结合防洪工程的滨水区开发建设探讨

张稳

（长沙市水利建设投资管理有限公司，湖南 长沙 410008）

一、片区现状

浏阳河在开福区朝正垸西侧形成约150°急转弯，是九道弯的最后一弯。弯道进口水流自东向西，在鸭子铺位置急转，流向变为自西南向东北，形成了朝正垸三面临浏阳河的布局。朝正垸堤防整治前总长度约5.2km，堤顶面宽5～12m，堤外坡1：1.3～1：2.2，堤内坡1：1.5～1：2.3，堤顶高程38.0m左右，防洪标准约30年一遇。河对岸为芙蓉区长善垸和开福区福安垸，属长沙城市防洪中心城区河东片，防洪大堤已按200年一遇防洪标准达标修建，堤顶宽8.0m，迎水面和背水面采用计算稳定坡比1：2.5，护坡材料为六角块和草皮。湘江综合枢纽库区防护工程对两岸31.0m以下临河边坡采用雷诺护垫进行防护。

原堤身经多年填筑而成，结构差，土质较松散，含砂量高，堤段间连接不平顺。根据地质调查情况，该段浏阳河左岸地质条件优于右岸，河段深泓线偏向朝正垸，总体表现为朝正垸堤脚当冲。该段堤防有两个险工段，一处是鸭嘴区上游十八墩河段内凹区。该段堤防原为老倒口，在堵口时技术条件限制无法在原位置恢复堤防，堤防内退形成凹岸，水流条件较差。一处为鸭嘴区堤段，该段堤防基础为冲积淤积区，历史上堤内多次出现涌砂冒水。

二、防洪工程及其他拟建涉水工程情况

片区开发以水利工程建设为基础，过程中始终贯彻“给水腾地，退堤还河、给水让路”的治水理念，坚持水利项目建设和水环境综合治理的有机结合，生态优先以生态河道建设为基础，将防洪工程与片区开发有力结合，积极打造滨水、亲水平台，改善城市宜居环境。项目对原有“鸭嘴型”凸出的堤防内退，堤线最大内退距离达650m，新堤整体呈半圆型与上下游平顺连接，堤线长度由工程前的5.2km缩短至4.1km，使得该段堤线更加顺畅，也一定程度上改善了水流条件。鸭嘴上下游堤线在现有堤防基础上进行平顺，迎水面进行了削坡，岸线在老倒口位置进行了平顺的同时也保留了大部分倒口形成的滩地，利用滩地形成滨水景观区。

图2-1 朝正垸片区位置示意图

三、滨水区开发建设带来的几点思考

临水而居，择水而憩，人类对于水居生活自古就有着执着的偏爱，随着时代的变化，生态环保理念的深入人心，碧水绕城、人水和谐的水域环境和高品质的精美城市建设成了满足人民对于美好生活向往的重要条件。朝正垸片区从最早进入城市规划到目前片区标志性的鸭嘴公园即将建成，历经近20年，为了确保规划落地，建设单位组织了多轮调查研究，从城市整体规划到控制性详细规划，通过对不同专业的碰撞，最终融合了各个专业的需求，片区开发获得了成功。

