城市河道综合整治设计新理念

刘向荣，彭艺艺，余润生，陈 傲

（1.中国市政工程中南设计研究院，430010，武汉；2.广西壮族自治区柳州市污水治理有限责任公司，545000，柳州）

城市的快速发展与水环境质量下降的矛盾在我国日益突出，已引起各级政府的高度重视。近年，河道综合治理工程在各地逐渐展开。如何综合治理城市河道，使其既满足城市的防洪排涝要求，又保护环境、美化环境，最大程度地发挥工程的综合效益，使社会效益、环境效益和经济效益达到和谐统一，是摆在工程设计人员面前的又一新课题。

一、河道综合整治新理念

传统的河道整治通常功能较为单一，仅强调城市防洪功能而忽视其他，工程措施大多采用钢筋混凝土或浆砌块石加高堤坝抵御洪水，硬质、呆板、冷面的块石、混凝土令市民临水而不能亲水，城市因此失去了某种生机与活力。根据人民群众日益提高的生活水平对城市环境的要求，提出一种新的设计理念，旨在将城市河道建设成为一道亮丽的滨水风光带，使其既具有传统的防洪功能，又具有自然、人文景观特色。新的设计理念倡导以人为本，摒弃传统单一硬质工程观念，提倡人与自然和谐相处、人类社会可持续发展。主要设计原则如下：

1.功能性原则

既满足城市防洪排涝的功能要求，又保护环境、美化环境，最大程度地发挥工程的综合效益，使社会效益、环境效益和经济效益达到和谐统一。

2.生态观原则

充分顺应自然的水生态环境，合理设置河道断面及两岸截污系统，维持区域范围内的生态完整性，以良好的自然生态环境作为场所和景观的底色，使人造环境与自然环境达到有机结合，创造和谐、有序、舒适、优美的滨水绿化空间，充分体现“滨水·绿地·生态城市”的设计理念。

3.人性化原则

坚持以人为本，建立点、线、面相结合的城市绿地系统及河道水生态系统，凸现城市滨水特色，形成环境优美、贴近市民、与周围环境协调一致的城市绿化开敞空间。

4.文化性原则

传统文化是现代社会文明发展的基础，设计力求将现代理念与地域文化完美融合。

新的设计理念强调人造工程顺应自然生态，河道断面力求规整天然河道，河道底部在满足防止洪水冲刷的条件下尽量采用天然河床，两侧边坡则依河道水力条件采用天然或仿天然材料辅以耐水、耐冲刷植物，充分体现人与自然和谐统一。对于季节性河道或小流量河流，可设置部分蓄水设施，如橡胶坝，既可塌坝泄洪排涝，又可筑坝蓄水用于城市景观娱乐，让市民有机会充分享受穿市而过的水资源。

二、工程实例

广西柳州竹鹅溪综合治理工程是利用世行贷款柳州市水环境综合治理工程项目之一，内容包括河道整治（清淤、防洪）、污水截流、河道景观及道路桥梁工程。该工程的设计率先引用了上述河道综合治理新理念，充分体现了“滨水·绿地·生态城市”的现代设计理念，营造出了一个与城市环境协调一致的城市绿化开敞空间。

竹鹅溪位于柳州市西南部，发源于西郊南蛇岗，流经市区汇入柳江。竹鹅溪流域面积呈扇形展布，是柳州市区江河段最大的一条支流，洪水汇流时间短，一场暴雨洪水的汇流时间不足10 h，流域面积72.8 km2。河道分南北两支，主河道（南支）河长21.5 km，河道平均坡降3.92‰。流域内南支下游4 km及其北支为柳州市的老城区，城市道路纵横交错，南支老城区上游约3 km为城市新建城区。工程范围包括南支新老城区段约7 km、北支约3.6 km河段。

1.河道整治工程

防洪标准：50年一遇（P=2%）。

排涝标准：20年一遇 (P=5%)雨洪同期。

河道设计流量：南支286～329 m3/s。

河道治理目的:对河道进行清淤、清障、扩宽、疏浚、渠化，局部调整河道坡降，减小糙率，合理配置断面过水流速，提高泄洪能力，改善洪水流态，稳定岸坡、河底，从而达到提高城区段河道泄洪能力、降低城区河道最高洪水位、提高城市防洪标准的目的。

河道断面设计：河道洪水水面线的衔接形式采用降 （落）水曲线设计，在蓄水构筑物段采用壅水曲线连接。根据工程条件，河道断面除了局部结合城市现状景观要求采用箱涵外，主要采用复合断面明渠(下部矩形+上部梯形)，梯形下宽同矩形底宽，或结合景观交通较矩形底宽拓宽，上宽依地势。断面结构形式见图1，明渠河底一般按天然河底依自然地势及设计水力要求整治至设计标高，根据断面防冲刷结构要求，河道断面流速一般控制在3 m/s以内，局部河道流速过大拟采用干砌块石护底，使人造环境与自然环境达到有机结合，河道矩形侧墙采用浆砌块石或钢筋混凝土，梯形坡道结合景观要求种植草皮或植草皮砖。

2.橡胶坝工程

竹鹅溪南支市区段长约7 km，为了提升南支水环境综合治理工程的功能，美化竹鹅溪南支沿线区域环境，拟在竹鹅溪南支修建蓄水景观带。根据景观规划的要求，为使南支沿河景观产生韵律感，并使每座水坝规模尽量相当，经河道纵坡推算，从上游至下游接近等距离设置4级橡胶坝用于旱季景观水体蓄水（图2为#3橡胶坝）。根据竹鹅溪现状城市排水沟渠情况，为使建坝后城市雨水能够顺利排出，兼顾景观水体及城市雨水设计重现期P为1年的标准，坝上游蓄水常水位按坝前最小水深1 m左右确定，以实现沿线长年梯级蓄水的景观效果，当雨季水位超过坝顶0.5m即塌坝泄流。

