基于水动力特性河道景观设计论文
基于景观与水利融合理念的城市河道景观设计研究
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研究背景与意义
北京的河道景观历史悠久,自古以来就是城市的重要组成部分。然而,随着城 市化的推进,许多河道景观逐渐失去了原有的生态和观赏价值。为了恢复河道 景观的功能和提升城市环境品质,对北京城市河道景观进行改造具有必要性和 紧迫性。
研究方法
本次演示采用文献调研和实地调查相结合的方法,对北京城市河道景观改造的 相关文献进行梳理,了解改造的现状及存在的问题。同时,采用数据分析法, 对收集到的数据进行整理、分析和归纳,以更直观地反映河道景观改造的现状 和问题。
结果与讨论
通过实地调查和文献综述,发现当前城市人工河道生态水系景观规划设计存在 以下问题:(1)河道生态系统脆弱,生物多样性不足;(2)河道水质普遍较 差,水体污染严重;(3)河道两岸缺乏特色,景观同质化现象严重。针对这 些问题,本次演示提出以下改进意见:(1)加强生态系统保护与恢复,提高 生物多样性;(2)强化污染源控制与治理,改善水质环境;(3)注重景观设 计与地方文化特色的融合,提升河道两岸的景观品质。
3、优化空间布局:合理规划河道周边的建筑和设施,为游人提供更多的活动 空间。
4、融入地域文化元素:在景观设计中融入北京的地域文化和历史元素,提升 河道景观的特色和吸引力。
5、加强监管力度:政府应加强对河道景观改造的监管力度,确保改造工程按 照规划实施,并及时解决改造过程中出现的问题。
6、倡导公众参与:鼓励市民积极参与河道景观改造过程,提出意见和建议, 共同推动城市环境品质的提升。
参考内容三
引言
随着城市化进程的加速,人们对城市环境的品质要求不断提高。城市人工河道 作为城市水系的重要组成部分,在改善城市生态环境、提升居民生活质量等方 面具有重要意义。本次演示旨在探讨城市人工河道生态水系景观规划设计的相 关问题,旨在为构建生态、美观、实用的人工河道景观提供理论支持和实践指 导。
河道整治工程中的滨水景观设计解析
河道整治工程中的滨水景观设计解析摘要:时代的进步发展加速了城市河流功能的演变,城市河道整治工作也被赋予了新的内涵。
近几年,河道整治工作打破了传统治水模式,多功能的滨水空间成为居民新的精神文化需求。
文章以某地区河道整治为研究切入点,就河道整治工程滨水景观设计问题进行探究。
关键词:河道整治;滨水景观;设计规划城市化进程的加快使得人们对城市化建设提出了更高的要求,滨水景观是城市化建设的重要内容,滨水景观的建设和改进能够进一步延伸城市经济带和文化带的发展。
在新时代背景下,城市河道景观被赋予了更多的内涵,在河道整治工程建设的过程中,在满足水利治水的前提下,坚持人本化发展原则,做好污水治理、河道清淤、驳岸生态修复等工作,实现功能性、景观性、参与性的结合。
文章结合某地区河道整治工作发展实际情况,就生态护岸景观设计问题进行探究。
一、工程概述文章所研究的滨水工程靠近城区的南北向主干道,水系长约3.02公里,其中北段长度为1832米,河道宽度为18米,东侧滨水景观带宽约9米;南段长度为1182米,河道宽度10m,东侧滨水景观带的宽度为8米到15米,工程的周围包含文化、行政、体育、商业住宅、文化娱乐等多个类型的建筑,为城市发展中轴线。
二、河涌整治工程滨水景观整体设计思路(一)设计理念文章所研究工程滨水景观设计遵循以人为本的设计原则,在尊重自然环境的基础上进行工程建设,形成天人合一的设计,在保证河道具有泄洪排涝功能的基础上积极发掘城市滨水景观的生态功能和休闲娱乐功能。