（一）项目规划阶段

片区的规划对片区开发品质有着重要影响。总体规划确定了城市功能分区、土地利用、主要交通以及城市红线、蓝线、紫线等控制线，确定了片区发展的总体基调，产业规划为片区开发确定了发展方向和品质标准。后续的控制性详细规划以及防洪排涝、景观、给排水、电力等专项规划均以城市总体规划和产业规划作为编制依据。专项规划往往从单个专业的角度出发，在编制的过程中没有充分考虑到整体规划的需求以及和其他规划之间可能存在的潜在冲突，在项目推进到一定程度是，各类冲突仍将不可避免的显现。为了降低将来可能面对的各种冲突，一方面，建设单位技术部门要具备相关的基础知识，对工程可能重点涉及的专业要有一定的认识，可以配备相关专业人员或聘请顾问。另一方面，在控制性详细规划编制或修编时，对涉及的各个专业应邀请专家或者业务主管部门进行意见咨询或者参加审查，必要时可以聘请本专业的咨询单位对方案进行深入研究，通过编制项目建议书或者项目可行性研究报告使方案细化。重点对于产业发展定位、建设标准、规划落地的可行性和规划投资情况进行重点研究。以朝正垸开发为例，片区在未开发前，防洪标准仅为30年一遇，首先就应该进行防洪工程的建设。通过查找相关基础资料，找到了相关依据。《长沙市城市总体规划（2003-2020）》（2014年修订）确定“长沙市为全国重点防洪城市，中心城区防洪标准为200年一遇洪水。”2001年6月，《湖南省洞庭湖区城市防洪初步设计》审查意见（长沙地区部分）中有关设计标准批复意见为：建议朝正垸按中心城区标准设计。所以，根据以上规划成果，确定朝正垸防洪标准按近期100年，远期200年一遇标准设计。

（二）重视水流形态对滨水工程的影响

防洪工程的平面布置不仅对河道水流形态较大，对后续在防洪工程基础上续建的市政道路工程、景观工程的影响也较大，同时堤防内退后形成的鸭嘴形河滩地对河道流态的影响也是分析重点。景观规划拟将鸭嘴景观区打造为滨水体育公园，滨水公园将鸭嘴区按相近宽度分三级圆弧形平台设计，高程分别为36.5m、34.0m和32.0m 。为了确定不同的岸线平面布置对河道流态的影响以及研究滨水景观区的布置是否合理，建设单位委托科研单位对本工程进行了数模计算。采用DHI开发的MIKE 21模型，建立工程所在水域的平面二维水流数学模型，计算分析不同水文情况下，工程所在水域的行洪水流条件以及所在水域洪水水位及水动力条件的影响，同时水流条件结果也为滨水景观布置提供了依据。

根据数模结果，上下游堤防段河道整体流态较平顺，河道两岸边坡冲刷和桥位局部冲刷均可控。鸭嘴景观区的流态较差，在老堤挖除后，水流中泓线偏向朝正垸侧，对鸭嘴景观区边坡形成冲刷，导致河道深泓线偏移。在37.5m的100年一遇水位情况下，34.0m平台的流速达到4.0～2.5m/s，而32.0m平台的流速在2.5～2.0m/s，36.5m平台的流速在0.5～1.0m/s。由于各级平台为弧线型，水流沿弧线发生离心运动，水流急转，离圆心越近，水流流速越大，鸭嘴区的近堤段流速明显大于远堤段，鸭嘴平台冲刷严重。

根据以上情况，建设单位组织对景观方案进行调整。经过比选，最终确定鸭嘴区按照二级平台设计，将一、二级平台合并，高程为36.5m，稍高于10年一遇水位36.04～36.05m；保留32.0m平台，比湘江综合枢纽库区预泄调度回水位31m高1m，作为景观湿地公园进行布置。另外，为了保证高水位情况下水流尽量向深水区靠近，将36.5m平台迎水坡上游段弧线改为直线，形成类似潜水丁坝设计。通过调整数模优化显示，成型后的平台可水流引入深水区，水流导离鸭嘴区又不致冲刷对岸边坡。计算结果显示，水流状态明显改善，鸭嘴区冲刷降低，有利于滨水景观布置。

（三）堤基防渗方式应重视水生态

朝正垸内临近堤内坡脚地面高程在30m左右，根据勘察，堤基砂卵石强透水层出露高程为22.21～26.57m、厚度为2.9～12.5m，其上覆盖层厚度为约为5m。由于垸内面临开发，堤基及垸内有强透水砂卵石层，对防洪工程的防渗方案进行了比选。

