摘 要：柳州市北部生態(tài)新區(qū)沙塘河河道整治及生態(tài)環(huán)境治理工程治理河段總長16.308km，工程任務是防洪、生態(tài)修復、灌溉和水景觀。本工程設計的項目主要有防洪堤、護岸景觀工程、攔河壩等，設計方案考慮了人與自然和諧共生的生態(tài)環(huán)保要求。

關鍵詞：生態(tài)；防洪堤；護岸景觀工程；攔河壩

1 引言

北部生態(tài)新區(qū)是柳州市“一主三副”都市圈核心區(qū)的三副之一，國家六次產業(yè)示范區(qū)、國家智慧環(huán)?？萍际痉秴^(qū)、國家級經開區(qū)，秉承生態(tài)優(yōu)先、文化傳承、城鄉(xiāng)一體、產城融合的發(fā)展原則，在產城發(fā)展的同時，成為廣西首個以“生態(tài)”為主題的城市新區(qū)。沙塘鎮(zhèn)位于北部生態(tài)新區(qū)核心區(qū)，隸屬“雙城”規(guī)劃中智能制造城，為北部生態(tài)新區(qū)中，與石碑坪組團并行的城市功能核心區(qū)。沙塘河東西貫穿連通沙塘組團，作為北部生態(tài)新區(qū)主要的水系，對新區(qū)的發(fā)展有著重要的作用。

2 工程概況

柳州市北部生態(tài)新區(qū)沙塘河河道整治及生態(tài)環(huán)境治理工程整治范圍包括沙塘河干流及其兩條支流：永安河、古丹河。河道治理總長16.308km，工程措施包括防洪堤8.544km、護岸32.616km、攔河景觀鋼壩14座、河道清淤清障16.308km，泵站1座、排澇閘1座、防洪閘4座、抽水泵站13座等。

本工程通過修建防洪堤、護岸，改建壅水壩，防洪閘，抽排泵站，清淤、清障等工程措施，使工程防洪堤保護區(qū)域能抵御50年一遇及以下洪災，提高岸坡抗沖刷能力，保障兩岸灌溉需求，增加水體流動性，促進水生態(tài)平衡，恢復水體自凈能力，改善河流水質，恢復水生態(tài)環(huán)境，使人水環(huán)境和諧。

3 主要結構型式選擇與生態(tài)設計

3.1 防洪堤

3.1.1 土堤與土石混合堤、剛性擋墻+柔性生態(tài)護坡方案比選

土石混合堤優(yōu)點是工程占地較少，耐久性較好，防滲性佳；缺點是造價較高，構造復雜，對基礎要求高，施工及維修不便，生態(tài)親水性較差，施工周期較長。

剛性擋墻+柔性生態(tài)護坡，剛性擋墻護岸及護腳穩(wěn)定，對防止河水沖刷岸坡效果較好，整體抗滑穩(wěn)定好。但是剛性擋土墻對基礎要求高，且擋墻需要一定的埋深，開挖量大，且剛性擋墻材料造價高，近水段擋墻施工需設圍堰，易出現(xiàn)基坑滲水，圍堰及剛性擋墻材料工程量不易控制，施工周期較長，投資較大。

防洪堤位于柳州市重點打造的北部生態(tài)新區(qū)，故防洪堤的美觀及生態(tài)顯得尤為重要。根據(jù)沙塘片規(guī)劃的要求，堤防以防洪為主，結合城市生態(tài)景觀進行布置。土堤具有造價較低，構造簡單，基礎不需特殊處理、施工及維修方便、生態(tài)親水性較好，施工周期較短等優(yōu)點。沙塘河沿線有很多魚塘，魚塘的基礎以淤泥為主，土堤施工能夠因地制宜，且本工程以生態(tài)治理為主題，故防洪堤型式選用土堤，打造一座將防洪、生態(tài)、景觀結合成一體的新型防洪堤。