通过对河道两边景观设计和规划,打造集安全生态化、文化赋能、多功能化为位一体的滨水景观带。
(二)整治原则第一,河道整治工程滨水景观设计和城市总体规划设计相协调,做到城市开发和河道综合整治的互惠互利。
第二,加强对河道的综合整治,严格执行整体和生态最优的原则,将河道整治和环境改善工作充分结合在一起,即在城市生态河道建设的过程中要综合考虑水生态、水景观、给排水、污水处理、中水回用、排涝和文化遗产等功能的有机结合。
论城镇河道的水景观设计
重要 生 命 之 源 已经 成 为 了城 市 建 设 者 最 为 关注 的 话 题 。城
市 河 道 也 是 城 市 的一 个 名 片 ,在 很 大 程 度 上 可 以 对 一 个 城 市 的特 色 进 行 概 括 ,也 可 以 给 市 民 在 茶 余 饭 后 有 个 休 闲 的 好 去 处 ,河 道 中 也 孕 育 了很 多 生态 系 统 ,为 大 量 的 动 植 物 提 供 了 栖 息 之 地 。 在 城 市 的 多个 组 成 系 统 中 ,河 道 具 有 不 可 小 视 的 作 用 ,河 道 生 态 系 统 与 城 市 内 部 核 心 区 的人 工 生态 系 统 和 外 围流 域 的 自然 生态 系 统 不 同 , 保 留并 延 续 着 自己独 特 的一 面 。 这 独 特 的 魅 力 ,优 良 的河 道 滨 海 景 观 生 态 系 统 吸 引 了 大 量 的 居 民从 而 刺 激 着 房 地 产 的建 设 。 另 外 ,在 进 行 其 投 资 建 设 的 同 时还 带 动 着 周 边 的 开 发 与 建 设 , 给 城 市 注 入 了新 的 活 力 , 在 很 大 程 度 上提 高 了城 市 的经 济 增 长速 度 。总 之 ,建 设 良好
关键 词 :城 镇 河 道 ;水 利景 观 ;设 计 中 图分 类 号 :T U 9 8 6 . 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 6 — 7 9 7 3( 2 0 1 3 )0 1 — 0 2 8 3 — 0 2
在 我 国经 济 高速 发 展 的 同 时 , 城 市 化 也 在 不 断 的加 深 ,
上 没 有 去 考 虑 其 可 持 续 发 展 ,对 今 后 的水 资 源 的 综合 利 用 没 有 最 大化 , 这 对 整 个 城 市 河 道 今 后 的定 性 产 生 了很 大 的影 响 。
简谈水利工程坝后河道景观设计的论文.doc
来一定的隐患。
因此,建设水利枢纽坝后河道景观对保护河道基本功能有着重要的作用。
河流具有一定的蓄水、滞水作用,它是城市居民与其它生物维持生存,以及城市环境得以存在的必要因素从河道引水灌溉农田供给工业和生活用水。
因此良好的河道水环境是保障水资源持续供应的基础。
河道水系是环境中维持和调节生态平衡的一个重要部分。
河道水系、驳岸、植被、绿化是城市区域环境改善的主要阵地,特别是在防风固沙方面。
有一些河流则成为城市空气对流的绿色通道,在保护城市生态环境和缓解城市热岛效应等方面起着举足轻重的作用。
现代社会的快节奏,给人们带来许多压力,而现代生活质量的提高给缓解工作压力提供了许多渠道。
回归自然,领略自然风光是居住在城市中的人群所向往的。
但随着城市建设中的休闲空间不断减少,因此开发水利工程坝后河道景观,为人们提供休闲场所,对河道进行综合开发利用是现代社会发展的需要。
在对水利工程坝后河道景观建设的时候,人们已经不光是考虑到其本身的经济价值,而是更加的注重它的生态价值。
