锡林浩特环城水系建设的经验与教训

赵海涛 马 博 刘树玉

（河北省水利水电第二勘测设计研究院 河北石家庄 050021）

锡林浩特环城水系建设的经验与教训

赵海涛 马 博 刘树玉

（河北省水利水电第二勘测设计研究院 河北石家庄 050021）

近年来，水系与水环境建设日益成为城市建设中的热点项目，同时媒体中不断披露的各地城市内涝灾害，暴露出我国城市排涝管网系统建设的相对滞后问题，锡林浩特市环城水系设计建造过程中，充分考虑了环城水系在城市防洪、排涝、雨水利用、景观与文化等多方面的因素，但建设过程中也存在一些不足之处，有必要总结其普遍性规律以供同行参考。

环城水系 防洪 排涝

1 基本情况

1.1 项目区概况

锡林浩特市位于锡林郭勒草原中部，属中温带半干旱大陆性季风气候，多年平均降雨量为290mm，多年平均蒸发量为1758.2 mm，多年平均气温为-19.1 ℃，历年最低月平均气温为-24.7℃，多年平均汛期最大风速为14.6 m/s，多年平均最大冻土深为2.89 m。

本地区暴雨发生突然，洪水来势迅猛，历时短、强度大，汛期为6～9月，7～8月为主汛期。锡林河为锡林浩特市的母亲河，是本地区主要河流，全长268.1km。1964年锡林浩特市在城区上游9 km处的锡林河兴建了锡林河水库，总库容2003万m3，设计防洪标准100年一遇，年可供水量为1095万m3。

1.2 防洪工程现状情况及存在问题

锡林河从锡林浩特市城区由南至北穿城而过，近年来锡林浩特市对锡林河水库下游段河道进行了整治并修建了1、2、3、4号湖，形成了较为完整的防洪体系。

锡林河支流葛根敖包沟、楚古兰沟和额木和沟均发源于城区东部和南部上游，穿过老城区后汇入锡林河，由于近年来的城市化建设，阻挡了部分锡林河支流的洪水出路，锡林浩特市主城区的防洪安全问题依然没有彻底解决，其中楚古兰沟和葛根敖包沟下游河道已被城市建设占用，洪水无出路，额木和沟河槽不明显，呈漫滩行洪态势，每遇暴雨，沿线街道洪水横流、牧区草场受淹。尤其是东二环、南二环路建成后，因其路面高程相对较高，客观上起到了阻挡周边坡面洪水的作用，导致二环路周边汇水较为集中，加上自然淤积等因素，一旦发生暴雨洪水，将对城区安全造成严重威胁。

主城区现状排涝能力不足0.5年一遇，沥水大部分通过地表排入地势较低的柴达木淖尔（以下均称 “沥水湖”），沥水湖容积因城市建设严重萎缩， 2012年及2013年锡林浩特市连续发生了两次暴雨洪水，其中2012年“7.28”暴雨导致北部城区平均积水深40cm，部分地区积水深达1m以上，房屋被淹，交通中断，损失惨重。

在此背景下，锡林浩特市市委、市政府在充分考察城区防洪现状的基础上，于2012年1月将沿城市东、南二环外宽100m的区域划定为锡林浩特市城区防洪整治工程建设重点区域，通过综合治理，与现有锡林河水系形成一个完整的城市水系防洪圈。

2 环城水系规划设计3

针对锡林浩特市城市水系特性及现状存在问题，按照统一规划、全面安排、综合治理、综合利用的原则，综合考虑防洪、景观、雨洪利用等各方面因素，确定工程总体规划方案：确保在规划标准内不出险，超过标准时有对策。根据相关规划，锡林浩特市城市防洪标准为50年一遇，环城水系工程总体上分为水源工程、东二环水系工程、南二环水系工程，加上现有锡林河水系工程，形成三面环水的草原生态宜居城市，工程布置详见图1。

图1 工程布置图

2.1 水源工程

本工程景观蓄水主要水源为中水及水库水。通过泵站及管道分别将中水及水库水提升至本工程高位水池，再由高位水池经瀑布分流至东二环与南二环，因现场纵坡较陡，不易形成水面，故在瀑布下沿东、南二环各布置500m长小溪，由小溪衔接东、南二环水系。

