大型引黄灌区越镇渠道生态景观设计模式

黄振华 陈 雷 邱信蛟 姜银光 杨 玲

(1.北京市海淀区温泉水务管理站 北京 100095;2.水利部水利水电规划设计总院 北京 100120;3.水利部水利建设管理总站北京 100038;4.北京昌平区水务局北七家水务站 北京 102209;5.中国农业大学水利与土木工程学院 北京 100083)

1 引言

大型灌区是全球重要的规模化农业和商品粮生产基地,大型灌区已成为直接关系到当地人民群众生命安全、生活保障、生存环境、生产发展的民生水利工程。《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》 (中发 [2011]1号文件)也指出,水是生命之源、生产之要、生态之基,水利是现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统,具有很强的公益性、基础性、战略性,农田水利建设滞后仍然是影响农业发展和国家粮食安全的最大硬伤。

灌区渠道综合整治已成为目前农田水利建设重要的组成部分,大型灌区续建配套与节水改造、中型灌区骨干工程节水改造和小型农田水利工程建设等一批重点灌区建设及渠道综合整治项目正在如火如荼地实施。但由于以往灌区建设主要以工程建设为主,强调多引水、多浇地,提高作物产量为主要目标,随着我国社会经济的快速发展和人类活动的加剧,导致我国许多灌区存在盲目扩大灌溉面积、灌溉技术落后等现象,造成了渠道周边生物多样性锐减、地下水漏斗等生态问题,如何实施灌区渠道的综合整治已成为目前摆在众多科研人员及管理工作者的问题。

针对新时期我国水资源的特点,水利部明确提出了 “人与水自然和谐共处”的治水理念,要求水利工程向生态工程、环境美化工程转化,要求工程水利向资源水利、生态水利、可持续发展水利、民生水利转变,以水资源的可持续性利用来支持经济社会的可持续发展。这就对全国水利事业提出了新的目标,要求现代水利从传统社会向现代社会全方位转变,这是一个动态的、相对的和协调的过程,更具有人与自然的和谐统一,打造亲水环境的现代水利[1]。本文就是从这一思路出发,探索大型灌区越镇渠道生态景观设计的新模式与新思路。

2 渠道景观设计的提出

2.1 水文化的发展催生了渠道景观

水文化是囊括水科学、水文明和水利发展的文化体系。随着社会的现代化进程,水利现代化也突飞猛进。处在知识经济时代的现代水文化,是与社会文明、城市文明、人类文明紧密相关的,是与生态功能、美化功能、和谐功能、可持续发展功能紧密相连的[1]。

渠道作为水利工程的重要组成部分,尤其是穿越城市中心的渠道 (称为城市渠道),更应该率先体现水利工程的现代化转变,发挥渠道的多元化功能。一个民族尤需伴水而生,更何况一个城市呢?城市渠道应该作为一个桥梁,将城市的水文化、城市的古文明赋予其中并且丰富发展起来。与此同时,它不仅仅只是文化的寄托,作为水利基础设施要符合城市经济社会发展战略和定位,是一项工程,更是一个生态景点,以此来促进城市生态环境等各方面的发展。要提高城市的品位,就要提高城市渠道的品位,这就要求对城市渠道进行景观设计,引导开发其功能效益。

2.2 引黄灌区城市渠道景观应运而生

引黄灌区渠道大多年久失修,渠水含沙量大,淤积、渗漏严重,进行翻修整治迫在眉睫。一方面可以提高水的利用率,缓解农业用水供需矛盾,节约的水可扩大灌溉面积,促进农业生产的发展;另一方面可以降低地下水位,防止和改良盐碱地和沼泽地,有利于生态环境和农业现代化建设[2]。

随着生活水平的提高,城市市民对居住环境也要求更自然化、人性化、生态化,呼吁多功能生存空间。引黄灌区的城市渠道应该为改善北方城市生态环境添砖加瓦,同时美化城市水利工程。河套引黄灌区是全国三大灌区之一,且为黄河浑水灌溉,在引进现代化技术,发展现代化农业,体现现代水利特色等各方面都应做出表率。针对北方特有的气候条件和土质条件,水利工程的美化对于水利工作者来说是一种考验,也是一种新的方法和实践的体验。这对缓解我国北方水资源供需矛盾和促进国民经济持续发展具有重要的战略意义。

3 引黄灌区城市渠道景观设计的思路与对策

3.1 目前面临的困难

3.1.1 渠道引水含沙量大,浑水景观很难实现

黄河水含沙量大,引水必引沙,引水量越大,引入渠道的含沙量就越多。引黄灌区引水含沙量大,渠水浑黄,要进行景观设计营造亲水空间,必须对黄河水进行处理。含沙量大一则会造成渠道淤积,影响渠道工程效益,二则会对景观造成一定的负面影响,削弱景观视觉美感。