如今的生态环境建设已经成为了国家基础建设中一项不可或缺的项目,生态环境的建设不仅可以为人们的生活环境创造有利的条件,还促进了经济的发展,所以在对水利工程的河道进行设计的时候,应更加注重利用河道及其周边的环境来美化环境,净化环境,为河域的生态系统建设提供了基础。
3.水利工程坝后河道景观设计的基本原则进行水利工程坝后河道整治规划的研究工作,必须认真有效的搞清楚其基本原则。
其基本原则可以用以下24个字进行概括,也就是全面规划、综合利用;因势利导、因地制宜;远近结合、分期实施。
全面规划、综合利用是说各部门之间要进行综合全面的协调,做到明确有效。
而因势利导、因地制宜是为了根据具体的河道情况进行规划,综合考虑实际。
而远近结合、分期实施主要是为了分清轻重缓急,有计划地实施。
4.水利工程坝后河道景观设计的方法河道景观是反应河流演变、水流特征、滨水空间,通过自然呈现或人工营建而在自然形态及人文形态相互作用下形成的面貌或特征。
论述河涌整治工程中的滨水景观设计
论述河涌整治工程中的滨水景观设计摘要:随着时代的进步,城市河流的功能在逐渐演化,城市河道治理也因此被赋予了新的内涵。
近年来,河涌整治工程突破以往传统的治水模式和治水理念,具备多种功能的滨水空间已经成为城市居民新的精神文化需求,也成为城市品质的标志之一。
综合运用各种手段构建起的城市亲水平台——水利景观在大大提升了整个城市的品味的同时,还带动了城市经济带和文化带的延伸,成为城市居民户外休闲的重要场所。
根据以人为本、人水和谐的治水原则, 在抓紧污水治理的同时, 开展河涌清淤和底泥处置、生态景观补水、生态护岸、绿化美化等措施, 做到水安全、水景观、水环境、水生态和水文化的有机结合。
本文以佛山市大福路南延道路工程中的新市涌整治工程为例, 从生态护岸结合景观环境方面对河道治理的设计进行了一些探讨。
关键词:生态护岸; 景观环境; 河涌; 规划1 工程概况大福路(现已更名为岭南大道)是佛山市禅城区南北向的城市主干道,北起禅城区的同济东路,南至新城南一路,与顺德区的乐从镇相接,全长6.55公里。
周边建筑有行政、文化、体育、商住、文娱等多种建筑,为城市发展中轴线。
本工程范围由魁奇路至新城南一路,长3.6公里,宽98-110米,双向8车道。
其中的河涌(新市涌)全长3.02公里,北段(魁奇路-东平大桥)长1832米,河道宽18米,东侧滨水景观带宽9米、西侧为10米;南段(东平大桥-新城南一路)长1182米,河道宽20米,东侧滨水景观带宽8-15米。
2 整体设计思路2.1设计理念遵循以人为本、人水和谐的设计原则,在尊重自然的基础上,加以完善、补偿,从而实现天人合一的最高境界。
在保证河涌具有泄洪排涝等功能的基础上, 发掘城市滨水景观巨大的生态功能和游憩功能,对两岸景观带进行精心的规划和设计,以形成水与绿色结合的滨水环境,使之具有较强的景观和生态功能,力图构建一个自然环境和人工环境和谐共存的、可持续发展的城市滨水景观带。
2.2 整治原则A、与城市总体规划相协调, 做到城市开发与河涌整治互惠互利、双赢的原则;B、实现河涌综合整治:治河、治污、治环境同时并举;C、生态优先、工法自然,生态为本、构筑城市生态绿色廊道;D、凸显亲水性:积极营造可亲近的滨水空问,促进人与自然的融合;E、景观节点设计融入城市文化:在河涌整治中,应通过开发、保护,挖掘河涌两岸的内涵韵味,并将其融合到工程之中,设计成风格独特,却又与周边环境融为一体的节点;F、坚持可持续发展:通过改善水环境,加强两岸绿化,充分发挥河流在保持生态平衡、调节区域微气候等方面的综合功能。
浅析城市河道水景观设计
到影响。 这就要求河道水景观在设计上要 重视 添加 生态环境 的新恩路 , 并通过 合理的规 划和建设 , 让河道水景观在新形势下促进人