2.2 东二环水系工程

起自高位水池北侧500m小溪末端，向北至S307段为行洪兼景观蓄水河段，继续向北过S307后为纯泄洪渠道，泄洪渠道洪水流量较小时进入城北人工湿地，由城北人工湿地进入蓄水池；洪水流量较大时可直接进入蓄水池。整治总长度11.59km。

2.3 南二环水系工程

起自高位水池西侧500m小溪末端，向西至分洪口以西720m段渠道为行洪兼蓄水河段，本段渠道的洪水通过楚谷兰沟分洪至G303西北的额木和流域，其景观水则通过管道进入福华景观湖，再由福华景观湖通过管道进入南二环加气站以西的行洪兼景观蓄水渠道，本段景观渠道在市门桥上游纳入额木和沟汇入的洪水后，在通过市门桥下游的泄洪渠道汇入锡林河。整治总长度14.80km。

东、南二环水系景观渠道断面型式均为梯形，河槽底宽8～60m，边坡1:3～1:5，通过艺术堰挡水形成景观水面，河道采用格宾网石笼防护，石笼上覆土绿化形成自然的滨水岸线。环城水系工程自2012年5月正式开工，经过近两年的建设，现处于试通水阶段。

3 水系设计建造过程中的经验

3.1 防洪优先、兼顾排涝

城市河流整治过程中，防洪问题永远是不可忽视的重大课题，设计中贯彻了“防洪第一”的设计理念，紧密结合锡林浩特市城市防洪工程现状，按照国家城市防洪标准建立稳固的防洪工程体系，提高城市防洪能力，不但考虑了设计洪水，而且考虑了超标准洪水的出路，更进一步根据锡林浩特市内涝灾害情况，较为彻底的解决了城市涝水出路的问题，主要体现在以下三方面：

（1）严格依据法律规范要求进行防洪规划设计，依据《中华人民共和国防洪法》、《防洪标准》（GB50201-94）及《城市防洪工程设计规范》（GB/T50805-2012）要求，设计中城市二环路边渠道设计防洪标准为50年一遇。设计中我们将规范标准防洪流量作为最低设计要求，严格控制河道断面宽度，防止河道防洪过流能力不足的情况发生。

（2）在设计洪水标准的基础上，为预防超标准洪水，分别在S307南段泄洪渠末端、额木和沟末端布置了沉砂池以削减洪峰，并在东二环水系末端北二环以北设置了100万m3的蓄水池，以减轻特大洪水损失；南二环水系末端与锡林河连通，最终通过现有的1、2、3、4号湖流向城市下游，确保城市防洪安全。

（3）针对城区北部地势低洼、内涝严重的问题，在城区北部自然地势低洼处修建了沥水湖，且在沥水湖西侧修建了排涝泵站，通过管道将沥水湖不能容纳的多余沥水排至北二环湿地，最终进入100万m3蓄水池。

3.2 水资源的可持续利用

根据锡林浩特市的现状水资源条件，供水工程可以利用的水源为丰水年水库水、中水及雨水。锡林河水库平均年可供水量为1095万m3，其中有875万m3分配给当地生产生活使用，剩余可用水量为220万m3，中水现状年可供水量为730万m3，而水系年需水量为214万m3，可见当地水库水用水指标较为紧张，应在优先利用中水的情况下，综合利用雨洪资源，尽量减少对地表水的取用。为综合利用中水及雨洪资源，本工程主要考虑了以下四个方面的措施：

（1）在东二环水系沥水湖与中水厂之间（沥水湖与中水厂相距仅50m，污水厂与中水厂厂区紧邻）建一多功能泵站，其功能为平常情况下将中水及沥水湖沥水扬至高位水池，以供水系使用；洪水时将沥水湖收集的沥水用大流量低扬程水泵通过管道扬至北二环湿地，经湿地净化后进入北二环100万m3蓄水池，另外蓄水池亦作为东二环水系的末端可收集洪水，经进一步沉淀后可用作城市工业和绿化用水。

（2）通过重建一枢纽闸涵，在锡林河水库至一枢纽之间形成蓄滞洪区，此区域现为锡林河湿地，亦为锡林浩特的水源保护地，通过收集水库下泄洪水既可补充其地下水，多余洪水经锡林河湿地净化后又可补充城区1、2、3、4号湖。

（3）进行地面集雨，一是水系建设过程中最大限度减少地面硬化面积，人行道、停车场均做成透水地面，加大雨水入渗；二是加大地面绿化面积，利用草坪使雨水减少径流时间和径流量，延长雨水径流与地面土壤接触时间，增加地下水入渗量。