3.1.2 灌区冻胀变形厉害,景观布置对渠道稳定造成影响

引黄灌区气候严寒,渠道冻胀变形厉害,如果景观断面中水景观用水渗漏到渠道过水断面,会造成渠道防渗层和保温层的破坏,从而造成渠道的不稳定,影响渠道寿命,故需考虑景观断面景观用水的防渗问题。

3.2 思路与对策

3.2.1 改善渠道浑水,营造亲水空间

要彻底改造引黄灌区渠道系统,必须从清淤、治浑开始。虽然目前提倡自然渠道补给地下水,但对于引黄灌区需要对渠道进行整治衬砌,减少渗漏量,减小粗糙率,提高输水速率,控制输水量。当渠道的含沙量减小到一定程度时,渠水也就相应变清。

利用渠道周围生态环境对渠水进行生态净化,彻底改善渠水水质。利用透水砖原理将渠水过滤到浅水湾,再进行景观布置。浅水湾和渠道通过墙体分隔,在渠道设计水位以下采用浆砌石混凝土防渗,在设计水位以上至渠道加大流量水位采用透水砖设计,同时在浅水湾种植台内种植野生植物,使野生植物与卵石相结合。这样就可以保证,在灌溉期间,渠道水位与浅水湾水为基本齐平,扩大了水面,在加大流量时,渠道中的水可以通过透水砖过滤成清水进入浅水湾中,增加浅水湾水位,此时一部分水生植物被半淹没状态,也能够起到增加水面的效果。

3.2.2 浅水湾防渗,保证渠道安全

通常渠道景观设计中,浅水湾水面较宽,水深不大,基本不存在流速太大导致冲刷问题,故考虑到材料耐久性、地形条件、材料来源、管理养护、经济投资以及工程美观等因素,最终在浅水湾采用混凝土防渗方案。即在砂垫层上铺设 15cm混凝土,然后再铺设10cm左右卵石护底,起保护作用,这样防渗效果好,且耐久性好,便于管理。

3.2.3 创造渠道文化,实现城市可持续

在现代水利思想的指导下,渠道改造已不仅仅是一项水利工程,而是一项可持续工程,要以水资源的可持续利用来带动城市生态、文化、社会经济等各方面的可持续发展,最终促进城市的可持续发展,这就要求创造渠道文化。水文化是一个文化体系,它不仅是历史的文化,也是未来的文化;不仅是传统的文化,也是先进的文化;不仅是时代的文化,也是发展的文化;不仅是继承的文化,也是创新的文化。只有在渠道景观中融入了现代水文化,才能将历史文脉得以继承和延续,从而促进城市各方面的可持续发展。

4 引黄灌区城市渠道景观设计实例分析

内蒙古临河市北边渠原为土渠,渠水浑浊,渗漏严重,输水率很低,在一定程度上对临河市的社会经济建设造成了制约 (见图1)。临河全境为黄河冲积平原,地下水资源丰富,地下水埋深平均为1.6～2.2m,市政府根据环城四大水系提出建立“北方水城”的构想和以城市水系带动城市发展的新思路,对北边渠进行综合整治改造,将北边渠建设成为集农业灌溉、休闲娱乐、改善环境等多功能于一体的现代城市生态渠道。

图1 临河市北边渠现状图

北边渠景观设计主题为:“人水自然和谐,融合蒙汉文化,实现城市可持续发展。”依原有渠道路线,设计了沿渠绿化带和滨江路,并辅以一系列广场、乐苑、棋苑、城市雕塑、赋碑、水轴、亭台轩榭和富有浓郁蒙古气息的建筑艺术小品,营造出独具临河特色的都市渠道风景线。依据不同的景段,设置了 “文化嘉园”、“动感地带”、“亲水廊道”三个主题景区 (见图2)。

4.1 水生态景观设计

水轴设计尤显生态亮点。水生—湿生—陆生植物,乔木、灌木、红花绿草相互掩映,块石自然堆砌护坡,石缝之间以水草点缀,并留有鱼巢,形成一个种类丰富的自然生物群落。浅水湾 “从中一股清泉出,不识源头何处来?”使人顿生 “疏源之去由,查水之来历”的探查好奇心理;群鸟戏水石雕或展翅或戏水,“一鸟惊溪镜”的动态美油然而生,“轻轻一拍水意连绵”,令人层层遐思在这一刻恣意飞扬,大自然的清新质朴如浮在水波荡漾中;垂柳碧野杨柳依依,在幽静空间里倚廊听水,倚廊观景,体会清雅与神韵,陶冶情操;溪涧流云 “坐看行云流水”,欣赏都市中 “清泉石上流”的恬静之美。这些元素无一不取自于自然,而又还原于自然,没有丝毫的矫揉造作,引导人们的思维走向郊外的大自然中,已经让人无法识别是人工景观还是自然景观。