竹鹅溪南支枯水季节月径流量约28 000 m3，相当于每座坝蓄水容量的1/2，每月天然置换率约为50%。按照有关经验，1个月内水体置换率达15%，水体呈流动状态，水质不会产生大的变化。该工程水坝水体天然置换率高，只要没有人为的水质污染，即可使坝前水体满足景观水体水质要求及柳州市生态建设和水环境保护的规划目标。

3.污水截流工程

柳州市已建城区大多为合流制排水系统，工程设计采用截流式污水收集系统。由于河道采用明渠形式，河道较宽，截流管道长，设计采用双侧布管方案，在河道南北两侧分别布置截流干管，将沿岸排水口进行截流，在下游合并后进入竹鹅溪污水泵站提升至城市污水处理厂。

竹鹅溪南支流域较长，地势高差较大（最大高差近8 m），地形复杂，河道两侧建筑密度大，在许多河段，建筑紧靠河堤，沿线截污管埋深最大可达12 m，施工条件差，根据当地管材市场情况，设计多采用钢筋混凝土承插排水管，施工大多采用大开挖施工方式，局部埋深较大、施工场地狭小区域采用顶管施工，采用 90°～180°砂石基础及橡胶圈接口形式。为保证污水能全部完成截流，工程截流井以堰流方式为主，旱季截流污水，雨季溢流雨水，截流井为钢筋混凝土结构。

4.景观工程

（1）总体布局

竹鹅溪分南北二支，结合景观规划和柳州千年来的文化底蕴，以竹鹅溪为链节，串联各种形态的亲水平台、自由浪漫的绿地、各式各样的小桥、曲折流畅的园路，形成曲径通幽、滨水近绿、亲水休闲的景观。

（2）工程内容

景观工程内容包括：绿化、节点、灯光、附属工程等。根据河道治理功能要求，部分河道改为暗渠后，上部覆土作为市政道路或绿化用地，大部分河道治理后均为明渠，拟在两侧河道保护范围内修建休闲步道和进行绿化（植树、植草皮等）。

依据竹鹅溪景观规划，在河道上游建设梯级橡胶坝，下游拟引入柳江水源，保持溪内一定水位，同时沿河道两岸建设带状绿色长廊、亲水平台、休闲步道、休闲平台、景观桥、雕塑、街头小品，使竹鹅溪两岸形成溪水清澈、灯光美幻、植物秀美、街景漂亮的一条亮丽风景线，成为市民娱乐休闲之地。

（3）护岸设计

依照自然规律和美学原则进行护岸的平面纵向形态规划和横向断面设计，通过景观规划设计手段，创造护岸的美感度，强化水系的个性和特色。

平面线形设计：河道尽量沿原走向，摒弃裁弯取直的传统做法,按照宜宽则宽、宜弯则弯、人水相亲、和谐自然的思路进行设计。

断面设计：注重维护河道的自然生态平衡，恢复生物多样性，回归自然，舍弃河道断面为简单矩形或梯形的陈旧作法，尽量采用草皮等生态护坡，减少硬质护坡。

常水位以下坡脚采用块石或混凝土护岸，以增强堤岸抗洪能力，水位以上采用土坡种植植被，实行乔灌草相结合，固堤护岸,对一些特殊地段如局部水流湍急的河段采用植草砖或绿化混凝土进行护坡，河底为自然土壤，使水保持良性循环与良好的生态环境。

5.道路、桥梁工程

（1）道路功能

道路及桥梁工程的设计主要结合改造后的河堤堤顶及城市景观建设的要求实施，沿整治后的渠顶近沟渠侧分别布置溪边人行步道，分东西两支，步道按公园园路标准设计。

溪边路为竹鹅溪景观带的一个组成部分，承担景观带的园路功能，方便沿线居民出行，为休闲、观光、旅游性步道，兼有临时抢险功能。

（2）道路走向

①溪边步道按整治后河道的渠顶布线，并将道路布置在竹鹅溪改造红线范围内。

②人行步道近期可衔接沟渠周围的小路小巷，起到沟通人流交通的作用，远期规划实施时，人行步道与规划路的人行道衔接。

③人行步道标高与整治后渠顶基本吻合，路段最小纵坡为0，最大纵坡为3.948%。

④竹鹅溪沿线地形起伏，建筑物分布广泛，因此竹鹅溪整治红线沿线变化较多，从而导致步道平面线型较复杂，但仍满足园路设计标准。

三、结 语

柳州市竹鹅溪综合治理工程实现了城市河道的多功能性，彻底摒弃了传统河道整治单一、硬质、冷峻的面孔，既满足城市河道防洪排涝、治污的传统功能要求，又为市民提供了众多休闲、娱乐场地，凸现了江城青山绿水的滨水特色，丰富了城市绿化景观空间。工程建成后得到了老百姓的广泛好评，最大程度地实现了社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一，为城市的可持续发展创造了积极、良好的水资源环境。

[1]中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册(第七册,城镇防洪,第二版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[2]西南交通大学水力学教研室.水力学[M].北京：高等教育出版社，1983.

[3]陆吾华，侯作启.橡胶坝设计与管理[M].北京：中国水利水电出版社，2005.