水系生态循环（精选7篇）
水系生态循环 篇1
前言:在天津生态城中, 如果城中的湖水、河道不能够实现相互通联, 并形成自己的生态体系, 那么哪怕没有排污的影响, 天津生态城中的水系由于没有自我调节与净化能力, 也会由于污染物质的不断积累而逐步恶化, 这就使得实现生态城水体水系联通及循环利用净化, 属于天津生态城建设的重点环节。
1. 水质分析
为了较好的完成天津生态城城水体水系联通及循环利用净化的研究, 我们首先需要对天津生态城的水质进行了解。在天津生态城中, 静湖、蓟运河故道以及外延海水是城中的主要水体组成部分, 其中的内陆淡水在没有实现相互通联的情况下随着水体中氮、磷等物质的积累水质呈现不断下降之势, 而这一现象还会造成水中藻类的快速繁衍, 更进一步加快淡水的水质恶化程度;而对于外延海水来说, 生态城区域外延海水盐度较高, 比重较大, 而因为水体温度较稳定, 其具备着无机物含量高、组分复杂的特点[1]。
2. 设计理念
在本文进行的天津生态城水体水系联通及循环利用净化研究中, 笔者以位于中新生态城起步区中央的营城污水库 (静湖) 及蓟运河故道为核心, 以人工强化水系为生态走廊, 以水系两侧湿地为缓冲带, 以城市绿网为生态屏障的城市水环境生态格局。同时, 由此外延辐射, 并由此构建城市水系, 形成顺畅的水系循环, 以构建各河道水系“人水和谐”的水生态景观为本设计的核心理念。在这一设计理念中, 蓟运河故道以及静湖地处生态城中心服务区相当于整个天津生态城的心脏, 而蓟运河故道一南一北建立两条水体循环线路则相当于地域之肺, 这些设计对于整个天津生态城水生系统来说, 能够较好的保证多种物种的和谐共生与可持续发展, 这对于天津生态城建设中所遵循的“人与自然和谐共存”的理念较为契合[2]。
3. 整体水系规划与构建
在本文进行的天津生态城城水体水系联通及循环利用净化的研究中, 笔者将整体水系的规划与构建分成了三部分, 这样就能够保证天津生态城逐步实现自身的水体水系联通及循环利用净化。
3.1 近期水体规划
在近期水体规划中, 这一规划的主要目标为实现静湖与蓟运河故道已治理段内水体通过人工提升推流的方式形成循环, 改善静湖及蓟运河故道盲肠段水体流动情况, 提高河湖整体流速, 降低河湖低流速区域比例。只要能够实现这一目标, 静湖与蓟运河故道的水体清洁度问题就能够得到较好的解决, 而上文中我们在提到的水体富营养化、水质恶化等问题都能够得到较好的治理[3]。
为了实现这一近期水体规划目标, 笔者根据规划区域现有的情况以及水域的具体现状, 利用净水厂东侧管路、现有市政雨水管网以及超越管线, 采用接驳方式设计四种枯水期静湖-故道水动通路方案, 而针对这四种方案笔者根据方案本身工程造价、工程量、工程难点等要点进行了几种方案的类比, 最终选择了利用取水泵提升静湖水至已敷设管路, 通过接驳点连接新建管线, 并在各个接驳点安装阀门控制系统, 控制水体流量及方向, 水体最终进入蓟运河故道盲肠端的设计方案, 这一设计方案工程量为1551m, 具备3个接驳点, 预算造价为397.82万元, 并需要新建一条约650米长的新管线, 而之所以选择这一方案笔者看中了这一方案较为优秀的可持续性。介于篇幅原因, 其他方案与方案对比的过程不予以详述[4]。
3.2 中期水体规划
在中期水体规划中, 这一规划需要对蓟运河故道及静湖内水体进行人工提升, 形成水系整体循环, 同时近期已进行的水循环措施继续开启, 期补水点由原来1处增加至4处, 这样就能够解决自然蒸发造成水系水量的损失, 而近期泵站和远期泵站提升的推流, 能够较好的辅助中期水系循环的实现。值得注意的是, 为了贯彻天津生态城资源节约与环境友好的理念, 笔者在静湖与故道的2个连接处加设了截水坝, 这样就能够降低静湖水质可能受到的污染;而当整个天津生态城水质较为优良时, 笔者也设计了暂停近期远期2个泵站运行的制度, 这样就能够在节约运行费用的同时保证良好的水质, 实现节能与环保的两不误[5]。
3.3 远期水体规划
在天津生态城城水体水系联通及循环利用净化研究的远期水体规划中, 这一规划主要为了将整个天津生态城中7个以水为主的旅游景观进行串联, 实现中央绿轴、甘露溪公园、静湖湿地公园、慧风溪生态廊道、贝壳堤湿地公、永定州文化主题公园以及生态公园的以水为主、依水而建、靠水串联, 这样就能够实现对整个天津生态城旅游产业景观的整合, 打造一条以水为纽带的旅游线路, 而为了实现这一远期水体规划, 笔者设计了以方特欢乐世界为起点、结合污水厂工业游线路的旅游线路设计, 这一路线设计中游船从静湖码头出发, 沿着蓟运河故道驶向惠风溪生态廊道, 然后依次途径贝壳堤湿地公园以及航母主题主题公园, 半环绕北海湖, 经过航母主题公园之后驶向终点—鲤鱼门美食街[6]。
为了能够保证这一远期水体规划的实现, 笔者还对水上交通进行了整体规划, 这一规划呈现方格网+环放式路网布局结合了内陆道路交通, 这就使得游客能够自由选择方式进行出行与游玩, 而这一设计在天津生态城实现水路循环后, 就能够正是形成“两栖交通网”, 更好的为游客提供服务。
4. 分步实施计划
为了能够实现天津生态城城水体水系联通及循环利用净化, 笔者设计了五步骤的分步实施计划, 这五步骤计划分别为构建初步水系生态结构;实施近期水体规划方案;在静湖中增设推流、曝气装置以及人工浮岛、人工鱼礁-生物栅等人工设施;实施中期水体规划方案;完善生态系统结构。
4.1 构建初步水系生态结构
在构建初步水系生态结构环节中, 这一环节需要在河道水体投放适当比例的鱼苗 (鲫鱼、鲤鱼、草鱼等) , 这样就能够通过动物调控的方式保证水体质量, 使水体中断裂的生物链得以恢复, 这样就能够实现水体初步的生态平衡。完成鱼苗投放后, 还需要利用水生植物进行人工浮岛的建设, 这样就能够在保证水体自净能力的同时营造良好的景观效果。
4.2 实施近期水体规划方案
实施上文中提到的近期水体规划方案, 实现静湖与蓟运河故道已治理段内水体通过人工提升推流的方式形成循环, 改善静湖及蓟运河故道盲肠段水体流动情况, 提高河湖整体流速, 降低河湖低流速区域比例, 最终保证水体进入蓟运河故道盲肠端。
4.3 在静湖中增设推流、曝气装置以及人工浮岛、人工鱼礁-生物栅等人工设施
在静湖中增设推流、曝气装置以及人工浮岛、人工鱼礁-生物栅等人工设施, 以确保近期循环方案实施后的效果, 使生态系统初步构建, 这样就能够最大限度的进行生态修复。
4.4 实施中期水体规划方案
实施上文中提到的中期水体规划方案, 实现节能与环保的两不误。
4.5 完善生态系统结构
完成上述工序后, 我们还需要在水体中投放微生物菌剂, 并加强完善推流装置以及曝气装置系统布设, 这样才能够保证天津生态城水体更进一步贴近自然水道, 实现自身完善的生态系统构建, 最终真正实现天津生态城水体水系联通及循环利用净化。
结论:作为我国较为典型的生态城区之一, 天津生态城寄托着中国与新加坡两国民众对于优美环境城区的渴望, 而在本文进行天津生态城水体水系联通及循环利用净化研究中, 这一研究直接关系着整个天津生态城能否达到预期的建设目标, 为了能够进一步加强我国应用全球气候变暖、环境保护、资源节约的决心, 我们就必须保证天津生态城水体水系联通及循环利用净化的顺利实现, 这正是本文研究的目的所在。
参考文献
[1]蔺雪峰.中新天津生态城:可持续发展的示范新城[J].城乡建设, 2009, 11:6-13+4.
[2]贾泽宇, 郑剑锋, 孙力平, 于静洁.城市大型缓流景观水体流场模拟及人工循环水动力优化[J].环境工程学报, 2015, 09:4159-4164.
[3]刘振江, 赵益华, 陶君, 葛铜岗, 尚巍, 黄鹏, 王金丽, 穆莹.中新生态城污水库环境治理与生态重建[J].城市环境与城市生态, 2015, 05:37-41.
[4]刘振江, 赵益华, 陶君, 葛铜岗, 尚巍, 黄鹏, 王金丽, 穆莹.中新生态城污水库环境治理与生态重建[J].中国给水排水, 2016, 01:78-82.
[5]胡淑恒, 汪家权.合肥市环城水体的生态补水研究[J].环境科学与管理, 2008, 01:129-132.
[6]陈朝辉.建设广州生态城市中的碧水工程[J].广东园林, 2001, 04:24-25+23.
