至河道內(nèi)，從根本上解決了河道水質污染的問題。

（2）修復河道岸線，恢復生態(tài)功能

本工程設計堅持打造自然生態(tài)的河道岸線，不刻意裁彎曲直，保留河道深潭、淺灘。河道、湖區(qū)岸線防護設計采用了多種水利工程新產(chǎn)品、新技術，將生態(tài)組合治理措施應用到水利工程護坡、護岸中，打造河流水系綠色岸坡生態(tài)廊道。

設計中針對不同的河岸段的實際情況，分別采用了充砂管袋生態(tài)護坡技術、生態(tài)植草袋護坡技術、聯(lián)鎖混凝土植草磚護坡及自然石堆砌生態(tài)護岸等近十種生態(tài)護坡、護岸形式。

砂管袋生態(tài)護坡技術

本次設計創(chuàng)新性的采用充砂管袋生態(tài)護坡結構對堤壩進行防護，該護坡結構采用400g/m2無紡布和直徑為0.3～0.5m，長5～8m的無紡布管狀袋組成，充砂管袋護坡剖面圖、平面圖詳見圖2、圖3。該防護結構能夠抵抗一定洪水對堤身的沖刷，還能解決堤壩坡面受雨水沖擊易塌陷、護坡體脫落等問題，提高了堤壩抗洪災能力和使用壽命，且投資少，見效快，同時可在坡面土上種植草等植物，有利于改善生態(tài)環(huán)境。

②生態(tài)植草袋護坡技術

該生態(tài)邊坡工程系統(tǒng)由生態(tài)植草袋、三維排水聯(lián)結扣、扎口帶三方面構成，生態(tài)植草袋護坡標準斷面詳見圖4。該防護邊坡屬于柔性結構能夠適應這種變形和擠壓，同時還可將局部的集中膨脹力化解為均布應力，起到很好的以柔克剛的效果，使結構保持穩(wěn)定。

③聯(lián)鎖混凝土植草磚護坡

設計二道河上游段采用采用聯(lián)鎖磚護坡，基礎在用漿砌石基礎，聯(lián)鎖磚下鋪設粗砂找平層，粗砂下鋪設400g/m2的無紡布，聯(lián)鎖混凝土植草磚護坡標準斷面詳見。設計聯(lián)鎖磚規(guī)格：L403.2mm，W351.6mm，T100mm，開孔率25%，強度要求C25，F(xiàn)150。聯(lián)鎖磚每鋪設50m，垂直水流方向設伸縮縫隙一道，伸縮縫處及與其它結構接觸處的空隙采用M10水泥砂漿充填。

④自然石堆砌護岸

自然石護岸設計底座為漿砌石結構，上部為自然風化大塊石堆砌而成，設計采用天然黃石，要求獨立成塊，塊體表面為自然風化形成，非人工雕琢，塊石粒徑為1.0m～2.0m，自然石堆砌護岸結構標準斷面詳見圖6。該護岸設計體現(xiàn)了河岸與自然相結合的設計理念。

（3）合理布置攔河建筑物，形成景觀連續(xù)水面

河流水系工程結合各個河道水文、地質、地形地貌等自然因素及建筑物所要實現(xiàn)攔蓄、節(jié)制等功能上的差別，共設計攔河建筑物29座，分別采用鋼壩閘、橡膠壩、液壓升降壩以及自然滾水壩等型式，共形成人工水面及濕地25處，涵養(yǎng)和補充了區(qū)內(nèi)水資源，防止地下水位下降，海水倒侵，改善了河道的生態(tài)環(huán)境。

（4）改善堤岸景觀，提升城市品位

河流水系治理工程以“水利搭建平臺，提升城市品位”為設計理念，實現(xiàn)水利工程建設與城市發(fā)展有機聚合。

蓄水方塘設計中充分考慮營口開發(fā)區(qū)城市化進程發(fā)展的諸多元素，達到河流水系工程建設與營口開發(fā)區(qū)全域城市化的城市發(fā)展思路和“熊岳望兒山母親節(jié)”的母愛文化完美融合。河流水系節(jié)點設計體現(xiàn)人文文化內(nèi)涵，二道河的濱水景觀設計以“一水、兩帶、四節(jié)點”為景觀結構，將河道景觀的各個要素有機的串聯(lián)起來，形成一個完整統(tǒng)一的河道生態(tài)系統(tǒng)。熊岳河以海洋生物作為設計的主要元素，主要體現(xiàn)了歡快、動感的設計理念。用以提升河道兩岸人們的樂觀、豐富的文化生活。本次設計中的四大節(jié)點分別為海鷗島、連心湖、如意島、東環(huán)湖。海鷗島以自然、生態(tài)為主旨；連心湖以歡聚、親水為理念；如意島以觀景、留念引人入勝；東環(huán)湖注重恬靜、輕松。紅旗河景觀帶以“揚帆起航”為主題，遵循“以人為本”的設計原則，采用了“一水、兩帶、三節(jié)點”的景觀結構。通過運用船、帆、舵等景觀元素來展現(xiàn)一幅蜿蜒曲折而不失品位的當代河道景觀。

結語

本工程設計堅持“安全、綠色、生態(tài)”的設計思路，采取蓄、泄、滯、引、補結合的措施，實現(xiàn)跨流域調水和區(qū)域內(nèi)河湖水系的聯(lián)通，解決了水資源短缺河道的水生態(tài)問題。采用生態(tài)護坡護岸技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬質護岸型式在防水流沖刷的同時，能夠還河岸自然和綠色。該工程的水景觀建設使水利工程建設與城市規(guī)劃發(fā)展、歷史文化完美結合。

參考文獻：

[1]王金鳳等.城市水系生態(tài)景觀規(guī)劃設計研究[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2005，18（6）：4-6.

[2]董哲仁等.河流生態(tài)修復[M].北京：中國水利水電出版社，2013.11.

[3]袁永菊等. 水利工程護坡生態(tài)化設計技術研究 [J]資源節(jié)約與環(huán)保，2013，1：65.

[4]王磊.城市雨洪資源利用方法探討[J].山西水利，2009，25（3）：23-25.

[5]張曉鵬等.城市雨洪利用的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].北京水務，2006，（3）：12-14.

[6]王中根等.河湖水系聯(lián)通的理論探討[J].自然資源學報，2011，（3）：523-529.

作者簡介：孔繁友，男，（1979年2月出生），遼寧沈陽人，高級工程師，主要從事水利工程科研、規(guī)劃、設計工作。