堤基防渗主要有水平防渗和垂直防渗两种方式。水平防渗通过增加迎水坡的铺盖或增加堤内的盖重保证堤基不受破坏，常配合排水减压措施使用；垂直防渗通过切断堤基渗透通道保护堤基，多采用混凝土防渗墙、水泥土搅拌桩、高压喷射灌浆、冲抓套井造粘土、粘土劈裂灌浆帷幕、水泥灌浆帷幕等。对防渗方案进行比选，水平防渗方案由于临水侧临近主河槽，没有条件进行斜墙或铺盖防渗措施，故仅采用水平盖重方案；垂直防渗仅选择适用于砂卵石层的高压喷射灌浆，出于造价考虑，选择了适用于砂卵石层且比旋喷造价低的摆喷方案。

堤防基础防渗方案比较表项目 水平防渗（盖重）垂直防渗（高压摆喷）造价 结合场内土方平衡，估算费用为2000万元 外坡平台位置灌浆，堤防长度4.3km，费用约3800万元优势可结合垸内开发要求统一考虑；工程造价低，长期有效，可靠性较高；促进地下水与河流内水体交换和互补，保证水生态，确保海绵城市建设效果适用砂壤土和圆砾层，可靠性高，后期垸内建设基坑开挖时可减少防渗费用，外坡留有平台可用于钻孔灌浆，降低工程费用。劣势需要抬高场地高程，不适合缺少土料区域；进行区内建设基坑开挖时需要枯水期作业或单独进行防渗，影响垸内开发建设；对于垸内为基本农田的项目不适用。施工泥浆容易外溢，造成污染；地下施工，对施工队伍素质要求高，否则效果不易保证；切断垸内和河道的水体交换，造成地下水水质恶化；破坏地下水平衡，降低海绵城市建设效果；

堤基防渗措施选择，除了考虑地质条件、渗流状态及工程现状外，还需考虑工程投资、占地、运行管理及对城市建设的影响等问题。经过综合比选，最终选择水平防渗方式。

（四）景观类型的选择

朝正垸段浏阳河河道管理范围为两岸堤防之间的水域、沙洲、滩地行洪区，两岸堤防及护堤地，故本次涉及的均为河道管理范围，关系防洪堤的安全，河道岸线和河道边坡对景观布置要求比较严格。以往景观工程中布置的景观雕塑、大型乔木、较大的配套建筑均无法在滨水区进行布置，对于景观植物，也要求低矮的灌木和具备防护林功能树木。

对于堤外的景观方案，比选之后选择建设体育公园。体育公园场地平坦，无须种植大型乔木，也不要过多的永久配套建筑。浏阳河洪水陡涨陡落，体育公园有利于人员的撤离，即使突发洪水，也不会形成大的财产损失，同时也有利于洪水过后的场地清理。

堤内的景观方案，考虑本区域为排水低区，根据浏阳河水系海绵城市专项规划，本区域水系的年径流总量控制率为73%，这对于片区的整体布置要求提出了更高的要求。在严格遵循现行设计规范规划布置传统雨水管渠系统的基础上，再通过优化片区竖向标高和微地形处理，利用堤内规划公园中轴绿地区域作为超标雨水行泄通道。为确保实现中轴绿地区域的行泄功能，优化片区道路竖向，将相应道路坡向中央绿地，为雨水削峰供有利条件，有效降低内涝灾害影响。在此基础上，建议本规划范围内的场地内竖向设计采取降低绿地、道路绿化带标高的方法。下雨时雨水汇流至绿地区域再经雨水口收集排走，暴雨时利用绿地的低洼地势储存雨水，这样可增加雨水集水时间及地表渗水量，降低雨水洪峰流量，削减管网洪峰流量，降低管网排水负荷，增加现有排水管网的排水能力。

四、结束语

以往防洪工程建设往往会容易出现通过工程建设形成“向水要地”，增加开发面积。现在水生态文明的理念不断得到深入的贯彻通过整治水环境、修复水生态、形成水景观。如何平衡片区开发和水生态，是一个长期的课题，在片区开发过程中应不停地探索，对于遇到的各种问题，应该以科学和长远的角度去权衡。滨水区可视作是不可再生资源，在未来的城市滨水区域开发过程中，应尽量恢复河道生态，扩大城市范围滨水绿地的范围，努力打造碧水绕城、人水和谐的水域环境。