水系生态循环 篇2
1. 水系连续性的界定
许多城市的水系, 原本是一个连续体。它们为城市整体景观设计提供了一个蓝本;是生态系统的“基础设施”, 为多种乡土生物提供栖息地和生态廊道;同时, 也为城市居民提供了一个连续的休闲空间和环境认知空间。本文所探讨的城市生态水系规划中的“增强水系连续性”, 不仅是使水可以通过, 而且是通过对水系生态结构中的水体、岸线和滨水区三者统筹考虑、统一控制, 消减人为阻隔和自然淤塞, 实现水体、滨河生态廊道、岸线的整体通畅。在规划中, 主要从以下三个方面对水系的连续性进行界定: (1) 整体性。生态水系规划中的整体性是指水体、岸线和滨水区的整体性和协调性。生态水系规划应使三者共同发挥生态效应。 (2) 连通性。生态水系的连通性可概括地分为“纵向连通”和“横向连通”两个方面:“纵向”是指保证水体、绿带和生态廊道的畅通;而“横向”是说要保证河道、岸线及滨水区断面上的连通性, 尽可能减少人为的阻隔。 (3) 生态性。生态水系规划的根本目标是保护水系生态环境, 提升河道生态效益, 改善城市滨河景观, 供给市民游憩之所。在规划中应恢复河流生态格局, 满足净化水体、涵养水体、恢复植被等环境需求, 促进生物间形成互利共生的关系, 恢复稳定的食物链及生物多样性。
2. 水系“不通”的表象及原因
根据上文对水系连续性的界定, 城市水系“不通”的表象被分为两类。一是水体阻塞;二是生态廊道及亲水岸线受阻。
2.1 水体受阻的表象及原因
河道水体受阻是使河道因种种原因而断流。通过对卫星图片上找出的受阻之处进行分析, 总结出如下三点原因: (1) 水系内水量较少, 水源缺乏, 上游来水不足。汛期雨量充沛时, 尚不能有效拦蓄, 河网水系呈干涸或半干涸状态。 (2) 部分河段没有连通, 部分河段被建筑侵占, 水系没有构成完整生态系统。 (3) 河道狭窄, 河床淤积情况严重, 有的河段碎砖瓦砾等垃圾任意倾倒现象严重0趞�, 加上河中有机物沉积, 致使河床逐年淤积, 影响河水流动@髶�。
2.2 生态廊道及亲水岸线阻塞的原因:
(1) 部分河流拥有较好的自然生态环境, 但没有被很好地利用, 大面积的滨水区域成为空置地或者被私自占用。 (2) 部分河段堤岸采取完全硬化的做法, 滨水空间不连续, 缺乏完整的步行系统, 缺少沿河绿化, 亲水性不强。 (3) 现状河道两侧城市用地大多与河道景观关系不协调, 没有形成和谐的呼应关系。
3. 维护和强化整体水系连续性的规划策略
3.1 完善整体水系布局结构
水系结构就是河道、污水处理厂、雨污水管道、排水提升泵站等要素的组织架构。对各要素的合理部署, 是使之高效运转的前提。在规划中, 商丘水系统被视为一个完整的生命体。污水处理厂犹如生命体的“绿心”, 对污水进行处理;滨河湿地犹如生命体的“绿肾”, 能净化污水和雨水;各条带状河流就如同“主动脉”, 是水系统的骨架, 联系绿心和绿肾;循环中水管道就如同“次动脉”, 而污水管网、雨水管网、排水提升泵站等构成生命体的“静脉系统”。
(1) “环”—城市水系外环
城市水系外环由古宋河、包河、田落沟、东沙河、中水河、忠明和下段以及古城湖水系构成, 保证各水系的连通。水系外环上设置水闸, 洪水期通过包河、东沙河与古宋河泄洪, 古城湖调蓄。外环内部的水系都可取消防洪功能, 作为城市景观水系, 最大程度满足市民亲水的需求。
(2) “片”—城市水系循环片区
依托城市水系外环和市区5个污水处理厂, 规划12个水系循环片区 (其中4个为河流自净片区) 。每个水系循环片区由污水处理厂、中水管道、河流、生态湿地及排水提升泵站组成。通过污水厂的处理和河流及生态湿地的自然净化, 使得水质达到规划标准并保证足够的生态水量。
(3) “心”—绿心和绿肾
在水系循环片区中, 污水处理厂起到“绿心”的作用, 通过污水厂的处理, 将污水处理为中水, 并通过中水管道将部分水量返回到河流及湿地中进一步净化;滨河人工湿地起到“绿肾”的作用, 通过人工湿地自身的净化功能, 将中水和收集的雨水净化。通过绿心和绿肾的双重净化, 保证商丘生态水系统中的水质和水量。
(4) “脉”—城市主干水系
城市主干水系是城市生态水系统的“主动脉”。包括古宋河、包河、东沙河、周商永运河、康林河、忠民河、万堤河、蔡河和中水河。这些城市主干水系联接绿心和绿肾, 是生态水系统的骨架。
3.2 水系三线控制
水体总体布局须将水系及其滨水功能区作为整体进行保护, 为保证水域不受侵占, 生态廊道免遭阻塞, 必须对水体、岸线及滨水区建设范围实行统一控制。规划中通过水域控制线、滨水绿化控制线、滨水建筑控制线三个层次进行控制。
(1) 水域控制线:受保护水域的范围应包括城市水系的所有现状水体和规划新建的水体, 并通过划定水域控制线进行控制。划定水域控制线宜符合下列规定: (1) 有堤防的水体, 宜以堤顶临水一侧边线为基准线划定; (2) 无堤防的水体, 宜按防洪、排涝设计标准所对应的洪 (高) 水位划定; (3) 对水位变化较大而形成较宽涨落带的水体, 可按多年平均洪 (高) 水位划定; (4) 规划的新建水体, 其水域控制线应按规划的水域范围线划定。
水域控制线区域内不得占用、填埋, 必须保持水体的完整性, 保证水体连通, 维护现状的湿地和漫滩。
(2) 滨水绿化控制线:滨水绿化控制线为水体周边绿化用地范围线, 按照不同滨水功能区保护和利用的需要规定, 并符合如下规定: (1) 饮用水水源地的一级保护区陆域和水生态保护范围的陆域应纳入滨水绿化控制区范围; (2) 有提防的滨水绿化控制线应为堤顶背水一侧堤角或其防护林带边线; (3) 无堤防的江河、湖泊, 其滨水绿化控制线与水域控制线之间应留有足够的空间; (4) 沟渠的滨水绿化控制线与水域控制线的距离宜大于4m; (5) 历史文化街区范围内的滨水绿化控制线应按现有滨水空间格局因地制宜进行控制; (6) 滨水绿化控制线范围内的绿化应有足够的公共性和连续性, 并宜结合滨水绿化控制线布置滨水道路。
(3) 滨水建筑控制线:滨水建筑控制线应根据水体功能、水域面积、滨水区地形条件及功能等因素确定。滨水建筑控制线与滨水绿化控制线之间应有足够的距离, 并明确该区域城市滨水景观的控制要求, 符合如下规定: (1) 滨水建筑控制线一般不宜突破城市主干道;滨河路或滨湖路作为城市主干道的, 其滨水建筑控制线范围为该主干道离河一侧一个街区; (2) 滨水建筑控制线距滨水绿化控制线的距离不小于一个街区, 但不宜超过500m; (3) 沟渠两侧是否控制滨水建筑控制线可根据实际需要而定, 滨水绿化控制线之间的距离小于40m的可不控制滨水建筑控制线。
3.3 水系的供水水源保证
城市生态环境用水是指为使生态环境不再恶化并逐渐改善而消耗的水资源总量, 包括河湖沟渠生态环境需水量和城市绿化用水量。商丘市属于资源型及水质型缺水地区, 不能一味依靠扩大地下水开采规模来满足日益增长的水资源需求。规划提出依靠节水、污水再生利用、雨洪调蓄、雨水下渗, 以及境内地表水及跨地区调水等系列措施保证生态环境用水。除境内地表水外, 将污水处理厂处理后的再生水、雨水和适当调用的境外地表水作为水系环境的用水水源, 并遵循雨水→污水再生利用水→境内地表水→境外地表水的先后使用顺序。
4. 结语
水系生态循环 篇3
1.1 生态水系设计的提出
生态的概念在快速发展的今天被越来越多的提出，生态水系建设不但有利于提升城市的整体素质，也是利国利民的举措，更是改善生态环境的必由之路。
1.1.1 生态水系设计提出的背景
城市水资源是城市建设和发展的基础，是人民生活安全的保障。城市水资源短缺不仅制约着城市经济的发展，而且也关系到城市社会的稳定和兴衰。随着城市社会、经济的快速发展以及城市化程度的提高，城市水资源矛盾日益凸显，主要体现为城市水资源日益短缺与城市用水不断增加之问的矛盾，城市水环境不断恶化与城市人民用水要求不断提高的矛盾。因此，科学配置城市水资源，不断改善城市水环境，提高水资源优化调控能力是城市水资源可持续利用急需解决的科学问题。
随着社会发展，城市中不断出现越来越多的人工景观湖河，水以其独特的性质在城市园林中占据着举足轻重的作用。然而这些人工的水系普遍令人感到遗憾———没有清澈见底、没有绿色、没有蜿蜒曲折的水的宜人感受，只有呆板生硬的线条、死气沉沉和遇到恶劣天气就会水藻爆发继而水质变臭……这些困境究其根源其实是沉积多年的固有思想———人们总是试图驾驭水，而不是尊重和善待水。因此在园林中，水系设计遵循生态性具有重要的理论依据和实际价值。
1.1.2 我国生态水系设计的发展历程和取得成果
随着我国城市化建设的不断推进，城市水资源短缺的问题逐渐显现，因此生态水系设计的概念被推广。如杭州水系，太湖新城水系，河南郑州水系规划等，在传统的水系结构基础上，引入生态的概念，使水系在满足城市供水的基础上，同时满足市民利用滨水空间进行文化与游憩体验的需求。
1.1.3 国外生态水系设计的发展
