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摘要
分析了景观工程中常见的水利问题,并以绣江河景观工程为例,进行了渗漏量分析、水量计算、护岸设计等相关分析。
关键词
为了景观效果考虑,河道景观工程常常会拓宽水面,拓宽水面增加了水体蒸发和下渗量,改变原有的水系平衡条件,是否会大大增加耗水量,甚至影响下游用水,需要进行水资源的论证。景观工程在河岸周边进行生态种植,增加美化效果,但同时,还需要考虑河道的行洪影响,是否有足够的能力抵御高流速的冲击,保障安全行洪,同时保护种植植物。
1.案例简介
绣江河发源于章丘市明水诸泉,向北西方向至金盘村与西巴漏河汇流,向北经绣惠古城,由水寨辛丰村入小清河,是小清河的重要支流之一。景观工程位于绣江河章丘市浅井路到济青路段,设计河长3.5km,区域总面积约3493亩,其中景观面积2400亩。绣江河承担向下游输送灌溉用水的功能,目前仅存3~5米宽引水渠道,渠道采用垂直驳岸。面临的主要水利问题:一是确定是否做河道防渗工程,二是论证扩大水面面积是否对水资源利用带来不利影响,三是河道岸坡如何进行水利工程防护。
2.防渗措施分析
根据当地相关调查,河道下渗仅发生于泉水(即河道水源)的枯水期,下渗量占总来水量的12%~23%。地下水与景观水系可形成互补,地下水位较高时可对景观水系形成补给,地下水位低时,由河道水系补充地下水。另外,防渗工程造价高,并且破坏原有的河道-地下水联通性,将破坏这种互补关系,不利于河道自然生态系统循环。综上,确定绣江河景观河道不做防渗处理。
3.水面面积论证
来水量:绣江河水源主要为泉水和汛期上游雨洪水。泉水来源于章丘东南部石灰岩山区和淄博市西南石灰岩山区的大气降水入渗补给,属奥陶系石灰岩岩溶地下水类型,具有典型的雨源型特征。泉水多年平均出流量0.76亿m3,其中流入绣江河3076万m3。由于泉水主要为降水入渗补给,泉水出流的丰水期较雨季有一定的延期,主要为每年的8~12月份,1~7月是泉水的枯水期。汛期来水主要考虑上游28km2汇水面积雨洪径流,多年平均来水量554万m3,集中于6~9月份。耗水量:绣江河景观工程耗水量主要为水面蒸发量、渗漏量和景观绿地灌溉量。蒸发量受气象条件影响,如气温、气压、日照等,计算中,采用当地实测月均水面蒸发能力计算。渗漏主要发生在地下水位较低的5~7月份,河道水补给地下水。绣江河设计水面50万m2,水面宽110~170m。蒸发:设计水面情景下,年蒸发量53万m3。渗漏:发生于泉水枯水期,设计水面下,年下渗量563万m3。景观灌溉:景观项目区内规划绿地面积1230亩,灌溉水源来自绣江河,年总需水量40万m3。不同来水条件下,绣江河可向下游放水量1753~3883万m3。景观设计水面下,丰水年,各月来水量均大于自然耗水量,均可向下游放水,但5月份放水量微小,来水全部截流,用于维持景观水面,6月份开始,放水量逐渐增多。多年平均来水情况下,5月份,水量不足,部分水面可能达不到要求深度,无放水。枯水年份,来水量不足,主要出现在5~6月份,全部水面均有可能达不到要求深度,可采取暂停游船措施,无放水。此文比较了将水面面积缩小为40万m2的水资源情况,结果表明,缩小水面情况下,水量不足的时间会缩短,但对整体结果影响不大,仍然存在5~6月份水量不足的情况。综合景观效果考虑,选择原水面设计方案。由分析可知,一是景观水面蓄水量较合理,占泉水来水量的3%~6%;二是景观水系耗水为蒸发和下渗量,年耗水量占总来水量的14%~25%(以下渗为主)。下渗水量可形成对地下水的有效补充,维持区域生态环境。三是景观水系对下游灌溉影响较小。通过水系可向下游输送75%~85%的来水量。景观水面设计合理。
4.河道水利防护
考虑河道设计流速、沿线地质条件、潮汐涨落,为保证渠道运行安全及滨河带生态景观效果,渠道边坡需采取生态防护措施。常用的生态护坡措施包括:铅丝石笼、生态土石笼袋、生态植草袋、生态植草砖、活体木桩、植草毯等。在绣江河水面较窄河段,设计A断面———渠底宽为45m,边坡坡度约为1∶4,子槽采用铅丝石笼和生态土石笼袋防护,边坡配合绿化建设,种植生态植草。在绣江河水面较宽河段,设计B断面———渠底宽为100m,边坡坡度约为1∶4,子槽采用铅丝石笼防护,边坡配合绿化建设活体木桩防护,采用植草护坡。
5.结语
解决景观工程中水利问题需要综合考虑景观方案和水文水资源计算及水利工程设计等。本文景观工程中,通过水文分析确定了河道渗漏情况,通过水资源计算论证了景观设计水面的合理性,通过河道边坡防护工程确保河岸边坡的稳定。景观工程中与水利相关的问题众多,本文通过案例分析,介绍了几个水利关键问题,可为其他景观方案提供借鉴作用。
作者:张英姿 单位:沧州水利勘测设计院