图2 北边渠景观设计规划功能分区图

4.2 水文化设计

400m长的岩画长廊让人耳目一新,阴山岩画、石刻图案等展示了岩画的源远流长,将呆板的信息注入到物化环境中去,长期而有效的保护和宣扬了地方民族文化。金马驹雕塑将其传说一代代传承下去,金马驹的神韵将在时间的长河中,永远的延续着……亲水廊道的三段以碗泉相接;棋苑中棋桌棋椅的材质、形式等,突出了特色文化,具有很强的识别性与地方性。同时统一沿街门面的招牌、标志,并对景区的座椅、景灯、街灯、路牌的建筑小品作了统一造型下的不同变型,给游人以强烈的区域感和场所感。棋苑、岩画长廊都属于传统文化,而亲水廊道的设置则体现了现代化气息;音乐喷泉本是现代化的产物,却以传统的马头琴为乐、龙灯舞为姿,将历史与现代巧妙的揉合在一起;临河赋碑则从追溯远古到畅想未来。以功能分区为基础,以蒙汉文化为底蕴,每个景点都以特定的地方文化为设计灵魂,并通过空间形态、细部设计、植物种植等手段来表达与烘托,为城市市民开展丰富多彩的文化活动提供了相应的环境空间。而这些活跃在高品位城市公共空间之间的民间群众自发组织的自娱自乐的民间娱乐活动,又吸引了前来观光的游客,促进了旅游事业的发展,既弘扬了城市文化,也带动了第三产业的发展,为城市带来了可观的经济效益[3]。

4.3 亲水平台设计

北边渠设计中,采用了四种不同的亲水处理方法。通过这些亲水设计,不管四季渠道水面涨涨落落,也不管四季渠道中是否有水,但人们总能在景观带中触水、戏水、玩水。

一是亲水平台。溪涧流云湖中平台如古时栈桥一般插入水中,让游人步入湖中,与水嬉戏,与蛙鸟同乐,给人悬浮于水上的飘渺;垂柳碧野浅底水草丛生,鱼翔浅底,涉水而行,让人禁不住地想要伸手去抚摸,去捧起水中小小的生命;二是亲水花岗岩大台阶;三是全新的亲水体验。游憩广场中的大型音乐喷泉,多姿多彩的喷泉水柱随机冒出,时高时低,音乐喷泉欢快的曲调,多彩的舞姿会激发人们愉悦的心情,触动亲水情怀。试想象此时会有一些小孩用脚去踩喷泉口,或用手去捂,看看是否能挡住喷泉的涌出,从而吸引更多的游人观望与参与,这是一种新的亲水体验,调动不同年龄人群的亲水意识;四是滤水砖处理。利用透水砖过滤清水进入种植台中,水生植物处于被半淹没状态,隐约可见水洼中的游鱼和卵石。同时形成水循环流动,在渠道边壁扬水形成瀑布,且在种植台边缘采用巨石消能,并形成喷射状水景。

5 结束语

引黄灌区渠水含沙量大,冻胀变形厉害,这需要在城市渠道生态景观设计中研究出一条适合引黄灌区水情和地域特点的设计模式。临河市北边渠景观设计基本解决了这两大难题,揉和了水文化,充分体现了生态环境和社会文化的可持续性发展意识、亲水意识、人性化服务意识以及水资源可持续发展和城市可持续发展意识,此规划设计一旦付诸于实际施工,整个临河城市空间面貌将大为改观,将给临河人民带来巨大的经济、社会和环境效益。

在具体的规划设计过程中也存在一些不尽人意之处,如渠道两侧景观范围太窄,景观设计空间层次单调,缺少变化;对水文化和地方文化的挖掘深度和体现程度还不够;对渠道景观两侧的房屋规划还没有统一的协调,缺乏与城市建筑规划的协调等。

正如“建筑应该是一个不断生长、延续、更新、完善的‘活’的有机体”一样,引黄灌区城市渠道的景观设计建设也将随着当地经济的发展和技术的提高,而不断的自我完善和丰富,创造良好的渠道文化,为市民提供更好的亲水空间,以此来促进城市各方面的可持续发展,为引黄灌区城市渠道景观设计开辟一片新的领域。

1 潘杰.文化品位,现化水利的文化主潮.http://www.chinawater.net.cn/cwr_journal

2 何武全.我国渠道防渗工程技术的发展现状与研究方向.防渗技术,2002(8):31-33

3 孙寰.城市滨水空间的再塑造[J].规划师,2000(1):26-31