德国等一些欧洲国家过去在水系整治中，河流被裁弯取直或浆砌护岸铺底的现象比比皆是，造成许多动植物因缺少足够的栖息之地，致使大量物种不复存在，生态系统失去平衡。如今，他们重视河湖的生态保护工作，并将实行恢复和维护河流生态平衡计划纳入国土规划之中，对原直线式浆砌护岸改造为自然生态护岸。一是严格控制河湖(水库)及周边地区的开发建设;二是保护湖滨带。他们认为，湖滨带连接陆地与水面，动植物种类繁多，是保持湖泊生态平衡的核心地带。他们有计划地把湖边恢复为芦苇，并建立自然保护区。三是减少面源污染。在距离湖面一定距离内规定严禁施用磷肥等的同时，提倡在湖区周围弃耕和生态耕作，政府对由此造成的损失给予补贴。四是大力恢复河流生态。逐步拆除河流两岸的水泥护坡，代以灌木、草本，对曾被裁弯取直的人工河段，逐步恢复弯曲原貌，恢复河流的生机和活力。
而在美国，20世纪20年代后期就注意到了水系的生态保护，利用植物生物的多样性以及生产技术的提高来保护水系的生态平衡，更把先进的科学技术引入水系的保护中，如GIS等。
1.2 生态水系设计的意义及目的
1.2.1 生态水系设计的意义
我国城市的发展离不开水，水系在城市中占据着重要的地位。故生态水系的建立是城市发展生态型的必经之路。
生态水系的设计不仅为城市建设与发展提供了水源，更为人们的日常生活学习娱乐提供了场地。如利用生态的原理设计滨水景观，在改善环境的同时也美化了环境，更为人们提供了休憩的空间，使人们在拥挤的城市中的寻到了一方净土。
1.2.2 生态水系设计的目的
(1)合理的利用城市(公园)外围的水源，创造纯自然的水生态系统;
(2)创造良好的水系环境，为城市(公园)提供景观载体;
(3)缓解城市水资源日益短缺与城市用水不断增加直接的矛盾，达到节约城市绿化美化用水的效果，从而实现城市发展生态型;
(4)解决水土流失问题，保护土地现状，从而达到保护城市历史、延续城市文化脉络的作用。
(5)缓解城市水环境不断恶化与城市人民用水要求不断提高的矛盾，保护水资源。
2 生态水系设计的相关概念及其发展趋势
2.1 生态水系的概念
简单地说，生态水系设计就是在水域中人为地建立起一个生态系统，无需人类的外在干预，整个生态系统能适应外界环境对它的影响，处在原始的生态平衡状态，和人类共生共存。
水生植物是这个生态系统的基础。水生植物中沉水和挺水植物的发展抑制浮游藻类，减弱了风浪强度和对湖底的冲刷，增强了水体的污染自净能力，污染物质通过沉积、生物转化、生物产品收获等途径离开水体，水体清澈，这种高度有序状态称为“大型水生植物占优的清水状态”。
2.2 生态水系设计发展趋势
(1)将可持续发展融于生态水系设计中：可持续发展是针对全球资源和环境问题提出的。生态水系设计必将结合生态景观学、生态经济学和地理学等学科的知识，把水系设计作为一个整体考虑，协调资源与环境之间的矛盾，使水系设计在生态和景观上协调，达到水系优化利用。
(2)预测预报功能加强：水系的稳定性是相对的，水系变化是绝对的，无论是量变、渐变还是质变突变，水始终处于动态过程中，这是水系的一个重要特征。这就要求水系设计具有动态的特性，把水系状态作为时间的函数，预测预报水系变化的结果，从而保证水系的健康，增强水系的自我调节和自我修复能力。水系设计在预测预报功能方面有待进一步发展与完善。
(3)生态合理性与实效性更强：生态合理性是一个合理规范人类生态行为的科学实践概念。水系设计强调生态合理性，但不是无条件地遵守自然规律(环境决定论)，也不是以人类活动为中心(人类决定论)，而是相对符合自然规律合理规划与设计以达到符合人类生态的长远利益。实效性指成果能直接或间接取得的经济效益、社会效益和生态效益。这就说明，如何实习设计的生态合理性与实效性的高度统一，是水系设计需要和好解决的一个问题。
(4)定性向定量模拟发展，方法与技术更新：随着学科的发展，人们对水系的自然过程及其与人类活动的关系认识的加深，以及遥感技术、地理信息系统和计算机技术在水系规划设计中的广泛应用和新的数学方法(模型)的引用，使得都属性、大范围的水系空间分析和规划、设计的景观变化模拟成为可能，其模拟结果和实际情况进行比较，以验证规划设计的合理性、科学性，确定水系结构和利用的最优模式，从而推动定量分析与模拟在水系规划设计中的应用与发展。
3 生态水系设计的原则与方法
3.1 生态水系设计的原则
(1)自然优先原则：保护自然景观资源和维持自然景观生态过程及功能，是保护生物多样性及合理开发利用资源的前提，是景观持续性的基础，因此水系生态化规划时应该优先考虑自然现状。
(2)持续性原则：可持续性是指人与景观关系的协调性在时间上的扩展，这种协调性应在满足人类的各项基本需求下和景观格的生态整合性基础之上，能使景观整体达到优化利用。
(3)针对性原则：即是指因地制宜，根据不同的现状规划设计不同的景观方案。
(4)多样性原则：多样性指在一个特定的系统中环境资源的变异性和复杂性。多样性既是生态景观规划的准则，又是景观管理的结果。
(5)综合性原则：生态水系的规划是一项综合性的规划任务，在符合景观要求同时满足生态要求，而生态的概念不仅是一个驳岸，还包括各个层面的因素。
3.2 生态水系设计的方法
(1)确定规划设计的范围与目标;
(2)生态调查(自然地理、地形地貌、文化等因素);
(3)空间格局与生态过程分析;
(4)生态分类和制图;
(5)生态适宜性分析;
(6)功能区划分与分析;
(7)水系生态设计方案评价及实施。
4 生态水系设计———成都中华情公园设计
4.1 项目背景
4.1.1 项目概况
项目用地位于成都市光华大道南侧，外环路以东，江安河(河道宽度60 m，河道防护绿带50 m)以北，城市规划次干路以西，如图1所示。基地西北高东南低，地块内相对高差约3米，区内地势相对平坦，周边自然环境良好。
本阶段公园设计范围用地为744.76亩，如图2所示。
项目具体设计如图3所示。
本项目红线范围内总用地面积:约831亩;
创意总部基地:152亩;
市政公园：679亩，其中：江安河50 m绿化带：131亩、绕城高速路150 m，绿化带：272亩。
4.1.2 设计定位
(1)创意总部基地是整个青羊绿洲项目的核心价值部分，本次设计的公园是总部基地的配套环境。(2)以“中华情”为主题内容，绿地公园载体着高端商务办公环境和休闲观光的任务。
(3)公园以唐朝李白的《梦游天姥吟留别》诗为主要文化线索，营造五大意境区，即：心境、梦境、迷境、仙境、悟境。
(4)利用基地周边环境，营造生态型公园，建设生态水系。
4.1.3 设计依据
(1)《青羊绿舟公园C区方案阶段设计任务书》;
(2)国家和地区有关方面的现行规范、法则和文件;
(3) C区文化提案;
(4) C区地形、地貌及地理特征;
(5) C区城市控制性规划;
(6) C区前期概念规划设计成果;
(7)生态水系设计相关理论依据;
(8)成都市青羊城乡建设发展有限公司提供的其他相关资料和要求。
4.1.4 设计限制与要求
4.1.4. 1 现状对景观的营造有诸多限制
(1)“成飞”对绿地的航空限高;
(2)规划四环路两侧50 m范围的防护林带;
(3)规划四环路两侧200 m范围可能涉及的城市基础设施用地，要求不能有过多的建筑等;
(4)规划的两条穿境市政道路将绿地分割成相对独立的四块。
4.1.4. 2 景观营造中对应解决的方法
(1)有效控制绿地内建筑物的高度。
(2)将防护林带和园区景观绿化联系起来，作为园区良好的背景林带最大限度的将扩充园区，同时发挥“造林与造景相结合”的景观设计理念，生产与景观两不误。
(3)整合建筑群、水系，尽可能朝200 m控制线靠，给未来市政留出余地。200 m以内以植物造景为主。
(4)采用立体交通解决南北地块被25 m宽路的分割问题。采用建造景观桥梁，结合水景来削弱16 m宽对园区的影响，变市政通道为园区景观通道。
4.1.5 项目概念策划
4.1.5. 1 功能
项目承载高端商务办公和休闲观光。创意总部基地是项目的核心价值所在。设计时应包括如下3个功能板块，如图4所示。
(1)商务功能(创意总部组团);
(2)文化休闲观光功能(市政公园和公共建筑、景观建筑及其附属环境);
(3)商业功能(公园内的商业建筑及河边轻商业建筑)。
4.1.5. 2 文化
公园以唐朝李白的《梦游天姥吟留别》这首诗为主要文化线索，营造五大意境区，即：心境、梦境、迷境、仙境、悟境，如图5所示。设计应紧紧围绕“中华情”文化主题展开，着力打造独特的景观节点，形成主题景观。根据各个意境表现的不同主题，规划设计不同的水面表现形态，连续而迥异的水体表现了李白各个时期不同的心路历程。
4.2 总体设计
4.2.1 景观方案思路的形成
本案以“中华情”为主题，李白《梦游天姥离留别》诗，李白传奇的人生以及心路历程为线索进行造园。设计的主要任务就是在符合造园的基本规律的基础上展现中华情结完成“命题造园”，如图6所示。
中华情应该以自然山水园来实现，它们之间的表象联系是山水画。山水画与山水园林有着诸多相似之处，它们是可以相互指导相互印证的，具体如表1所示。
如此，最终的公园应该具备山水画的意境和山水诗的文化内涵。水结合山体，表现不同的意境特征。
公园意境营造的目标是创造一个“空灵、质朴、宁静、深远”的具有传统文化内涵的商务园林绿地以及水生态公园。
4.2.2 空间系列营造
根据已经形成的五大中华情主题意境，经过进一步挖掘提炼，五个意境景区可以形成“紧—松—紧—松—紧”5个空间系列，形成良好的对比满足园区的空间过渡。