3.1.2 防洪堤設計

防洪堤采用土堤，堤頂?shù)搪方Y合，堤身為均質粘土。防洪堤需滿足行洪要求、用地規(guī)劃及考慮景觀的需求，堤頂總寬5～11m。中間設5m寬防汛搶險道路，2m寬人行休閑道路，內外兩側分別設2m寬的綠化帶并布置景觀燈。為滿足局部用地規(guī)劃要求，不產生過多的拆遷，在沙塘鎮(zhèn)最集中、繁華的地段，堤頂取消內外側的綠化帶，只設置防汛搶險道路及人行步道或者只設置搶險道路。迎水坡、背水坡坡比均為1：3，采用生態(tài)護坡。內外側坡腳設C15混凝土護腳。

防洪堤典型剖面圖見圖3.1-1。

3.2 護岸景觀工程

3.2.1 護岸型式選擇與設計

3.2.1.1 護岸型式的選擇

護岸型式的布置應結合實際地質條件選擇生態(tài)、合理的材料及布置。盡量設置多孔性構造，為生物提供一個安全的生長空間。

傳統(tǒng)護岸型式有漿砌石、混凝土和干砌石護坡。漿砌石、混凝土剛性好，抗沖刷能力強，但與周圍環(huán)境不協(xié)調，其表面光禿禿，不長草木，與青山綠水不相稱，在提倡環(huán)保的今天，顯然是無法滿足要求的。干砌石護坡抗沖刷能力比較差，塊石容易剝落，需經常維修，雜草可從塊石縫隙間長出，但綠化效果不是很理想。

新型格賓網箱結構簡單，適用于高流速、沖蝕嚴重，岸坡滲水多之緩河岸。石籠屬柔性結構，對于不均勻沉陷自我調整性佳，能適應岸坡變形，對不同地質基礎適應性強；岸面多孔性，石材間之縫隙利于動物棲息，植物生長，生態(tài)優(yōu)勢明顯，能迅速恢復被工程所波及的環(huán)境，改善景觀。

考慮到河道的生態(tài)及景觀美化的需求，本次護岸采用平岸設計，護坡材料采用生態(tài)石籠與草皮護坡、植物固坡相結合的方案。

3.2.1.2 護岸設計

本次整治工程對沙塘干流及其支流（永安河、古丹河）的兩岸均進行整治。護岸均用平岸設計。裁彎取直改道段行洪斷面按不小于原河道行洪斷面設計。防洪堤與護岸頂之間布置綠化帶等，以滿足廣大民眾親水、近水的要求。

水上部分：基本按1：2的邊坡削坡或保留原坡比（緩于1：2的邊坡），坡上種植草皮護坡或種植花卉、植物等護至坡頂。兩岸坡頂根據(jù)地形具體寬度，設置綠地及透水磚景觀休閑步道，并種植景觀樹；沿河岸若有成片竹林、大棵的樹木，則予以保留；沿岸局部地區(qū)陡于1：2的坡度，且不適合做削坡處理的位置，做間距0.5m、長2.5m的梅花型松木樁，并鋪設大塊景觀拋石，不僅可以固坡，而且增添兩岸景觀。

水下部分：在較陡的邊坡坡腳用生態(tài)格賓網石籠護腳，石籠外側拋設景觀塊石并植景觀水草。這樣不僅美化了外觀，并且給水生魚類等生物構造了生存棲息的環(huán)境，保護了河道的良好生態(tài)環(huán)境。在石籠頂沿護坡鋪設砼植草六角磚進行護坡，坡比用1.2或者保留原坡比（緩于1：2的邊坡），較陡邊坡用松木樁固坡，表面擺大塊石固坡美化景觀。

河床部分：首先對河道進行清淤，然后在河道內種植生態(tài)水草，并且拆除所有的攔河壩，改建成可以完全敞泄洪水的鋼壩，以加速河水的流動性，從而改變整個河道內的水質。

3.2.2 水生態(tài)環(huán)境治理及景觀性

本項目景觀工程總長度16.308km，其中沙塘河干流段11.194km，支流永安河3.578km，支流古丹河1.536km。本項目將建設成為一條具有自然人文景觀特色、樹茂蔭濃的生態(tài)綠化特色、開敞舒適的親水特色的濱水風光帶。

景觀工程內容主要包括：景觀綠化、景觀小品、景觀蓄水壩、景觀燈光等。

1、常水位以下部分

本項目水體生態(tài)構建工程由底質改良工程、透明度提升工程、沉水植物群落構建工程、生物鏈構建工程、曝氣增氧、景觀提升等組成，其中沉水植物群落構建是主體工程，透明度提升是重點工程。

