辽东山区防洪、生态、景观型河道建设模式初探——以本溪市北沙河防洪综合整治工程为例

姜丽，于巍巍

（辽宁省本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁本溪117000）

辽东山区防洪、生态、景观型河道建设模式初探
——以本溪市北沙河防洪综合整治工程为例

姜丽，于巍巍

（辽宁省本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁本溪117000）

生态景观型河道，特别是城市中的河道建设，在我国方兴未艾，如何在保证河道防洪作用的前提下，最大限度地保留河道的自然生态功能，并将景观美化恰到好处地运用于河道治理中，对现代新型河道的建设具有重大意义。

生态型堤防；水力自控翻板坝；河道治理；生态景观

城市中的城区河道功能越来越多样化，不再局限于原有的交通航运、排涝泄洪及引水等作用，兼具美化环境的功能，可以同附近的环境形成一个统一的整体，促进了该地区旅游和景观行业的发展。本溪市位于辽宁东部山地丘陵区的中部，属于北温带大陆性季风气候区，雨量充沛，湿度较大，近年来，本溪市河道建设主要为生态型景观河道和护岸建设，重点营造“人与自然和谐相处”的生态景观河道，形成一种新的河道治理思路［1］。

本文选择具有典型代表性的本溪市北沙河防洪综合整治工程作为研究对象，详细阐述工程设计的新理念和设计方案，以期对辽东山区河道的建设模式提供指导和借鉴。

1工程总体情况

北沙河防洪综合整治工程设计干流防洪标准均为50年一遇洪水，设计洪峰流量为1290m3/s，支流防洪标准为20～50年一遇。充分考虑河道两岸新城规划及功能要求，工程内容主要有堤防、生态公园、蓄水建筑物。堤防分为复式断面结构和仰斜式浆砌石挡墙结构，景观蓄水建筑物采用水力自控翻板坝和跌水。

北沙河干流大学城段（红旗沟入河口—M桥上游）治理工程，治理河道长3.0km，建设生态堤防6.0km，新建3座翻板闸拦河坝，形成一条带状人工湖，回水长2560m，回水面积22.0hm2，蓄水量41万m3；西高堡河、红旗沟、平台子沟等支流河道治理工程，共计完成治理河道9.0km，新建堤防14.0km。

北沙河干流（胡台桥和松木堡段）治理工程，治理河道6.7km。河道治理主要以防洪为主，堤防断面型式采用复式挡墙，充分考虑生态、景观功能，新建拦河坝2座，蓄水后回水长度4.05km，回水面积40.5hm2，蓄水量72.25万m3［2］。

政务中心水系景观建设工程建成30万m2，蓄水量49.9万m3，堤防长度为3.7km，堤防断面采用复式断面型式。

2工程设计理念

在本溪市北沙河防洪综合整治工程建设时，应先保障工程的防洪功能，其次还要注重景观设计的科学性和合理性，更多的体现辽东山区的地域特色和人文精神，将这种民族文化与景观整合起来，打造独具特色的景观，对原有型式和样式相对简单的景观进行改造，秉承同大自然相融合、回归自我的建设思想，将河道断面型式引入园林设计理念，建成园林式河道，突出亲水、绿化。在主河道防洪治理上选择蓄水功能较强、绿色环保型的水力自控式翻板坝，在河道堤防护岸材料选择上改变传统的刚性护面，避免河岸、湖岸和河底这种“二面光”或“三面光”的水利工程建造模式，选择既能适应水流冲刷，又能为植物的生长提供场所的混凝土联锁砖材料，设计连续跌水形成大面积的水系景观，改变河道两岸的小气候，改善周围生态环境。

3工程设计方案

3.1拦河蓄水建筑物

工程选择的拦河蓄水建筑物为水力自控式翻板坝［3］。水力自控翻板闸坝技术属于绿色环保型技术，它外形美观，功能先进，运行方便，安装快捷。对河道行洪能力影响较小，适合既要求行洪、又要求景观效果的中、小河道治理。

就我国河道建设发展现状来看，在选取水利自动闸门方面，应用最为广泛的是翻板闸门，其根本工作原理为：借助自身重力和水压，根据力矩平衡理论，以铰轴（处于水平方向）为中心，闸门能够进行灵活的转动，实现关闭和开启操作。后期维护操作简便、性价比高、制作过程相对简单、拥有很好的过流性能是翻板闸门最显著的特点，凭借这些优势在多个行业和领域中均发挥着重要作用，普遍应用于引水、发电及防洪/汛等工程施工中［4］。同其他类型的水利闸门结构不同，本工程中应用的翻板闸门内部并不包括中墩，不会使河床发生改变，闸门的顶部和底部均允许过水，过水能力较强，壅水范围较大，一定程度上减少了堤防施工任务。

挡水建筑物方案比较见表1。

表1工程拦河蓄水建筑物设计方案对比分析结果

3.2生态堤防护坡

生态堤防护坡采用联锁式块体的堤防护坡型式。砂砾料均质土堤，混凝土联锁式块体护坡，联锁砖孔中客土种植紫穗槐等花草植物，使堤防既能满足生态景观要求，又能满足防洪抢险的工程需求。混凝土联锁式块体护坡具有以下特点：

