古鎮(zhèn)區(qū)河道設計關鍵技術研究

楊啟功

(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣州 510630)

0 引 言

我國的古鎮(zhèn)區(qū)分布十分廣泛，古鎮(zhèn)以其悠久的歷史風貌和人文文化吸引眾多游客對當?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展有重要作用。古道西風瘦馬，小橋流水人家，古鎮(zhèn)中江南水鄉(xiāng)古鎮(zhèn)最為出名，江南地區(qū)自古以來水系分布密集，擁有眾多湖泊河流，和北方古鎮(zhèn)單一河道分布不同，江南地區(qū)往往河道密布，推開門便是河道，幾千年來居民與水系密不可分，融為一體[1]。江南古鎮(zhèn)地區(qū)水系構成要素眾多，對其構成要素的研究頗多。徐曉黎研究了甪直古鎮(zhèn)的水系的構成要素，并對其要素價值進行分析，明確了古鎮(zhèn)區(qū)水系要素的重要性[2]。侯永祿研究了江南古鎮(zhèn)水環(huán)境下的空間特征和組織架構，分析了其空間發(fā)展模式[3]。但這些對古鎮(zhèn)的研究大都從建筑學角度或者歷史角度進行分析，對于古鎮(zhèn)水系中河道設計的研究卻少之又少。古鎮(zhèn)中的河道好比古鎮(zhèn)的血管，激發(fā)古鎮(zhèn)的活力，讓古鎮(zhèn)在歷史的長河中歷久彌新，不斷迸發(fā)出新的生機。古鎮(zhèn)河道的建設關乎著古鎮(zhèn)的發(fā)展，文章就以江南地區(qū)某古鎮(zhèn)的河道設計為基點，分析其設計要素，對關鍵問題進行研究分析，給出可供參考的工程建議和指導。

1 古鎮(zhèn)區(qū)的工程概況

該古鎮(zhèn)區(qū)位于江南地區(qū)，具有幾千年歷史，分布有大量水系，古橋和古巷，擁有豐富的建筑文化遺產。古鎮(zhèn)周邊均伴有水系，河道密布，河道兩側便是街道和建筑，是江南地區(qū)典型一河兩街的布置格局。古鎮(zhèn)中有數(shù)座古橋，造型大氣古樸。近年來，國家對于古鎮(zhèn)區(qū)的遺產保護越來越完善，傳統(tǒng)對于古鎮(zhèn)區(qū)的保護往往是采取不處理的一種保守式保護，靜態(tài)地維持其平衡，缺乏主動的修復和處理[4]。古鎮(zhèn)內許多民間住宅存在老舊破損、局部塌落等情況，且在古鎮(zhèn)區(qū)由于以往開發(fā)時規(guī)劃出現(xiàn)問題，導致違章改建和拆建等情況時有發(fā)生，對古鎮(zhèn)的風貌造成了很大影響。時值十四五開篇之年，古鎮(zhèn)區(qū)做好自身定位，為了有效地保護古鎮(zhèn)區(qū)的文化風貌和物質遺產，重現(xiàn)古鎮(zhèn)的活力，對古鎮(zhèn)區(qū)進行了規(guī)劃開發(fā)，旨在以開發(fā)刺激保護，形成良好的循環(huán)機制。古鎮(zhèn)區(qū)河道是關乎古鎮(zhèn)區(qū)良好風貌的關鍵一環(huán)，因此，古鎮(zhèn)區(qū)的河道設計對古鎮(zhèn)區(qū)的新規(guī)劃尤為重要。

2 古鎮(zhèn)區(qū)水系構成要素

要做好古鎮(zhèn)區(qū)的河道設計，就必須對古鎮(zhèn)區(qū)水系的構成要素進行詳細分析，根據(jù)其特性和要求進行設計，從而更好地協(xié)調各個要素，讓整個古鎮(zhèn)區(qū)的河道設計整體性和和諧性更好。該古鎮(zhèn)區(qū)水系的構成要素主要有古橋、駁岸、纜船石、河埠頭、和兩岸建筑物等。

2.1 古橋

古鎮(zhèn)區(qū)內分布有大量古橋，造型別致，典雅大氣，是古鎮(zhèn)區(qū)一個非常特色的亮點。古鎮(zhèn)中古橋的形式主要有兩種，一種是單孔的石拱橋，另一種是平梁橋。單孔石拱橋的橋身多采用并列式拱劵法進行砌筑，骨料多采用花崗巖塊石，橋體穩(wěn)定堅固。平梁橋施工時多采用長條狀的花崗巖條石平鋪后鋪砌而成，平梁橋的臺階同樣采用條石堆砌而成，古橋的兩側橋墩均采用塊石砌筑。典型的石拱橋和平梁橋見圖1和圖2所示。