1）沉水植物

沉水植物是水下景觀的主要組成部分，能構建優(yōu)美的水下森林景觀，本方案選取工程實踐效果佳的四季常綠矮型苦草、改良刺苦草，耐沖刷的龍須眼子菜和小茨藻。

具體布置情況：采用分區(qū)插秧方式種植，龍須眼子菜主要種植在河道水流較湍急的區(qū)域；四季常綠矮型苦草布置在河道兩邊，改良刺苦草和小茨藻布置在河道中間，交叉形成生態(tài)適應性良好、凈化效果佳、景觀效果佳、易于維護管理的水下生態(tài)系統(tǒng)。

2）浮葉和挺水植物

為提升水域觀賞性，本方案擬選取浮葉植物——睡蓮，挺水植物：美人蕉、菖蒲和鳶尾。

具體布置情況：在河道部分區(qū)段如人流量大、景觀要求高的區(qū)段點綴景觀效果好、凈化能力強的睡蓮；河岸邊緊挨駁岸位置種植美人蕉、菖蒲和鳶尾等挺水植物，以營造水清景美、水生植物錯落有致、水下森林與水上植物相呼應的優(yōu)美水上景觀。

3）生物鏈構建

為了維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定，構建完善的、健康的生物鏈。擬選擇在柳州有廣泛分布的肉食性魚類黑魚，同時輔以水質凈化效果好的水生動物河蝦類（如青蝦）和螺類（如環(huán)棱螺）。

本項目采用的水生態(tài)治理技術本著生態(tài)、低碳、環(huán)保、自然、經濟的理念，打造水清、水美、水活、水樂的生態(tài)水域。項目水面鮮花點綴，水底游魚翔淺，遠觀碧波粼粼，宛若瑩潤翠綠的碧玉，近看水草悠悠，恰似清幽的水下森林：

水清—水體最終透明度達1.5 m及以上，水光瀲滟，碧波如鏡，疏影橫斜，水天輝映，不染纖塵。

水美—水草萋萋，青蓮搖曳，游魚嬉戲，交錯掩映，河水鐘靈，滿腹馨香。

水樂—冬暖夏涼，天然氧吧，可歌可舞，可操可坐，賞花觀魚，弈棋茗茶。

水活—系統(tǒng)完善，生機勃勃，水體自凈，長效持久，打造恒久的活水家園。

2、常水位以上部分

設計思路為“一窗”、“兩帶”、“五行文格”、“十五節(jié)點：

“一窗”即“城市形象展示窗口”。通過綠化帶景觀展示，局部區(qū)域文化元素氛圍營造，形成對外展示城市形象的一扇靚麗窗口。

“兩帶”即“兩種景觀展示帶”。城市綠道景觀帶：城市戰(zhàn)略維度的綠色基礎設施景觀帶；城市慢行系統(tǒng)觀光帶：構建人行、自行車慢行游覽的景觀帶。

“五行文格”即“金木水火石五行文格”。以中國古代哲學智慧“五行學說”為框架，構建更加均衡、更加“生態(tài)”的“柳州五行文化體系”，分別為工業(yè)之金、匠心之木、秀柳之水、民族之火、奇玩之石。

“十五節(jié)點”即“十五大特色節(jié)點”。以河道水域現(xiàn)狀、可實施條件等場地狀況為準，以上位規(guī)劃為指導，結合周邊未來用地屬性和設施需求，設計十五處特色節(jié)點，用于展示柳州文化的景觀特色氛圍，服務周邊居民，創(chuàng)造更多可觀可賞的開放空間。

美化策略：

適地適樹，注重濕地景觀營造：種植設計以景觀生態(tài)學和生態(tài)恢復理論為指導，以地帶性鄉(xiāng)土植物為主，遵循適地適樹原則。

廊道鏈接，打造多層次穩(wěn)定群落：構建物種豐富，景觀多樣的“植物廊道”，連接各區(qū)生態(tài)廊道，完善基本網絡，為各類昆蟲鳥類等動植物提供適宜、穩(wěn)定的棲息環(huán)境。