水 的 可持 续发 展 。 关键词 : 城市河道水 ; 景观设计 ; 重要作用 ; 现状 ; 发展 中图分类号: T U 0 2 3 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 3 — 5 1 6 8 ( 2 0 1 3 ) 1 9 — 0 1 4 2 — 0 1
2 0 1 3 . N 0. 1 0 n a n S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y
交通与建筑科 学
浅析城 市河道水景观设计
和 翔
f 郑 州市 水 利 建 筑勘 测 设 计 院 , 河南
郑州 4 5 0 0 0 0 )
摘
要: 目前 , 许 多城市都存在 着现有河道景观受破 坏的问题 , 这造 成客观环境每况愈下, 也使得人类和动植物的 生存条件 受
( 1 ) 建 设 现 状
善和修复工作 , 并重视对 节约保护 的加强 , 寻求一 种可持续 发 展的平衡 状态 , 在这种生态平衡 中, 不仅可以实现资源节约 、 经 济发达以及社会进步 , 还可 以实 现人 与 自然 和谐相处 的 良好 生 态。 其次 , 还要坚持“ 生态治水” 新思路 , 从“ 生态治水 ” 的理念理 论 出发 , 做好水资源的综合利用 。 这样 , 就可 以努力追求人与 自 然和谐相处 , 实现“ 人水共融” 的良好环境 。 最后 , 还要重视人工 和天然 的河道 的自然调蓄功能 , 把生 态地 的强暴 雨量尽 可能地 缓冲 , 从 而使涝灾风险降低 。
但河流 的主要作用依然是泄洪和 防汛 。为 了把泄洪速度加快 , 在河道弯 曲的地方便会用无数 的渠道拉直 , 于是一个个近乎垂 直 的人 工水泥驳岸被建成 . 也造 成了 “ 渠化 ” 现严重 象的情况 。 由于思想观念跟不上 。 一些成熟甚至还 出现 固化河道底部 的河 道, 被戏称“ 游泳池 ” 式河道 。这种错误 的设计理念不仅增加 了 建设 成本 , 而且大大破坏 了生态环境 , 使得 河道原本 的水生物 在人工硬化 的环境 中失去了生存 的空 间。 其次 , 建设缺乏新意。 目前 , 国内的许多水利工程形成 了一定 的规模 , 其坝、 堤、 渠、 库 在 数量上达到 了要求 , 但却 缺乏形式设 计 的多样 性 , 使 其没有 本质的 区别 , 这不仅使水 资源浪 费的现象严重 , 也 因其毫无新 意而无法达 到旅 游观赏性 的要求 . 无法成为体现城市特点 的名 片。除此以上的两点现状 之外 , 在我 国城市化进程快速发展 的 背景下 , 传统国城市开发浪潮 的推动下 ,城市的河道水景观设计 的研究与规划工作也进一步展开 。 而河道水景观设计作为城市 规划设计 中的重要组成部分 , 在受 到社会越来越 多的关注的同 时. 也逐渐成为城市建设 中的亮点。 于是 , 从可持续发展的角度 而言 . 对 良好城 市河 道生态 系统的建设 , 在促 进人类延续 和发 展方 面发挥 了重要的作 用。 1 建 立 河道 生态 景 观 系统 的 重 要 性 般来说 . 河道可 以看成是一 座城市 的名片 , 所以, 景观 设计 的好坏是城市形象 的整体体 现 , 而具有特色 的城市河道水 景观在适应现代城市发展方 面也应该做得 比较突出。的。具体 来说 , 合理的城市河道水景观设计 , 除了可以在 防洪、 水利方面 满足要求 以外 。 还可 以通过优美的生态环境帮助城市生活 的美
基于水动力模型的农田水利沟渠特性分析
2 0 1 3 年 第1 9 期 l 科技创 新 与应 用