（1）混凝土联锁型护坡砖结构的稳定性极强。该护坡砖结构的设计原理为联锁式，混凝土均能够同相邻的6块混凝土砖紧密的连接起来，形成一种联锁结构，彼此之间啮合作用较大，混凝土联锁砖之间相互联接，形成一个稳定的整体［5］。水流冲击混凝土联锁型护坡砖的过程中，因为本身具有较高的渗水和稳固性，所以不会产生较大的结构变化，能够使水流的速度和压力减弱，排水性能较强，砖块间的联结性良好，能够适应不同地形的河道建设。除此之外，这种护坡砖结构还拥有较高的低温耐冻性，不会腐蚀，抵抗冲击性能较好［6］。

（2）施工简单方便速度快。就河道建设工程的具体施工来看，选取联锁式块体的堤防护坡还具有施工简便的优势，对应用机械设备和施工人员的技术要求不高，不会因外界因素的干扰而降低施工质量。即使遇到一些不良的天气状况，也可以继续施工，能够有效缩短施工周期，尽快投入使用。在具体施工工艺流程上，混凝土联锁式块体护坡的联锁、铺装等操作极为简便，工作人员一般都能够完成这项任务［7］。在工程施工操作结束后，无需等待较长的时间，删去了养护过程，大大提升了工程的整体效益。

（3）成本低。土工布是混凝土联锁式块体护坡施工过程中应用的一个重要原料，进一步优化了反滤层性能，同时还减少了前期费用的投入［8］。综合比较混凝土联锁砖护坡，混凝土面板护坡、宾格网石笼护坡和干砌石护坡，混凝土联锁砖只比干砌石护坡造价略高。从景观性和实用性考虑，混凝土联锁砖更具有经济效益。

（4）混凝土联锁砖护岸能够满足生态护岸植物生长要求。混凝土联锁式块体护坡中的砖块为开孔型，所以在透气和渗水方面的性能较好，可以将坡面上的水及时排出，避免了岸坡水排出障碍问题的出现，同时也为地下水补给的通畅性提供了坚实的保障。在工程建设过程中应用这种护坡结构，还可以起到一定的净化作用，可以使植物、鱼类正常生长，提高了河水的自我恢复能力。联锁式块体的堤防护坡的基本结构为混凝土砖块，砖块中的植物还起到防止污染、过滤的作用，缓解了河道岸边水土流失问题，改善了河水的水质。这些堤防护坡砖块中的植物一方面具有美化的功效，另一方面还可以增强铺面稳固程度［9］。在土工布上进行混凝土联锁式块体护坡施工，可以进一步增强砖块孔洞中植物的加固效果，坡面的寿命大大延长。

3.3水景观——5道跌水

水景观选择在河道中从上游到下游设计5道跌水，水系建成后城市段水面面积将达到1240.68万m2，跌水形成的连续水面及两岸绿化对周围环境的改变起到至关重要的作用［10］。对改善小气候的作用主要有以下方面：

（1）可以吸收空气中的有害气体、灰尘和其他杂质，提高空气质量，绿化环境。

（2）在温度改善方面，能够大大的降低炎热天气下城市的地面温度，保证空气温度的适宜性。因为在夏季天气闷热，植物会出现蒸腾作用，再加上水面的蒸发作用，会吸收一定的热量，一定程度上使气温降低。

（3）在蒸腾作用的影响下，城市湿度也会得到明显的改善，增大空气湿度，优化空气质量。

（4）生态河道的建设改变了北沙河两岸的小气候，可以大大改善居民的生活条件，创造一个更加适宜居住的环境。

（5）北沙河河道综合整治工程的建设，将“水”“绿”“山”有机统一起来，使沈溪新城成为山水园林新型城市。连续水面的两岸布置了多个公园。

4结语

就河道整治而言，如果只强调河道防洪和排水功能，而忽略河道的其他功能，那么就不能体现现代河道治理的新思路、新理念，就无法跟上时代发展的潮流［11］。河道整治不仅要体现传统治理技术的精髓，更重要的还应树立生态理念，尽量建设自然型河道，注重改善河道两岸的景观环境及小气候，营造人与自然和谐的水环境，进一步提升城市居民的生活质量。

［1］赵艺娜.城市河道治理中生态景观设计初探［J］.城市建设理论研究，2012（23）：64-66.

［2］吴秋华.城市河道治理中生态景观设计初探［J］.水利科技，2012（01）：55-56.

［3］刘俊巧.生态护坡在城市河道整治中的应用［J］.水科学与工程技术，2008（05）：64-65.

［4］王鑫.大凌河农村段河道生态治理模式研究［J］.水利技术监督，2015（03）：34-36.

［5］王文野，王德成.城市河道生态护坡技术的探讨［J］.吉林水利，2002（11）：24-26.

［6］季永兴，刘永芹.城市河道整治中生态型护坡结构探讨［J］.水土保持研究，2001（12）：25-28.

［7］才厚.凌海市凌河流域生态带建设［J］.水利技术监督，2015（03）：44-46+69.

［8］闫海玲.生态护坡在城市河道整治中的应用［J］.北京电力高等专科学校学报，2012（07）：394.

［9］赵锋，胡可可.河道生态治理中的生态护坡应用［J］.浙江水利科技，2010（06）：45-48.

［10］唐道来.水利工程建设与生态环境可持续发展的相关性［J］.水利技术监督，2015（05）：36-37+59.

［11］蒋平，董福平.河道生态治理工程［M］.北京：中国水利水电出版社，2003.

TV85

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1008-1305（2016）03-0025-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.03.011

2016-04-01

姜丽（1978年—），女，高级工程师。