(1)心境体现的宁静、禅意可以用“密”的空间来表达，“密”产生封闭的静的意境，故水面多采用溪流的形式。
(2)梦境体现的飘逸可以用“畅”的空间来表达，产成一种开阔流畅的意境，开阔的水面呼应了梦境的主题。
(3)迷境体现的是转折、绝处逢春，可以用“幽”的空间表达，产生一种相对封闭幽绵曲折的意境，对水系设计采用蜿蜒曲折的形态。
(4)仙境体现的是一种愉悦畅快，可以用“逸”来表达，体现在空间上是一种舒心畅快的开畅空间，欢快的溪流设计以及极富文化色彩的“曲水流觞”，将“逸”表现的淋漓尽致。
(5)悟境所要表达的是对人生的思考，进而产生对现实社会的从容态度，用空间表达应该是一种理性的半封闭空间，体现“思”的意境感受，用亲切宜人的水景表达主题。
4.2.3 设计理念
以“诗仙”李白以及相关历史人物的诗词、典故为素材，以天人合一的思想为指引，结合中国古典园林空间组织手法，吸收中国皇家山水园林、江南私家园林精华，通过适当的园林形式呈现出独具特色，融合了中国传统山水诗歌、山水画精髓的“中华情”山水园林。从水系设计角度，设计足够的水面积，通过各种不同形态的水面表现各个区域不同的意境。
4.2.4 设计目标
(1)为创意总部提供如画的外环境，提升总部格调与品位。
(2)为游人提供心灵的洗涤，营造空灵、质朴、宁静、深远的绿地公园。
(3)将中华文化以适当的布局、形式、手法、意境展现在园林中，体现“中华情”主题。
(4)水系设计生态化使得公园水系的合理性及实效性达到最大化。
4.2.5 设计原则
(1)主题化原则：紧紧围绕“中华情”主题展开。在“一首诗、一段人生经历、五大意境区”的框架下进行设计。
(2)景观情境化原则：让景观变成为制造情境的手段，着力营造“意境”氛围。
(3)环保节能原则：注重低能耗技术的运用，多用新材料，新产品，增加园区科技含量，增强创新性。
(4)景观生态化原则：以生态环境和绿色植物为基础，以生态绿色植物作为艺术创作中的表现基础和手段，做到“人与自然和谐共处”。
(5)限制条件遵从原则：遵从各种城市控规条件。在控规条件下进行合理的功能分区、交通组织、景观布局等。
4.2.6 设计风格
李白一生中，上至皇家御园、达官贵人，下至乡村野夫，均有所游历，因此公园内的风格是多元化的。
公园总体布局参照皇家山水园林进行筑山理水，体现中国传统文化中“写意”的审美情趣。局部景区则参照江南园林理景精华，注重园林的空间转换，景点的精致布局，体现中国传统绘画中“工笔”的笔意。园林建筑风格则反映中国北派建筑的大气、端重。植物设计则体现南方园林的灵秀。园林小品是公园的文化载体，以“唐”为风格主线进行展开设计。园林水系则体现自然的淳朴。
4.3 初步设计
4.3.1总平面图
根据以上的分析总结，将公园规划设计如图7所示。
4.3.2 分析图
4.3.2. 1意境划分图
公园划分为五境：心境、梦境、迷境、仙境、雾境。如图8所示。
4.3.2. 2空间视线分析图
空间视线分析如图9所示。
4.3.2. 3 空间构成分析图
空间工程分析如图10所示。
4.3.2. 4 道路分析图
道路分析如图11所示。
4.4 生态水系扩初设计
4.4.1 公园总体水系规划图
成都中华情公园的水系在符合生态性的要求下，根据各个意境所表达的不同主题，设计成如图12的水系形式。被动的水系统采用双源头单出口。在源头处，根据所处的意境，用不同的形式表现进水口，如心境(告别尘世，追寻自由。由喧嚣红尘迈入奇山妙水)表现成瀑布，而在仙境(反映的是李白人生中最辉煌的阶段)中，通过提高地形、建筑高耸及景象开阔来表现主题，故采用涌泉、跌水的形式。梦境通过开阔的水面表现了梦的飘渺虚幻，而在迷境中，水面多采用溪流的形式，表现山重水复柳暗花明的意境。悟境围绕回归人间，亦仙亦尘的意境，设计成亲切宜人的水景。
水流过程如图11箭头所示，利用水的重力作用，通过水底的高度不一，从而使园中的水自己流动起来，形成活水系统，达到生态要求。
而对公园周边的水系，则通过生物坝的调节，形成主动的水流系统。
4.4.2 水系驳岸设计
4.4.2. 1 水、岸生态系统循环图
生态水系的形成，除了水的流动性外，水系驳岸的生境环境对生态的影响也是很重要的。如图13所示，只有形成了一定得系统，才能达到生态的要求。
4.4.2. 2 驳岸设计
4.4.2. 2. 1 心境驳岸
心境驳岸主要形式是结合景观而设计的各种石质驳岸。山潭设计是原型于《小石潭记》意境，以花岗岩堆砌的各种参差、犬牙交错的乱石驳岸。溪流部分结合流水设计，采用的是石草相见的驳岸设计。
太液池以日式园林为摹本，采用圆润的石灰岩堆砌的驳岸。如图14 (a) (b)所示。
4.4.2. 2. 2 梦境驳岸
梦境水系主要体现开畅自由，因此驳岸以各种软质驳岸为主，结合设计可以有石质明驳岸，如图15所示。木质明驳岸，如图16所示;和隐驳岸，如图17所示。
4.4.2. 2. 3 迷境驳岸
迷境水系以溪流小水面为主，表现蜿蜒曲折，驳岸多以石材表现，仿自然界中的溪流形式。如图18所示。
4.4.2. 2. 4 仙境驳岸
仙境溪流由山顶留下，流向全园，水流急的地方采用岩石驳岸，有效保持水土，并种植相应的水生植物，减缓水对驳岸的冲击，如图17。而在水流较缓的地方，可做成如图19所示驳岸。
4.4.2. 2. 5 悟境驳岸
悟境设计围绕“亲切”的主题，故应使水系与人亲密联系，能够产生互动，所以设计成如图20所示的生态驳岸。
4.4.3 水坝设计
为了有效合理的利用公园外部水源，梦境中，在与外水源相接的几条水流上设置隐形可调拦水坝，通过调节水坝，达到好水经园的目的。
4.4.3. 1
生物坝设想图
平面图如图21所示，剖面图如图22所示。
4.4.3. 2 水坝设计
梦境水坝处于石拱桥下，隐于植物中间，如图23所示，表现的是水坝周边的环境，图24是水坝的钢笔线条效果图，图25是水坝周边环境效果图。
4.4.4 水生植物设计
4.4.4. 1 水生植物配置规律
何种水质需要何种数量、何种构成的水生植物才能够达到均衡的草型清水状态?其实缺乏严谨的数据支持，更多的是经验数据。
如果简单而言，建设一个拟自然的池塘可以将30%以上的面积让水生植物覆盖，但对于这样一个既要实现水体深度处理、又要达到一定景观效果的湿地景观，我们则需要首先确定污染物容量和处理能力，需要确定观赏性水生植物和功能性水生植物的比例，对于水生植物量则通过各种植物对污染物的吸收能力来估算大致的水生植物量，最后参考湿地的水处理能力来模拟景观湿地的情况对植物的配置进行调整。
如果单纯从水生植物的污染物吸收能力来分析的话、芦苇、凤眼帘、伞草、茭笋、美人蕉都具有成长快速、生物体量大的优点，它们对N、P的吸收率都比较高。
另外我们在这个项目中比较注重沉水植物的作用———尤其在需要开敞水面的场合，沉水植物不会影响水面开阔性，而且可以提供给水体一个富氧环境。
湿生植物作为水系的重要缓冲带，可以减轻外部环境的不良冲击，我们在设计中也尽可能加大这个缓冲区。
4.4.4. 2 水生植物配置
4.4.4. 2. 1 心境水生植物
心境的水景主要是模仿自然界动态水体，一般只有水湾水流慢的地带才会有一些水生植物，重点配植岸生植物来表现水草繁茂的蓬勃生机，如图26所示。
4.4.4. 2. 2 梦境水生植物
梦境的设计围绕梦的“虚幻”进行意境展开，用“开畅的空间、广阔的水面”表达主题。
湖岸成丛点缀种植唐菖蒲、花菖蒲、水葱、千屈菜、泽泻等水生植物，大片种植芦苇丛，形成丰富而宁静开阔的水面，如图27所示。
4.4.4. 2. 3 迷境梁园水生植物
梁园表现李白的浪漫爱情故事，其间千金买壁场景再现，设置千金壁，上刻《梁园吟》。
植物上，池塘种植莲花，因莲子象征爱情，一梗二花做成“并蒂莲”图案，象征夫妻恩爱，美满幸福。水边种植柳树，柳树可以象征依依惜别的爱情，章台柳，章台柳，昔日青青今在否?如图28所示。
4.4.4. 2. 4 悟境水生植物
湖岸种植唐菖蒲、花菖蒲、水葱、花叶美人蕉、千屈菜、泽泻、睡莲等水生植物，配合鸡爪槭、含笑、白玉兰等乔灌木，形成水边丰富的植物景观。图29，且悟境桃花潭效果图，其水面植物错落有致，在形成良好的景观效果的同时，也创造了健康的水系生态系统。
4.5 小结
通过对成都中华情公园的规划设计，以及对其水系部分的扩初设计，掌握了解了公园规划设计的基本步骤及方法，同时对生态水系的概念、应用、发展有了深入的了解。
在进行生态水系扩初阶段的设计，主要有以下几点收获：(1)创造生态性水系，必须建立水陆交界通道，即使在设计时为了符合要求，使用的是直立驳岸也应留出局部的通道满足信息流、物质流、生物信息流的要求。(2)在情况允许的条件下，尽量减少硬质材料在驳岸中的使用，创建生态型的软质驳岸。(3)在满足安全的要求下不应简单的使用栏杆等硬性材料，可以通过浅水区的设计，满足安全的条件。(4)根据成都的土质特点，可以适当的使用木桩来完成驳岸的构造。
5 结语
5.1 经验总结
水系是园林设计中必不可缺的一大元素，而所谓的生态水系设计，其实就是模拟自然水系的形态，进行园林理水。经过此次的设计，对生态水系的设计作了一下几点总结：
(1)借自然之物，活园中之水：园林水源活水为佳，古语有云“正源而富流”“为有源头活水来”。