基 于 水 动力模 型 的农 田水利沟渠 特性 分析
滕 晓 波 裴 毅
( 湖南农业大学工学院, 湖南 长沙 4 1 0 0 0 0 )
摘 要: 为 了促 进 农 田 水利 沟 渠 能够 得 到畅 通 的排 放 , 利 用 水动 力模 型分 析 了排 放 沟 渠 形 态改 造 前后 的流 场 变化 , 并 通快 慢 , 证 实 了水 动 力模 型在 畅 通农 田水 利 沟 渠 中的 有效 作 用 。 关键 词 : 水 动 力模 型 ; 农 田水利 沟 渠 ; 分析
1背景 简介 3 . 2合理 划分 网格 在我 国某 市 的风景 区 中有 两个重 要 的雨 污合流 排放 口, 这 两个 排 首先 , 在 操 作过 程 中 , 可 以将所 要 调整 的 区域 利用 m a p 模 块进 行 放 口的水流都是依靠沟渠排入某湖的。 据相关数据表明, 该沟渠大致有 二维 有限元 网格 的划分 。接着 , 将 划分 完毕 的网格切换 至 m e s h 模 块项 3 2 0 m长 , 最 宽处 可达到 4 5 m。 沟渠呈 现 出蜿 蜒 曲折 的状态 , 中间有 一小 下, 以便有效的纠正 、 整改初步划分的有 限元网格。在 R m A 2 模型中, 岛。 如 此的形 态布局 , 经常导 致水 流通道被 堵塞 , 水 流无法正 常通行 , 渠 其主要 边界 选用 的是 四边 形网格 , 而非三 角形 网格 。因此 , 在 进行边 界 道 内部沉 积 的厚重 的淤 土泥 沙长年 没有 得到 良好 的清 理 , 其 数量 与 日 网格划 分 时 , 必须 采用 自动 、 手动 的形 式 , 先 将三 角形 网格 转变 为 四边 剧增 。因此 , 淤泥成 为 了雨 污水 中最 主要 的沉积 物 , 也是湖 水最 主要 的 形 的形 式 。 污 染源之 一 。 合 流制雨 污水 中存在很 大 比例 的小 型颗粒物 质 。 为此 , 为 3 . 3确定具 体的边界 范 围和选用材 料 的属 性 尽 量减少 这些 固体 物质对 湖水 水体 的污 染 , 也 为 了减少 湖底 厚重 的淤 在 实际 处理 该 市湖 水管 制 时 , 根 据 具体 的 地质 情况 , 按 最 大限 度 泥 淤积 , 急需 动用切 实可行 的工程 措施来 对沟渠 中 的沉 淀地进 行改造 、 的流量确定溢流 口和机排 口。同时 ,依据 以往成功经验 , R m A 2中 修整 , 以期降低颗粒类污染源对湖水的污染 。 为了使 固体颗粒物能够顺 P e c l e t 数 值一般 处于 1 5 0的范 围 内。 另外 , 曼 宁系数 对湖水水 流速度 利的在沉淀地内下沉, 对该流域内的水体流速具有较高的要求。 只有流 的大小 与方 向有重 要 的影 响作 用 , 是 一个 用来 反映 河床 具体 摩擦 情况 速达到了一定要求 , 就能在较短时间内使颗粒物沉积下来 , 为彻底清理 的参考系数。 在河床 比较平坦且杂草并不茂密的地形情况 , R m A 2 模型 区域 内的 淤泥提供 便利 。 般 采用粗 糙 比率为 0 . 0 1 5 - - 0 . 0 2 0的范围 。其 中 , 这 两个参考 数 值都无 水 动力模 型 是一种 用 于描述不 同水 体 、 水 文特性 及 流场 空间 布局 法通 过直接 测量得 到 , 而是 要在进 行无数 次反复 试算 的基 础上获 得的 。 规律 的数理 模型 。 在 探究湖 水污染 物具体 布局 的过程 中 , 首 先要研 究不 在该 区域 中 , 经过 多次试算 , 将 这两个 参数值 分别确 定为 3 5 和0 . 0 2 0 。 