（4）植物种类选择上以抗旱、抗寒、适应性强的乡土树种为主，设计中以樟子松、云杉、杨树、垂柳等为主要树种，搭配丁香、红瑞木、金叶榆等低矮灌木。灌溉设计上采用微喷技术，大大减少灌溉水的应用，节约宝贵的水资源。

图2 水平衡示意图

3.3 因地制宜，结合当地条件进行设计

气候方面，锡林浩特属中温带半干旱大陆性季风气候，历年最低月平均气温为-24.7 ℃，多年平均降雨量290mm，属资源性缺水城市。针对以上气候的突出特点，设计中的主要建筑材料如：混凝土与浆砌石均按照设计规范采用了适合当地严寒气候的材料规格；河流宽度设计上未照搬某些城市水系一味的采用宽大水面，而是宽窄结合，保持有浅水区、深水区等，并以“因势利导、随湾就势、人水相亲、和谐自然”理念为指导设计岸线，结合瀑布、小溪的设计，遵从国际治河理念中倡导的“自然型河流”设计思想，努力营造出一种“小桥流水人家”的整体景观效果。

地形方面，锡林浩特市处于低山丘陵区，东南高，西北低。设计建造中，将水源工程布置在城市东二环与南二环交汇处的低山上，此方案有三大优势：一是可使东二环、南二环水系的人工开挖河道沿地形自然流动；二是其高位水池的高程刚好满足沿线绿化微喷作业所需的管道压力要求；三是山脚处靠近东二环、南二环路交叉口有一10m高峭壁，天然适合建造瀑布，且便于水源分别向东二环、南二环水系分流，分流后根据上游段地形地势较陡，不适合建蓄水工程的特点，瀑布两侧各设置了500m小溪，以供附近居民及游人嬉戏游玩。从实际效果看，取得了不错的景观效果。

文化方面，锡林郭勒草原历史上作为“蒙元文化”发源地之一，是古代蒙族主要聚集地，民族文化极为丰富。锡林浩特环城水系景观作为锡林浩特市的历史文化载体之一，景观布置上展现了当代的城市生活及审美观，更多地展现了地域文化特色。在项目的具体设计中，在高位水池瀑布下方设置“骏马广场”，广场以蒙族特有的吉祥纹样为轮廓，上设6匹骏马奔腾的雕塑与瀑布遥相呼应，使之成为水系中主要的标志性节点。由瀑布分别向东、南二环水系延展，临水设置“融合广场”、“赞歌广场”、“柳影广场”“绿野广场”，结合雕塑、石刻、景墙、石塑等，在整体设计理念中因地制宜的融入了当地民俗文化，增加了当地居民的文化认同感，为“马都文化”增光添彩。

4 水系设计建造过程中存在的问题

4.1 基本建设程序方面

锡林浩特水系建设程序中值得注意的问题主要有：①受工期及气候等原因影响，前期工作中未进行障碍物等的勘测，主要为地上占地范围内的电杆、铁塔等建筑物，地下光缆、供热管道等建筑物的勘测与协调未能在施工准备前进行，导致补测障碍物影响了工期，增加了设计变更。②由于建设工期短（考虑到气候及降雨等因素，近两年锡林浩特每年施工期不足5个月），本工程实行边拆迁边施工的建设方式，再加上线路长，建构筑物多，导致项目前期阶段形成的设计理念与设计方案，由于上述种种原因未达到预期效果。

4.2 工程质量方面

本工程实际施工时间10个月，远小于计划的3年工期，导致工程完工后出现了一些质量缺陷，主要表现为：①部分浆砌石施工过程中，二级配混凝土振捣不实、养护不足、强度未达设计要求；②部分艺术堰坝肩两侧土体压实不达标等原因造成部分坝肩渗漏；③部分苗木种植后由于养护不足，造成岸坡草地成活率较低；部分铺装材料未按图纸尺寸施工，园路铺装样式杂乱，未能达到预期效果。

1. 史源,郝敏.现代城市滨水景观设计研究[J].山西水利，2008,(2):81-82.

2. 向雷等.浅论城市滨水区域的生态驳岸设计[J].北方园艺，2010(2):135-138.

3. 康英，北方城市人工水系规划案例研究，北京建筑工程学院，2010

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.08.003

TV87

B

1672-2469（2014）08-0010-03

赵海涛（1982年—），男，工程师。