(2)仿自然之形，引生物入园：：依托自然水系的形态，婉转而柔和，去除生硬，更适合水系中生物生长。
(3)偱自然之理，建稳定生境：水系驳岸的生态环境与驳岸所用的材质形式同等重要，形成良好的水、岸环境，水系的生态才能稳定。
(4)传自然之神，成生态水系：经过引借自然水体，仿效自然之水形，深究自然之水理，所获得得园林水景，无疑就能传出自然之神韵，形成生态水系。
5.2 现状
生态的概念早在二十世纪中叶就提出了，而将生态这一概念引入水系设计，是在二十世纪末。为了人们自己的生存，水的循环使用已经越来越重要。减少城市建设绿化用水迫在眉睫，城市水环境的健康已经越来越困扰人们，生态水系的建设已经越来越重要了。
成都中华情公园的水系设计是跟随着时代的步伐，提出了生态的概念。如今，越来越多的公园设计不再将水这一元素设计成一潭死水，应用生态的原理，不仅创造了美的园林环境，同时也解决了园林绿化用水的问题，形成了循环的水系统。
5.3 展望
城市水系生态与环境的保护及治理 篇4
城市水系质量的优劣直接影响着生态环境的质量, 其主要原因在于城市水系内的动植物系统和水之间存在密切的关联性, 其主要功能包含:滋润环境、植物生长、灰尘吸收、降温吸热、空气净化、噪音减少、城市微生态调节等, 由此可见在城市环境质量总体提升中至关重要。城市水系2岸绿地将生存、栖息及发展空间提供给动植物, 同时河流本身也能够将水生动植物带给城市, 且在自然环境中有效纳入水生动植物, 因此得出, 在城市生物多样性中城市水系为其重要场所。在净化水质方面, 城市水系内的主要植物包含茭白、睡莲等, 除此之外, 水生鱼类动物在城市水系生态平衡中也发挥着积极的作用。流动的活水为城市水系水体的主要成分, 在城市内可持续注入清洁水, 并利用河道将城市污染物排出, 在城市环境净化、城市生态系统是否平衡等方面发挥着重要的功能, 当具备完善的城市水系管理体系时, 则会产生诸多问题, 如堵塞河道、水质污染等。在整个城市生态和环境中现代城市水体的功能可归结为循环水体、水土保持、调洪储水、涵养水质等。因此在推动城市现代化可持续发展中城市水系生态与环境保护及治理极为关键, 为此必须确保城市水系健康。
2 城市水系生态与环境的保护及治理
2.1 基本情况
某城市水系工程在多年运行使用后, 局部路段出现严重淤积、水质恶化等问题, 甚至对渠道排水与附近环境造成了严重影响, 由此可见, 必须做好该城市水系生态与环境保护及治理工作。在保护治理环节往往关系到城市生态、防洪等问题, 基于此, 还需对水体质量进一步改善, 将水空间的潜在价值充分发挥出来, 进而实现其经济发展与环境保护和谐发展的目标。
2.2 城市水系渠道平面及渠岸生态处理
2.2.1 城市水系渠道平面处理
处理城市水系渠道平面和渠岸生态是城市水系生态与环境保护及治理工作必须先进行的内容, 在处理城市水系渠道平面环节要对其防洪作用全面思考, 且对城市景观与生态环境中城市水系渠道平面的功能进行分析。 (1) 在处理城市水系渠道平面规划及设计中存在的问题时, 应确保渠道能够最大限度地自然弯折, 在规划渠道时应具有灵活性, 做到收放自如, 以此对城市水系加以保护, 且做好分类控制、保护工作。 (2) 按照城市规划设计原则, 将蓄水湖池如“袋囊状”进行合理设置, 以此达到防洪能力提升及生态功能完善的目的。 (3) 在设计环节促使水系形成互相交错的河流网络, 在对生态结构框架构造及河流生态功能完善极为有利, 且能够达到城市水系自我保护与更新的目的。
2.2.2 城市水系渠岸生态处理
在处理城市水系渠岸环节, 一般硬式渠岸不得在流速慢、水量小及较低防洪能力的渠道建设, 硬式渠岸是指涂坡选取钢筋混凝土、石砌建造, 可选取软式稳定结构。如渠岸具有极为缓和的河岸坡度及较大腹地, 为保持其生态原始自然面貌往往可利用植物种植的方式进行有效处理, 该方式的应用可达到渠岸稳固的作用。如渠道承担着防洪作用, 则需对其功能强化影响因素、方式等进行充分思考, 可选取刚性结构作为此类渠岸的主要类型, 其护岸结构一般以钢筋混凝土等材料为主, 选取台阶式分层结构作为重力挡土墙设计的主要选择类型, 且按照城市整体设计规划进行水系相关内容的设置, 如自然梯度等, 只有这样才能对城市水系渠岸的功能作用全面提升, 才能发挥其效果。
2.3 城市水系渠道污染治理
伴随城市化进程的不断加快, 市政雨污、城市排污量也越来越多, 这是导致城市水系污染严重的直接原因, 进而对微生物自然繁殖能力造成影响, 甚至给城市环境形象带来极大地负面影响, 为此, 在治理城市水系渠道污染方面, 其核心治理目标在于“死水变活、污水变清”。在规划设计城市水系时需先对城市水系污染情况及变化现状进行充分掌握, 并对现阶段城市水系有一个清晰地认识, 同时在此基础上, 可利用城市水系监督管理水平的提升, 对沿岸布局合理化、生态意识增强等起到支撑作用。除此之外, 还需做到保护与严惩合二为一, 加大企业、个人污染排放惩罚力度, 做好企业、个人水系环境保护工作。笔者以多年工作经验为基础, 提出以下观点。
2.3.1 城市水系原有生态系统需极力恢复, 只有这样才能有效处理城市水系富营养化问题。
2.3.2在各地政府管理监督工作中, 需加大城市水系环境治理力度, 将其看作是一项综合整治项目, 利用清淤疏浚湖、渠等措施, 对城市水系生态环境最大限度恢复。具体措施如鱼类放养、水生植物培植等。
2.3.3治理与开发同时进行。在治理城市水系污染问题的同时, 需对沿河产业带等进行科学规划。要求对河流各个功能区域进行明确划分, 将金融、商住等各个区合理地设置到沿河位置。同时在城市发展与产业发展中需将河流湿地等看作是其绿色枢纽, 起到连接各个区的作用, 且利用治理河流, 对整个城市发展起到带动作用。
2.3.4作为一项长久、利国利民的环保项目, 城市水系生态治理工作要求我们必须树立正确的环保观, 科学看待水系生态与环保的保护与治理工作。作为一项极为复杂的工作, 城市水系生态与环境的保护及治理不能只把防洪作为其全部功能, 应做到综合治理与修复, 只有这样才能对城市与区域发展起到全面支撑作用, 这就要求治理方案必须具有科学、合理性, 只有这样才能实现城市生态环境保护的目的。
2.4 城市水系富营养化的处理策略
目前, 存在极为严重的城市水系富营养化现象, 为此, 笔者认为此问题可利用水域水文、物理特性等改变的方式进行有效处理, 该方式是城市水系富营养化短期内有效解决的重要手段。当下相关部门已经加大城市水系监管力度, 在城市水系等生态环境内应严禁养鱼投饵现象, 且利用相关政策法规, 对人们向水系内丢弃垃圾严加惩处, 只有这样才能达到水质磷复核降低的作用, 才能有效缓解水系富营养化。在管理过程中, 可选取人工技术处理+生物法有效结合的方式, 最大限度地调节城市水系生态系统。
3 结语
综上所述, 加快城市现代化发展步伐, 与我国建设中国特色社会主义事业大局息息相关, 作为水系环境保护的重点, 城市水系生态与环境保护及治理在社会经济发展中具有重要作用。做好保护与治理工作, 才能为改善生态环境提供保障体系, 特别是在城市化进程发展步伐不断加快的今天, 这不仅对城市水系生态发展有利, 更为社会经济发展全局提供了安全保障。为此, 在国家与地方政府的工作中必须将城市水系生态与环境的保护及治理工作摆在重要地位, 以此进一步完善城市水系生态环境建设系统, 实现城市水系体系可持续发展。
参考文献
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水系生态循环 篇5
临沂市地处沂蒙山区,是山东省林业大市、水资源大市。但从目前全市林业生态建设看,人多地少,森林资源总量不足,生态环境脆弱;从全市水资源安全方面看,水体污染、水环境恶化已成为全市经济社会可持续发展的重要制约因素。为此,开展了沂蒙山区水系林业生态建设现状调查与规划研究,以构建沂蒙山区水系林业生态保护体系,打造水系绿色生态屏障。
2 研究内容与方法
2.1 调查规划范围和对象
2.1.1 调查研究范围
全市林业资源现状、水系分布及生态状况、经济社会基本情况、自然概况等。
2.1.2 规划研究对象
全市范围内水系流域(河流、干渠、水库等)沿岸,其中:山区地形为两岸山地自然地形中的第一层山脊以内,防洪线和堤坝以外;平原地形为防洪线和堤坝外侧延伸6km范围内;上述区域的林地、林带、退耕还林地、中低产田改造、产业结构调整用地、农田林网等现状和规划任务;全市范围内水系流域湿地。
2.2 技术路线与方法
采用问题研究与目标导向相结合、规划研究与实施应用相结合的技术路线,全面调查分析全市水系分布状况及林业资源现状,制定水系林业生态保护发展目标,进行以水系林业生态保护为目的林业生态建设区域和类型划分,开展重点区位水系林业生态保护专项研究与专项规划设计,研究提出规划实施技术、政策措施。
2.3 规划研究内容
2.3.1 资源调查
调查范围内林地现状和规划对象的面积、数量及分布等;调查造林地的立地条件,确定造林地规划林种、树种和主要造营林技术措施;造林规模、完成年限,湿地保护措施、规模及完成年限;造林与湿地保护工程投资概算;编制各种表格、图件。
