都興洋,金輝
(中水東北勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,吉林 長春 130021)
伴隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和人民生活水平的改善提升,以往僅以水安全為主要目標(biāo)的河道治理理念已經(jīng)不能滿足廣大人民親近自然、感受自然的需求。堤防作為河道治理的重要工程措施也必須走出僅注重水安全的模式,探索出一條在保證水安全的同時,注重水生態(tài)、改善水環(huán)境、提升水景觀、打造水文化、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì),滿足人民日益增長的休閑、文化需求。
以往的堤防斷面形式多以梯形斷面、直立擋墻斷面為主,為了滿足設(shè)計(jì)堤頂高程要求,堤頂往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常水位,這樣就加大了人與水的距離,切斷了人與水的直接接觸,阻隔了廣大人民的親水需求。
鑒于上述原因,堤防斷面設(shè)計(jì)中怎樣打造親水屬性,體現(xiàn)人與自然和諧共生,還自然以寧靜、和諧、美麗,構(gòu)建以水為紐帶的生態(tài)廊道就成為重中之重。
老式堤防斷面大體上可分為梯形斷面、直立擋墻斷面。對老式堤防進(jìn)行生態(tài)改造常常受到兩個條件的制約:首先是征地移民,傳統(tǒng)的直立擋墻堤防常常緊鄰城市建筑物密集區(qū),征遷難度大或不具備征遷條件,導(dǎo)致堤防不具備綜合整治條件;其次是堤基條件,現(xiàn)有堤防傍河而建,基礎(chǔ)大部分為軟弱地基,要對現(xiàn)有堤防進(jìn)行綜合整治,地基處理費(fèi)用較高。
對老式堤防斷面進(jìn)行生態(tài)改造應(yīng)根據(jù)原有堤型、筑堤材料等因素,結(jié)合堤段所在的地理位置、重要程度、城市總體規(guī)劃、市政設(shè)施建設(shè)、景觀要求、堤址地質(zhì)、筑堤材料、水流及風(fēng)浪特性、施工條件、運(yùn)用和管理要求、環(huán)境景觀、工程造價等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,綜合確定。考慮上述因素,主要有如下幾種斷面改造形式。
該類堤防為老城區(qū)沿岸,周邊建筑密集,岸邊多為城市重要道路,不具備綜合整治的條件。擋墻歷經(jīng)幾十年的考驗(yàn),堤身基本穩(wěn)定,但堤頂超高不足,且形式單調(diào),考慮采用鋼筋混凝土防浪墻或花崗巖料石矮墻進(jìn)行加高處理,在防浪墻外側(cè)可設(shè)置植生槽,種植爬藤類植物順墻而下,形成綠色景觀。若防浪墻高度較高,可考慮在上部采用玻璃擋板方案,保留人的視覺親水需求,示意圖見圖1。
圖1 直立擋墻新建或加高防浪墻型示意圖
對于原堤漿砌石或混凝土擋墻高度較小的情況,可考慮在臨水側(cè)加大擋墻斷面的方式加高擋墻,在擋墻穩(wěn)定應(yīng)力滿足要求的情況下也可考慮在墻頂直接加高擋墻。對于原堤身為高大直立擋墻、堤基軟弱、堤后工程用地緊張的堤段,可考慮堤后樁基礎(chǔ)加高堤身方案。堤身加高后,堤頂加寬設(shè)置綠化景觀,與堤后的城市區(qū)域自然銜接,示意圖見圖2。
圖2 堤后樁基礎(chǔ)加高堤身型示意圖
該類堤防具備征地拆遷等綜合整治的條件,可考慮與岸線規(guī)劃、市政設(shè)施相結(jié)合,將堤防改造成復(fù)式斷面,可將原直立擋墻鑿除至稍高于常水位的高程,在該高程設(shè)置親水平臺。對于用地較緊張堤段,親水平臺以上迎水坡采用直立擋墻;對于用地不緊張堤段,親水平臺以上迎水坡采用梯形斷面,示意圖見圖3。
圖3 直立式擋墻改造為復(fù)式斷面型示意圖
堤頂設(shè)計(jì)加高值較大、不宜新建或加高防浪墻,堤后用地較緊張堤段,可考慮結(jié)合堤頂交通、相關(guān)規(guī)劃,將梯形斷面直接加高培厚,示意圖見圖4。
圖4 梯形斷面直接加高培厚型示意圖
該類型具備綜合整治條件,可考慮與岸線規(guī)劃、城市景觀規(guī)劃、市政設(shè)施相結(jié)合,將堤防改造成復(fù)式斷面,并充分利用原堤身斷面設(shè)計(jì)親水平臺或?yàn)I水慢行步道,創(chuàng)造臨水親水的條件,示意圖見圖5。
圖5 梯形斷面改造為復(fù)式斷面型示意圖
在有條件的堤段,可結(jié)合都市濱水廣場采用具有良好安全韌性、界面生態(tài)、功能彈性的多功能生態(tài)堤防架構(gòu)。多功能生態(tài)堤防由消浪區(qū)、蓄浪區(qū)、過渡區(qū)組成,利用斷面形態(tài)呈階梯狀的灘涂區(qū)迎水坡及依附于其表面的植物形成消浪區(qū),消減部分波浪能量,降低波浪高度。在略高于設(shè)計(jì)水位的標(biāo)高處設(shè)置第1 道防浪墻,在后方8~10 m 處設(shè)置第2 道防浪墻,形成蓄浪區(qū)。風(fēng)浪經(jīng)第1 道防浪墻消減了大部分波浪,剩余越浪慣性往前至第2道防浪墻時,能量已基本耗盡,第2 道可完全攔擋越浪,防止流向城市防護(hù)區(qū)。蓄滯于蓄浪區(qū)的越浪,可利用波浪呈間歇性波動的特點(diǎn),由排水溝收集后,從排水暗管直排回水域中。第2 道防浪墻至城市保護(hù)區(qū)邊線之間區(qū)域?yàn)檫^渡區(qū),采用軟銜接方式的緩坡與城市保護(hù)區(qū)連接,可避免城市建設(shè)時影響堤防安全,示意圖見圖6。
圖6 多功能生態(tài)堤防架構(gòu)示意圖
老式堤防阻斷了人與水的聯(lián)系,滿足不了人的親水需求,無法體現(xiàn)堤防的生態(tài)、景觀價值,亟需對其進(jìn)行生態(tài)改造。老式堤防生態(tài)改造往往受到征地移民和軟弱地基的制約,導(dǎo)致有些堤段無法進(jìn)行綜合整治。針對上述問題,總結(jié)了6 種斷面改造方式。在進(jìn)行老式堤防生態(tài)改造設(shè)計(jì)時,可結(jié)合堤段所在的地理位置、重要程度、城市總體規(guī)劃、市政設(shè)施建設(shè)、景觀要求等因素,選擇合適的斷面改造形式。