圖1 典型石拱橋(壽仁橋)

圖2 典型平梁橋(正源橋)

2.2 駁岸

駁岸是限制河道流動范圍的構筑物，傳統(tǒng)的駁岸分為土坡和構筑物兩種，土坡類型的駁岸可以增強整個河道的生態(tài)美，但是土坡式駁岸往往會占用河道或街道地面，空間占用率較高。構筑物駁岸結構類型又可以分為漿砌塊石支擋結構和鋼筋混凝土結構擋墻結構兩種，兩種都是豎直的結構形式，相較于土坡駁岸來說，空間占用率低[5]。漿砌塊石砌筑而成的河道駁岸是采用水泥砂漿砌筑而成，結構本身的耐久性較差，適用于駁岸周邊無構筑物荷載情況。而鋼筋混凝土擋墻結構整體性較好，結構剛度大，擋墻施工完成后進行貼面石材處理，雖然施工較為繁瑣，但是效果很好。古鎮(zhèn)在河道設計改造前多處駁岸是土坡或者漿砌塊石類型。

2.3 纜船石

在水系發(fā)達的古鎮(zhèn)區(qū)，船只是一種常用的交通方式，古鎮(zhèn)中沿河大小的纜船石有百余個，纜船石的樣式大致可以分為三類：隱藏式、簡易式和雕刻式。隱藏式纜船石往往隱藏在駁岸內側，簡易式纜船石往往造型單一，設計較為簡單。雕刻式纜船石是在豎直的長條石上進行細致的圖案雕刻，圖案的種類豐富，老虎，如意，麒麟等外形精美，寓意深遠，這種形式的纜船石不僅具有實用性，還有較高的文化內涵和藝術價值。

2.4 河埠頭

河埠頭的作用是方便居民取水，船舶?？?，可以說是古鎮(zhèn)的小型碼頭，通常纜船石位置處設置有河埠頭。河埠頭常采用塊石堆砌臺階而成，形式通常有四種：懸挑式、單坡落水型、雙坡落水型、淌水型。古鎮(zhèn)中各種形式的河埠頭錯落分布，形成了獨特的空間布局。

2.5 兩岸建筑

古鎮(zhèn)中的兩岸建筑都是臨河而建，與水系融合協(xié)調，兩岸的建筑物白墻在歲月的剝蝕下露出青磚，建筑物上方的青瓦更為古鎮(zhèn)添了不少韻味，是古鎮(zhèn)區(qū)建筑物靚麗的外衣。古鎮(zhèn)兩岸的建筑物大致有傍水而建和建筑物讓出古鎮(zhèn)街道兩種形式。

3 古鎮(zhèn)區(qū)河道設計關鍵技術

古鎮(zhèn)區(qū)河道設計受其水系組成要素的限制，因此在河道設計中要充分考慮各要素，盡可能讓各要素協(xié)調統(tǒng)一。

3.1 河道設計平面布局

古鎮(zhèn)區(qū)內現(xiàn)存有風貌保護河道三支，根據(jù)有關規(guī)定，風貌保護河道段進行河道設計時要嚴格保護河道段，不能隨意填沒河道，擴建河道等，應嚴格控制河道藍線在沿線的河埠頭和駁岸范圍之內，盡可能保持現(xiàn)狀。因此，在這些風貌保護河道進行設計時，要嚴格按照有關規(guī)定進行改造，保護古鎮(zhèn)區(qū)河道藍線。

3.2 駁岸與古橋設計

古鎮(zhèn)區(qū)內駁岸現(xiàn)行的改造設計大致分為兩種，前文已對其進行簡要說明，漿砌塊石和鋼筋混凝土擋墻結構各自有其適用性。古鎮(zhèn)區(qū)河道進行設計時需要兼具工程經濟性和實用美觀性，對存在臨近建筑荷載的河道段采用鋼筋混凝土擋墻結構加貼面石材處理，貼面石材建議選用老石材進行處理，更能貼近古鎮(zhèn)區(qū)歷史風貌，在附近無構筑物的河道段設置漿砌塊石砌筑駁岸，用砂漿進行處理即可。

古鎮(zhèn)中存有大量古橋，由于橋體兩側的駁岸均為直立構造，因此橋體的墩臺與駁岸的銜接需要做好處理，橋墩結構由于需要承受側向的土壓力，故而不能設計為傳統(tǒng)的梁柱式結構，通常的做法是將古橋的橋墩設置為實體擋墻結構，一方面承擔橋體荷載，另一方面起到擋土作用。承臺和墩墻在水流側的側面應與兩側的駁岸墻身齊平，做好上下順接，在承臺墩臺施工時要與駁岸基礎同步進行。