2.3.2 规划成果
汇总完成全市水系林业生态保护带建设工程调查规划统计资料;编制完成全市水系林业生态保护带建设工程规划方案;编制完成重点区域林业生态保护建设工程规划设计。
3 结果与分析
3.1 自然概况
临沂市位于山东省东南部,地跨东经117°24′～119°11′,北纬34°22′～36°2′,南北最大长距204 km,东西最大宽距161 km,辖三区九县,181个乡镇办事处,总人口1019.4万人,总面积17184.1 km2。
临沂市地处沂蒙山区,自北而南,有鲁山、沂山、蒙山、尼山4条主要山脉呈西北东南向延伸,控制着沂沭河上游及其主要支流的流向。以沂沭河流域为中心,北、西、东三面群山环抱,向南构成扇状冲积平原。境内山多河多,山丘面积占总面积的62%,平原面积占38%;水系发育呈脉状分布,沂、沭河纵贯南北。
临沂市属暖温带季风大陆性气候,四季分明,年平均气温13.2 ℃,年平均日照时数2421.2 h,﹥10℃的积温4409.1 ℃,无霜期为180～230 d。年平均降水量886.6 mm,其中6～9月份降水量占78.5%。由于降水集中,暴雨频繁,对土壤的剥蚀力强,极易形成水土流失。
3.2 森林资源现状与森林植被类型调查分析
3.2.1 林业资源现状
全市国土总面积1718410hm2,林业用地478559.4hm2,占总面积的27.85%。在林业用地面积中,有林地面积399374.6hm2,占总面积的23.24%;疏林地2673.4hm2,占总面积的0.2%;灌木林地21793hm2,占总面积的1.3%;未成林造林地10374.9hm2,占总面积的0.6%;宜林地41228.1hm2,占总面积的2.4%。在非林地中,农田林网已网面积109595.9hm2,林网覆盖折实18101.9hm2,农林间作35062.2hm2,间作覆盖折实5630.5hm2,村镇树28951万株,折实面积92704.8hm2。森林覆盖率达24.1%,林木绿化率达31.3%。
有林地面积中,乔木林面积399172.1hm2,其中纯林面积385406.9hm2,混交林面积13765.2hm2;竹林面积202.5hm2;灌木林地面积中,国家特别规定灌木林地面积15382hm2,占70.6%,其他灌木林地面积6411hm2;宜林地面积中,宜林荒山荒地面积41222.4hm2。
3.2.2 森林植被资源概况
临沂市属温暖带落叶阔叶林区。区域内植被多为人工植被和次生植被,生物资源丰富。木本植物有59科87属188种,草本植物有20科50属200种。
3.2.3 主要森林植被类型、种类
全市植被类型复杂,防护林、用材林主要森林植被类型分7个植被型、8个群系纲、16个群系组、27个群系。流域区内乔木林主要包括针叶林、落叶阔叶林2个植被型,其中分松林、杨林、刺槐林、栎林4个群系组,共有黑松林、赤松林、油松林、落叶松林、黑杨林、毛白杨林、刺槐林、麻栎林、栓皮栎林等10个群系。灌木有30多种,主要包括灌丛、灌木草丛两个植被型。
3.3 林业生态状况分析
3.3.1 森林资源总量不足,分布不均,生态功能脆弱
全市人均森林面积391.9m2,仅占全国人均占有量的27%。全市有41228.1hm2荒山未绿化,面积大,立地条件差,造林难度大。水库周围及主干河流两侧山地丘陵,水土流失严重,生态环境脆弱。全市平均年土壤侵蚀模数3522t/km2·年,土壤侵蚀总量6053万t,土壤氮、磷、钾肥流量按标准化肥计达66.8万t,占年化肥使用量的50%左右。
3.3.2 森林质量不高,生态防护功能偏低
在现有森林面积中,纯林面积385406.9hm2,占96.5%;混交林面积13765.2hm2,仅占3.5%;经济林179200hm2,占44.8%,森林内部结构不合理,生态防护功能偏低。特别是现有经济林多采用传统的土壤清耕管理制度,土壤裸露,径流调节功能弱,水土保持、水源涵养效果差,生态保护功能低。
3.3.3 毁林开荒问题突出,林业发展空间不足
部分地区重开发轻保护,重产业轻生态,对资源采取掠夺式、粗放型开发利用方式问题突出。特别是贫困偏远山区农林经营方式落后,广种薄收,形成了“森林-灌丛-耕地-裸岩石山”植被演替现象。开发建设挤占耕地、耕地挤占林地时有发生。目前全市现有耕地中,2～6°缓坡地占21.5%,6～15°斜坡地占9.8%,>25°陡坡地占2.5%,而现有林业用地即使全部绿化,森林覆盖率也只有27.85%,林业发展空间严重受限。
3.4 水系分布与生态状况分析
3.4.1 水系分布状况
全市境内水系发育呈脉状分布。主要河流为沂河和沭河,有较大支流1035条,中小支流15000条,其中10km以上河流321多条。建有大型水库7座,中型水库29座,小型水库899座,总拦蓄能力3.4×109m3。
3.4.2 水系生态现状
随着工业化、城镇化进程的加快,工业污染物排放总量、生活污水排放量逐年增加,水系生态建设滞后,河流水质状况不容乐观。山区等生态敏感区森林资源总量严重不足,水土流失问题突出,全市水土流失面积为7199km2,占全市总面积的40%以上。特别是低山丘陵区,水土流失面积、侵蚀模数偏高,是全省水土流失主要地区之一。
3.4.3 水系林业生态建设状况与潜力
全市水系河流、环库总长度6993.5km,可绿化总长度9185.7km,水系保护区域总面积996801.8hm2。区域中,林地总面积为466660.3hm2,其中有林地面392803hm2,灌木林地面积21590.2hm2,疏林地面积2300.1hm2,未成林造林地8122.5hm2,宜林地面积为38784.1hm2;非林地面积530141.5hm2,其中退耕还林地16694.9hm2,产业结构调整土地38067.2hm2,农田林网已网面积95357.9hm2,需完善63265hm2,未网52989.4hm2。
3.5 生态功能区与重点保护区区域划分
3.5.1 生态功能区划
(1)西北部山地生态功能区。
包括蒙阴、沂水、费县、平邑、苍山县北部和沂南县西部,总面积6874km2。区域特点以山区、丘陵为主,可耕地少,土壤肥力较差,水资源利用系数低,是临沂市的水源地和生态敏感地区集中分布区。
(2)沭东丘陵生态功能区。
包括莒南和临沭东部,总面积5498km2。区域特点耕地面积少,山坡地开发较多,森林覆盖率低。
(3)沂沭河冲积平原生态功能区。
包括郯城、沂南东部、苍山南部和临沭西部,总面积3712.4km2。该区域为沂河、沭河形成的冲积平原,水网密集,地势平坦,是农田防护重点区域。
(4)城市森林生态功能区。
包括兰山、罗庄和河东区,总面积1785.6km2。该区域经济基础较好,城市化水平高,是临沂市的经济中心,具有人口密集、水系密集、交通密集、企业密集、建筑密集等城市生态系统的特点。
3.5.2 重点保护区域
(1)水源涵养区。
包括沂河、沭河等主要河流源头和沿岸水源涵养生态功能保护区。保护重点是实施植树造林、退耕还林和水土流失治理等生态建设工程,开展农林生态经营示范,降低源头径流能力和提高水源涵养能力,保护生物多样性和控制水土流失。
(2)重要水源保护区。
包括主要沂、沭河等河流湿地和岸堤水库、跋山水库、许家崖水库、陡山水库、会宝岭水库等汇水区域。该区重点是严格保护现有沿河环库林带,维护良好的湿地生态系统;恢复库区植被生态系统,治理水土流失。
(3)水土流失生态退化区。
包括西南部抱犊崮低山丘陵区、沭东丘陵区。该区是全市水土流失最为严重的地区。发展生态型经济林,营建水土保持防护林,全面控制水土流失。
4 规划设计
4.1 规划设计总体思路
运用林学、环境生态学、工程学原理,以改善水系生态环境、保障水系生态安全为目标,以建设水系林业生态保护带和流域大型林区为重点,在提升改造现有资源的基础上,进一步拓展林业发展空间,大力营造水源涵养林、水土保持林,加强湿地保护区、湿地公园建设,建立以防护林为主体,多林种、多树种合理配置,生态、经济、社会效益相统一的水系林业保护体系,构筑水系绿色林业生态屏障,推动全市经济社会的可持续发展。
4.2 规划设计方案
4.2.1 建设总任务
到2015年,全市水系林业生态建设规划共完成新造片林97084.7hm2,其中:防护林65830.8hm2,用材林9361.2hm2,经济林21887hm2,特用林5.7hm2;新建完善农田林网115254hm2,新增折实面积10345.45hm2。水系保护区林木绿化率达到37.4%。新建湿地保护区、湿地公园26处,面积69131.3hm2。湿地保护面积占全市湿地总面积的70.1%。
4.2.2 重点工程规划设计
(1)沿河环库林业生态防护林带建设工程。
沿河流两侧建设河流防护林带。沂河、沭河等主要河流两侧,每侧营造不低于50m的主林带,其他普通河流和干渠两侧,每侧不低于30m。环库建设水源保护林带。在岸堤、跋山等7座大型水库周围建设不低于500m的主林带;上冶、石岚等27座中型水库,建设不低于200m的主林带;899座小型水库建设不低于30m的主林带。根据不同地形设计相应林种树种,山丘陡坡、瘠薄丘陵区段营造水源涵养、水土保持林;坡度较缓、立地条件较好的山坡脚及丘陵地营造经济林、用材林;农田平坦地段发展农田防护林带、林网;城区、乡镇驻地等重要节点,以景观园林绿化为主,栽植彩叶、观花观果或常绿的风景观光林。树种设计,山丘地段以黑松、侧柏等防护树种为主,立地条件好的地块发展桃、杏等经济林树种,片状栽植;平原地段以杨树、银杏等乔木为主,配以常绿树种,带状栽植。