分區(qū)打造，構造多樣化特色植物空間：依據(jù)不同的景觀綠帶特色，在配置方式、品種選擇等造景方式上均有個性化側重，營造具有柳州文化特點、生態(tài)功能豐富的植物景觀，如打造以紫荊為特色的植物景觀帶。

保護為主，點亮為輔：沿河岸若有成片竹林、大棵樹木，應予以保留，維護景觀生物的穩(wěn)定性及平衡性。

根據(jù)整體概念及各個河道主題和節(jié)點內容進行特色化燈光設計，營造自然氣息、娛樂氛圍和文化氣氛，展示城市新標桿型河道形象，成為地方形象的展示窗口。

以自然風光為基礎，展現(xiàn)優(yōu)美的植物景觀及流線形的游步道，凸顯水體、綠道、微濕地魅力。綠化照明根據(jù)植株大小外形選擇合適的燈具功率、投射方式和安裝位置，并應選擇高顯色性的暖白光塑造樹木的夜間效果，使樹木在夜色中展現(xiàn)四季變化的自然原色。

3.3 攔河壩壩型選擇與設計

河道上的大壩不僅需要滿足民眾的最基本的灌溉需要，而且需要滿足民眾的親水、近水的水景景觀要求。

攔河壩的常用壩型主要有鋼壩、橡膠壩、翻板閘壩、混凝土重力壩等。

橡膠壩構造簡單、施工期短、投資省，但是外形景觀性不好，且壩袋使用壽命短，易受人為和有尖角物體損壞。沙塘河為城區(qū)河流，景觀要求高，河道內存有尖角物體的概率高，大壩的使用壽命短，后期維護費用高。

翻板閘的施工較為簡單，運行時亦能解決污物排漂的問題，工程造價也相對較省，但是翻板閘的閘門易受泥沙和雜物淤積的影響，造成無法啟閉。沙塘河位于北部新區(qū)中心，為城區(qū)河流，河道內淤積雜物的概率高，閘門一旦無法啟閉造成事故，損失將是無法估量的。

混凝土重力壩是傳統(tǒng)的河流擋水壩，該壩型施工簡單，工期相對較短，但是剛性壩體不可動，水位不可調節(jié)，行洪時對河道造成阻礙，平時又會減緩河流流速，淤積垃圾，對河流的水質保持帶來負擔。沙塘河是城區(qū)河流，人口密集，顯然在經濟高速發(fā)展的今天，這種壩型不再適用于沙塘河了。

鋼壩是一種新型的景觀閘壩，是一種可以調控的溢流壩。它由土建結構、帶固定軸的剛性壩體、驅動裝置設備組成，適用于水位差較小的運行工況。由于采用底部固定軸開關，鋼壩不受泥沙雜物淤積的影響，運行可靠；鋼壩啟閉時間短，關閉時體積小，又可省去中間的閘墩，結構簡單，利于行洪及排泄泥沙淤泥；鋼壩可壩頂過水，不僅能形成人工景觀瀑布，而且能給水體補充氧氣，改善目前水質富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀，達到人與自然和諧共生的目的。

由上分析，蓄水景觀壩推薦采用新型鋼壩。鋼壩典型剖面圖見圖3.3-1。

圖3.3-1 鋼壩典型橫斷面圖

4 結語

本文簡要介紹了柳州市北部生態(tài)新區(qū)沙塘河河道整治及生態(tài)環(huán)境治理工程設計過程中一些主要結構的型式選擇及生態(tài)設計，結合本工程生態(tài)環(huán)境保護的設計理念以及筆者的工作實踐，在防洪堤、護岸景觀工程、攔河壩的選擇等方面談了一些體會，供同行參考。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家標準.GB 50286-2013堤防工程設計規(guī)范.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部、中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布，2013.

[2] 中華人民共和國國家標準.GB 50707-2011河道整治設計規(guī)范.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部、中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布，2012.

作者簡介：

郭倩、女，1984年5月出生，大學本科學歷，畢業(yè)于河北工程大學，水利水電工程學位，工作于廣西壯族自治區(qū)柳州水利電力勘測設計研究院、工程師職稱.