3.3 河埠頭設計

河埠頭的用途廣泛，居民在河埠頭取水、洗衣、淘米，還能充當碼頭供做運輸，私人用河埠頭常設置在居民建筑后門側，公用的河埠頭往往在交通要道上，人流密集，古鎮(zhèn)上現(xiàn)存的河埠頭中私人用大多保存良好，公用河埠頭受到較多破壞，亟待對其進行保護修復。河埠頭分布最多的形式主要是外凸型和內凹型兩種，這兩種類型的河埠頭見圖3和圖4所示。

圖3 外凸型河埠頭

圖4 內凹型河埠頭

外凸型河埠頭的設計侵入河道中，對河道空間影響較大，且其構造會阻礙行船和水體移動。內凹型河埠不侵占河道空間，對古鎮(zhèn)的地面空間影響較大。在古鎮(zhèn)區(qū)進行河埠頭設計時，考慮到部分河道段屬于風貌保護河段，在這些區(qū)域進行河埠頭設計時宜采用內凹型，對于河道寬闊且并不屬于風貌保護段的河道，其河埠頭設計宜選用外凸型設計，不對地面空間使用產生影響。

3.4 駁岸與建筑銜接設計

古鎮(zhèn)區(qū)內大多河道的駁岸兩側建有建筑物或構筑物，建筑物的結構荷載直接施加在駁岸上，駁岸下的基礎通常為木樁基礎。建筑物之間大多是相互獨立的，結構本身的強度和耐久性不高。建筑物與駁岸之間的關系可以根據(jù)兩者之間的關系分為整體式和獨立式兩種。

整體式的設計一般要求建筑物的基礎同時充當基礎和河道駁岸，不僅承受上部結構荷載，也要起到擋土作用，承受水平向的側向土壓力，這種整體式的設計對結構的要求較高，對相關設計水平的專業(yè)性要求高，且整體性設計一般不適用于擋土高度過大的情況，要根據(jù)建筑物周邊河道駁岸所需承受的擋土高度合理選擇。

獨立式設計的原理簡而言之就是讓建筑物與駁岸相互獨立，互不影響。獨立式設計的做法通常是設置一些伸縮縫，使得建筑物與駁岸不產生接觸，駁岸不承受建筑結構荷載，荷載所引起的不均勻沉降對駁岸不產生不利影響。獨立式設計通常是采用鋼筋混凝土結構，某些臨近河道的高層建筑，多采用鋼筋混凝土樁結構。對于采用鋼筋混凝土樁基礎的建筑物，由于駁岸采取鋼筋混凝土擋墻結構，故樁基礎在施工時要注意不可對混凝土擋墻產生影響。對古鎮(zhèn)區(qū)的河道駁岸設計時，考慮到河道較窄，駁岸施工可采用U型擋墻結構，使兩側駁岸的整體性更強，增強抗彎能力，U型擋墻結構示意圖見圖5所示。為了更好地增強河道的觀賞性，駁岸擋墻在河道底部板上應設置網(wǎng)格狀孔，使基底泥土層和水體聯(lián)系更加自然。

圖5 U型擋墻結構示意圖

3.5 水體質量改進措施

古鎮(zhèn)區(qū)的水體在多年缺乏管理和維護的情況下受到了大量污染，但該古鎮(zhèn)區(qū)作為旅游名鎮(zhèn)，擁有豐富的旅游資源，古鎮(zhèn)街道里店鋪林立商戶眾多，考慮到這一情況，在對河道水體進行水質優(yōu)化改良措施選擇時應盡量選擇聲音小，操作設備簡單，對周邊產業(yè)不會造成過大影響的處理方法。古鎮(zhèn)擬采用生物修復技術，采用微生物藥劑進行水質的優(yōu)化處理，從本質上對水質問題進行解決，在采用生物修復技術時應注意幾個要點：①不能使用國家環(huán)保局未批準的微生物藥劑，使用的藥劑必須經受過環(huán)保局安全認證并合格，否則將對環(huán)境產生威脅。②使用的微生物藥劑應具備耐受性，可以適應當前古鎮(zhèn)區(qū)較差的水質環(huán)境并存活繁衍，從根源上解決水質差問題。

4 結 語

古鎮(zhèn)區(qū)是我國歷史文化遺產中不可缺少的一部分，新時代要保持古鎮(zhèn)區(qū)的經濟活力，就要做好其河道設計，將古鎮(zhèn)區(qū)內水系的構造與駁岸、建筑物、河埠頭等協(xié)調統(tǒng)一，在發(fā)揮其各自功能的同時增添古鎮(zhèn)區(qū)的特色之美，要注重水鎮(zhèn)交融，激發(fā)古鎮(zhèn)發(fā)展新動力。