(2)封山育林工程。
封山育林具有用工少、成本低、见效快、效益高等特点,是多快好省培育森林资源、恢复植被的重要方式。工程规划以西北部山区和沭东丘陵区为主,范围包括境内立地条件差、人工造林难度大、且有天然乔灌木生长的荒山及流域内现有的未成林造林地、灌木林地、疏林地。封育区以封为主,封、造、抚育、保护并举,使区域内的植被得到有效保护、恢复和发展,全面提高生态防护效益。通过封山育林,充分发挥大自然自我修复能力,消除和减少了人为因素的干扰和破坏,达到流域区乔灌草生长速度加快,森林植被覆盖度大幅提高,生态环境得以快速修复。
(3)退耕还林工程。
25°以上陡坡耕地全部实行退耕还林,退耕后发展生态防护型、生态经济型防护林;25°以下缓坡地退耕后,在保证整体生态效益的前提下,以发展经济林、用材林为主。在水库周边景观点,栽植观叶、观花、观果等风景林;对山区村镇有限的平缓粮田,实施地边地堰绿化,以发展生态型经济林为主。通过退耕还林,调整农村产业结构,发展集约型高效林业,培育核桃、板栗、金银花等经济林产业,增加农民收入,以良好的经济效益促进水系生态环境的保护。
(4)荒山造林绿化工程。
荒山造林采取以造为主,封造结合,分类实施策略。高山陡坡采用生态防护型模式,在适于旅游资源开发的山脚、坡角地采用生态景观型、生态经济型相结合的模式,一般地区采用生态经济型模式。生态防护型配置方式为根系发达、抗逆性强、固土保水能力强的乡土阔叶树和乡土针叶常绿树种,块状、带状混交;生态景观型配置方式为有一定观赏价值的乡土彩叶、观花、观果阔叶树种和乡土针叶常绿树种,块状、带状混交;生态经济型配置方式为经济、生态兼用的乡土阔叶树树种。工程设计将荒山绿化与发展旅游业,与调整农村产业结构紧密结合,充分调动各个方面特别是广大农民参与生态建设的积极性。
(5)湿地保护与修复工程。
以沂、沭、祊、汶河等河流为重点,梯度建设建设湿地公园、湿地保护区。工程建设在截、蓄、导、用工程的基础上,设置净化、景观、修复三大功能区。净化、修复区通过种植以芦苇、芦竹、蒲草、苦江草为主的挺水植物,以睡莲、菱角、芡实为主的浮叶植物,以当地生长的眼子草及轮叶黑藻、金鱼藻为主的沉水植物,形成挺水植物、浮叶植物和沉水植物立体搭配的优化配置,建立起生态群落净化区,充分发挥生物生态群落的净水作用,以此形成生物多样性和稳定性的湿地生态系统。
4.2.3 重点示范区设计
(1)生态型经济林示范区。
运用生态学原理,按照绿色无公害经济林生产标准,对流域内现有经济林落后的管理经营模式进行改良,规划建立符合水源保护要求的绿色无公害生态型经济林示范区。通过采用果园生草等技术,改善果园生态,增强经济林园地径流调节功能,提高涵养水源能力,截留降解经济林园地残留农药,增强净化水质的功能。通过采用绿色无公害果品生产技术,实行林果病害综合防治,特别是生物防治技术,禁用高剧毒、高残留农药;实行测土配方施肥,改善用肥结构,科学施用化肥,减少化肥用量;苹果、桃等实行果实套袋,减少用药次数。以此全面降低各种化肥、农药残留对水环境的污染,既可降低生产成本,又可提高经济林产品的质量档次,提高收益。既提高了经济林的生态保护功能,又增加农民收入。
(2)中幼林抚育示范区。
中幼林抚育是改善林木生长环境,优化林分结构,促进林木生长,加速森林资源培育的有效措施。设计建立中幼林抚育示范区,解决重栽轻管、造林成活率、保存率低的问题,提高造林效率。幼林抚育采用松土除草、补植补造、间株定株、割灌修枝等技术措施,以促进林木生长;中林抚育主要采用定株、割灌、修枝打叉、抚育间伐等技术措施,由单层纯林向复层群落结构转变,增强生态防护功能。
(3)森林健康经营示范区。
引入森林健康经营理念,建立森林健康经营示范区。森林健康经营的目标是生态系统的健康。进行森林健康经营,就是要把低质低效的林分转变为一个结构比较合理,养分循环比较通畅,生态系统比较完备的,生物多样性比较高的一个健康的森林。采用森林健康诊断评价指标体系,根据水系流域各类森林的功能定位,采取相应的技术模式进行改良,实现流域内森林从数量型到质量型转变,全面提高流域区内现有林分的质量,充分发挥其生态防护功能或产业活力。
5 规划效益预测
(1)规划设计了五大林业生态保护重点工程,规划植树造林1.07×105hm2,林木绿化率由31.3%提高到37.4%,增加6.1%,可形成比较完备的水系林业生态保护体系。山丘地区水土流失将得到有效控制,森林涵养水源能力将大幅度增强,平原耕地、水网将得到有效保护。规划新建湿地保护区、湿地公园26处,面积69131.3hm2。湿地保护面积占全市湿地总面积的70.1%。实施后重要湿地得到有效保护,湿地净化水质的功能进一步加强。
(2)规划实施后,发展干杂果经济林面积21887hm2,稳产后平均生产干杂果6000kg/年·hm2,可生产干杂果品1.31×105t/年,产值达3.94×108元/年;规划设计的1.2×105hm2无公害生态型经济林改型改造示范区,每公顷可增收1500元以上,降低成本750元以上,可增收节支2.7×108元。新增用材林面积9361.2hm2,林网折实面积10345.45hm2,平均蓄积生长量按18m3/年·hm2,蓄积生长量可达1.86×105m3/年;新建防护林65830.8hm2,平均蓄积生长量按6m3/年·hm2,蓄积生长量可达3.95×105m3/年。
(3)按照《山东省森林与湿地资源价值核算报告》(山东省林业科学研究院 2008.4)对规划林地、林网植树中能单独核算的项目进行计量,规划实施后,涵养水源、保育水土、农业防护、净化环境、固碳价值等森林生态服务间接经济效益每可达2.95×109元。
参考文献
水系生态循环 篇6
1.1 地理位置
郑州市白沙组团位于河南省中原城市群郑州市, 郑汴新区中西部, 是郑州都市区重要拓宽空间、郑汴新区建设主战场和中原经济区核心增长极重要组成部分。
本次水系规划范围为白沙组团, 即京港澳高速公路以东、万三路以西、黄河以南、陇海铁路以北地区, 总面积156 km2。
1.2 河流水系
流经白沙组团的河道均属淮河流域, 主要河流有贾鲁河、七里河、魏河故道3条。1贾鲁河发源于新密市白寨镇杨树岗圣水峪, 出郑州市区后流经中牟县、开封县、尉氏县、扶沟县, 西华县, 在周口市入沙颖河, 最后注入淮河, 属于淮河的二级支流, 全长247km, 总流域面积5 896km2。郑州市白沙组团内河道长度11.35km。2魏河故道属贾鲁河支流。民国二年 (1913年) 经魏联奎治理后, 又称为魏河。发源于市区北部铁路编组站, 穿过惠济区、金水区, 在中牟县白沙镇岗李村北注入贾鲁河, 河长27.6km, 流域面积105km2。3七里河在祭城与圃田交界处穆庄与东风渠汇合, 经小雍庄入中牟县境, 在白沙镇堤刘东汇入贾鲁河。七里河贾鲁河口以上流域面积741km2, 白庄以下至入贾鲁河干流河道长22.1km。
2 规划目标
本次水系规划目标是:分析规划区现状需水量和水环境状况, 提出切实可行的水资源优化配置方案和水环境保护措施;通过对水域生态景观的修复, 使城市水系的观光、休闲等生态服务功能得到良好的发挥, 从而维系产业园区发展的生态安全, 实现产业园区社会、经济的可持续发展。最终实现“河渠安澜、河湖交错、水清岸绿, 生态与景观相融合、景观与人文相统一”的规划目标[1]。
3 防洪工程设施规划
3.1 设计标准
1河道。参照白沙组团的总体规划, 规划区以防洪为主的河道有2条, 分别为贾鲁河改道段、七里河, 规划防洪标准为近期50年一遇、远期100年一遇;以排涝为主的河道有2条, 分别为魏河故道、贾鲁河改道段, 排涝标准为5年一遇, 且发生50年一遇洪水时不出河槽。2堤防。依据《堤防工程设计规范》 (GB50-286-98) 的规定, 规划区内贾鲁河改道段、七里河两岸需填筑堤防, 堤防等级为2级。3桥梁及配套建筑物。根据规划区内河道的实际情况, 规划了一定数量的跨河桥梁:省道、国道公路桥按照公路Ⅰ级设计, 桥面宽度根据道路情况, 分别采用净宽7.5m、净宽9.0m或相应的双副桥路面;县乡道路公路桥, 按公路Ⅱ级设计, 桥面净宽7.5m。穿堤的水工建筑物级别, 按所在堤防工程的级别与建筑物规模相应的级别高者确定[2]。
3.2 防洪规划总体布局
白沙组团基本为平原区, 且规划区地势低洼易涝, 防洪压力较大。因此, 本次规划提出的防洪排涝的总体思路是:结合规划区实际情况, 通过一系列工程措施提高河道的防洪排涝能力, 通过非工程措施尽可能减少洪水灾害对规划区的影响, 遇超标准洪水则排蓄结合。按照上述思路, 本次防洪排涝的总体布局是:白沙组团防洪总体布局为南、北2条防洪河道, 南部为七里河, 北部为贾鲁河改道段。
对贾鲁河向北进行改道入石沟, 使贾鲁河上游洪水不再走园区段河道, 园区段贾鲁河成为排涝河道, 两岸不再修筑堤防, 有利于汛期园区排水, 有利于两岸水景观建设。通过疏挖贾鲁河园区段河道、开挖排水明渠等工程措施提高河道排涝能力。
3.3 主要防洪排涝河道工程规划
3.3.1 贾鲁河。
本次贾鲁河规划起点为贾鲁河改道起点 (京港澳高速下) , 规划终点为万三公路, 本次规划段河道全长11.35km。其中改道起点~魏河故道入口按人工湿地型河道进行治理, 魏河故道入口~万三公路按景观河道进行治理。规划比降为1/5 000, 底宽为50~100, 河槽边坡为1:8, 两岸绿化宽度为50m。
3.3.2 魏河故道。
魏河故道从龙湖出口 (桩号WHGD 0+000) 到入贾鲁河 (桩号WHGD 9+312) , 总长9.312km。规划河道比降为1/2160, 底宽为65m, 河道深度为3m, 边坡为1:3。
3.3.3 七里河。
本次结合河道现状, 为了更好地使本次设计河底与贾鲁河设计河底相衔接, 最终规划河道比降为:京珠高速至花马沟口 (桩号QL10+070~QL18+400) 段河道比降为1/3 400, 花马沟口至入贾鲁河河口段河道比降为1/3 000。规划底宽为120m, 堤距为200m, 边坡为1:3。
3.4 水资源利用规划
在对规划区水资源开发利用现状进行分析的基础上, 对不同规划水平年社会经济需水量和生态环境需水量进行预测。同时结合规划区供水状况, 从宏观上对水资源供需状况进行推演, 通过水资源的合理配置, 提出今后规划区水资源开发利用方向及水源方案, 为规划区社会经济可持续发展提供有力支持和保障。
根据地下水水源分析、黄河水水源分析、龙湖退水水源分析、过境水水源分析、雨洪水利用分析、中水回水分析等水源途径及开发利用潜力分析, 在保证水源工程措施实施和污水处理厂污水达到深度处理的条件下, 经过初步估算, 到近期水平年2015年规划区可供水量为1.94亿m3, 到远期水平年2020年规划区可供水量为2.019亿m3。水资源配置:杨桥灌区引黄水主要用于农业灌溉, 龙城明渠、永盛明渠、新城明渠、象湖基流生态用水;龙湖退水主要用于象湖换水、贾鲁河园区段、魏河故道生态用水;过境水主要用于七里河、贾鲁河改道段景观用水;中水回用主要用于绿化用水[3]。
4 结语
本次水系规划主要工程措施如下:1防洪排涝工程。包括河道疏浚开挖、堤防护岸建设、河道建筑物布置等, 构筑安全的防洪排涝体系。2水系生态治理及修复工程。以水系的生态修复、生态治理、多功能护岸为主, 实现河流的生态景观效果与亲水功能。水系生态治理及修复可同防洪排涝工程相结合, 同步进行。3湖泊营造工程。规划区内开挖象湖, 有效扩大规划区的水域面积, 改善生态环境, 提高白沙组团的城市品位。4水源工程。解决规划区生态景观环境用水资源短缺的问题。5水质保护工程。包括水源地及规划区其他水系的保护, 控制并改善水环境污染的状况。6城市水景观、水文化建设工程。结合河道水工建筑物布设, 偏重于多样性的景观节点工程的建设, 充分体现当地自然和人文特色。
白沙组团水系防洪及生态治理的建设实施, 从水系统角度为建设生态白沙组团提供了强有力的支撑。统筹考虑了经济社会发展和生态环境建设对水的需求, 构建了符合地域特色的人居和谐、环境友好、生态自然的水域靓城, 有较好的经济、社会和生态效益。
参考文献
[1]中华人民共和国水法[Z].1988.
[2]中华人民共和国防洪法[Z].1998.
水系生态循环 篇7
1 三维排水柔性护坡工程概述
该护坡类型涉及到的内容比较多,结合了环保、绿化、节能、降耗、土木工程结构等学科,融合了具有特性技术参数和特殊功能要求的扎口袋、土工格栅、生态袋以及能够满足多向排水强度与功能要求的网肋型连接扣等构件构成,具有外表美观、生态环保的特点,与生态环境能够较好的融合在一起,而且在施工过程中不会污染环境。
1.1 主要材料
在柔性护坡施工中,会用到生态袋这一构件,生态袋的主要原材料为聚丙烯,具有抗微生物侵蚀、抗酸碱盐腐蚀及抗紫外线辐射等功能,具有透水性,但不会透土,植物可在其中扎根生长。将土体装入生态袋内,用扎口带将袋口扎紧,扎口带具有自锁结构,并且抗紫外线辐射。在生态带单体间,具有三维排水连接扣,属于连接结构,确保护坡结构的整体性,连接扣的材质与生态袋相同,连接扣上下两侧均有倒钩棘爪、垂直孔洞及双向凹槽,组成凸肋结构。而加筋格栅属于一种复合材料,包含树脂及复合纤维,分别作为粘结剂与增强材料使用,通过拉挤成型支撑复合纤维杆体,具有锚固反应快、耐腐蚀性强、抗拉强度大、重量轻等优势。
1.2 系统结构原理
在成熟的土木工程理论基础上,利用科学的生态恢复理论,对河道边坡、挡土墙结构进行设计,使三维排水柔性护坡结构在优质材料与特殊功能要求的基础上,形成的一种结构体系,其优势是传统刚性护坡结构所无法拥有的,二者最大的区别在于刚性与柔性的区别。柔性护坡挡土墙结构理论是在加筋土理论基础上发展而来的。在结构内不,柔性护坡墙体属于三角内摩擦紧锁结构,依据的是抗剪原理与抗拉原理,结构整体受体,因此具有较好的稳定性。并且在结构表面适合植被生长,而植被发达的根系可以将护坡的表面连接起来,使护坡更加的稳固,并且深入到原自然护坡内的植物根系又将人工护坡与自然护坡之间紧密的连接在一起,避免了坍塌、分离现象的发生。时间越长,植物根系深入自然护坡内的深度越大、密集程度越高,护坡的牢固性与稳定性也就越强。
2 柔性护坡在安全生态水系建设中的应用
以某河道综合整治工程为例,整治河道全长约930m,对河道局部进行裁弯取直,本河道位于城市附近,是该城市的主要景观带之一,所以,在对河堤进行整治中,一方面要满足防洪、排涝的需求,同时还要满足景观设计、行人亲水等要求,综合研究后,确定河堤护坡采用三维排水柔性生态护坡,实现河道水系的安全与生态建设。
2.1 护坡设计
对于城市河道护坡而言,安全稳定是首要保证,在满足安全与稳定的基础上还应该满足景观方面的要求。因此,三维排水柔性护坡主要用于堤防平台以下部分,平台以上主要采用自然护坡的模式,如生态植草护坡、土工网垫固土等护坡类型。对护坡基础进行设计何种,基础采用素土进行夯填,在夯填过程中加入条形混凝土结构,混凝土标号C25。
2.2 生态边坡设计及施工要求
第一,在生态袋的设计中,其横向力学参数为7.24k N/m,纵向力学参数为5.81k N/m,垂直渗透系数1.72×10-1cm/s,CBR顶破强力1458N。第二,连接扣上侧与下侧的倒钩棘爪数量要大于12个,每个棘爪高度要大于28mm,并且要保证棘爪整齐排列。为了确保植物根系生长及多向排水的需求,不低于32个垂直孔洞,并且每一个孔洞的直径都不能低于15mm,连接扣透水率要大于45%。第三,对于护坡地基而言,其承载力要求不能低于160k Pa,在对护坡原基础进行处理时,土体压实度以及回填素土的压实度均不能低于0.93。第四,对生态袋内充填土壤的选择时,要以砂性土为主。在常水位下,袋内砂性土的比例为8∶2,而常水位以上,比例则为2∶8。第五,为了使植物能够较好的生长,要按照护坡土质情况,适量加入有机肥,并且要对有机肥的种类进行选择。第六,在生态袋护坡施工中,生态袋每升高1m,需要对填充物浇水,待水渗透填充物完全沉降以后,才能继续进行下一步施工;同时需要注意的是,为了保证生态袋施工的质量,每一层都要挂水平线施工,并且上层与下层的竖缝要错开。第七,土工格栅施工中,必须保证土工格栅拉紧伸平,防止出现褶皱,在土工格栅及筋材铺设好以后,要马上填土覆盖。第八,在坡顶平台施工中,要设置斜坡,坡度2%,并且斜坡向河道一侧。对于宽度2m的亲水平台,先用C30细石砼进行铺设,厚度为10cm,然后用直径约为5cm的鹅卵石进行镶嵌。第十,对砼基础进行施工时,每间隔15m左右应该设置一条伸缩缝,宽度设置为2cm,伸缩缝内用沥青木板嵌塞。第十一,采用PVC50型排水管,用土工布将管端包裹,让后将管端向外,保持5%的坡度。对坡体排水管的位置按照水位标高情况进行现场调整,按照梅花状布置,间隔4m设置一根排水管;在护坡平台处设置排水沟,排水沟的坡度设置为2%,并在端头设置急流槽。第十二,植物布置方面,主要以适合本地气候类型和土壤情况的植物为主,如百喜草、黑麦草、高羊茅及狗牙根等植物搭配布置,采用喷播的方式种植,喷播以后,要注意保证浇水次数和浇水量,确保种植植物的成活率。
3 结语
通过在城市河道护坡施工中应用三维排水柔性护坡新技术,使传统成本较高的钢筋、石材及混凝土硬体护坡材料被取代,降低了成本的同时,也解决了刚性材料护坡中植被生长困难的难题,通过柔性护坡施工技术的应用,一次性完成了护坡结构施工、水土保持、生态绿化等工作,具有较好的社会效益及生态效益。不但能够满足护坡工程在防洪排涝方面的功能,同时也将生态环保、园林景观等内容融入其中,适合现代城市发展的需求。
摘要：随着经济的发展,促进了城市建设的发展,在城市河道护坡工程中,传统护坡施工主要应用混凝土板护坡、干砌石护坡等类型,与城市生态水系建设中环保要求已经无法适应。为了适应城市水系建设生态与环保的要求,本文针对三维排水柔性护坡技术进行介绍,对其在安全生态水系建设中的应用效果进行分析。
关键词：柔性护坡,生态水系,设计,施工
参考文献
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