同类 型水体 、 水文 的特 殊性质 , 掌 握水体 中流场 的空 间布 局特 色 , 为正 3 . 4水动力 模型 R m A 2的具 体施 行 在 全部完 成水 动力模 型参考数 值设 定以后 , 必 需严 格检查 R m A 2 确把 握湖水 污染物 的具体 分布特 征打下基 础 。 所以, 在分析 农 田水 利沟 渠特 对 , 我们先 要利 用水 动力数 学模 型对 该 区域水 体特 性 与流场 分 模 型的运 行功 能 , 及 时处理 自动 检查 网络 与边 界要求 设 置不完 善 等 问 题。 上 述流程 是每次施 行模 拟功能 之前都 必须要 认真完 成的工作 任务 。 布作一 定 的研 究调查 。 2关于 水动力模 型— R m A 2 的介绍 旦水 动力 模 型在实 际施行 过程 中 出现 了一定 程度 的失误 , 则 需要 依 水 动学模 型 R mA 2是美 国由美 国 三名 陆军 工程 兵 团河 道研 究 员 据设备所提示的错误信 息, 对水动力模型依次进行有关的修正与处理, 构建 的 , 这是一 种用 于研究二 维有 限水动力 学的数 学模型 , 其 主要功 能 然后再 对 R m A 2 模 型进 行细致 的检 查 , 一 直到所 有错误 全 部得 到妥 善 是计算 收张河 道 的流 场 、 河道汉 口流场 、 岛屿水 位 、 水库 和河 口流场 等 。 解决方 可进行 下一个 步骤 的处置 。如 果 ,在 一开始模 型就没 有 出现 错 水动力 模 型属 于纳斯 托克方 程 , 其 能够求 解 出雷诺 数格 式 的有 限单元 误 , 那么就 可 以直接运 行水动力 模型 , 使R mA 2 充 分发挥 其功能 。 解 。该基 本方程 严格遵 守质 量守 恒原则 , 同时也 是基 于 x, Y两个 方 向 在上 述检查 全部 完毕 以后 ,则可 进行 R m A 2 模 型 的具 体运 行 了 。 同时 , 要将水 动力模 型运 行够 产生 的数据 结果 以 - s 0 l 的形 式进 行文件 的动态守 恒原则 来进行 的 。R m A 2 方程具 体形式 如下 : 存 储 。一 旦顺 利完成 该存储后 , 日后就 可 以通过 直接 调用该 文件 , 来读 ・ 鲁+ h 鲁+ 詈一 吾 t 。 + + t 鲁+ + c 。 , 取 施行 的运行 结果 ,以便 深入 分析探 究模型 运行 的具体情况 。如此 一 +( +. . ' m 一 . ’ ∞- 一2 知 | i - =0 来, 既可 以研究水 动力模 型对 畅通 农 田水 利沟渠 的重要 作用 , 也 可以为 相 关农 田水利 沟渠 特 眭的分析 探究 提供借 鉴价 值 , 用 以更 好 的促进 相 关领 域 的技 术发展 。 +‘ _ + y Z ) … 一 . - 一2 I ● 互O 3 . 5基 于水动力 模型 的农 田水 利沟渠 杼 『 生的结构分 析 在进行结构分析之前, 首先要将原先农田水利沟渠中间高起的各 菩+ ・ 鲁 + 争+ - 警 + 筹e 。 c ) 类 土堆搬 运至排放 口区域 的低洼 处 。 然后 , 再 将溢 流 口与排 放 口的农 田 其中 , h表示 高层 基 准 面以 下的水 深 ; u 、 v 分别为 x , y 方 向上 的垂 水利 沟渠 进行 妥善 的调整 、 修理 , 对水 利沟 渠做 好合 理 的疏导 工作 , 使 直均 速 , 其 单位 为 m / s ; x 、 Y 、 t 分 别表示 为 坐标 值与 时 间 ; p 代表 水 的密 其整体 形成一 个 “ 胃囊 ” 形 态 的沉淀地形 。 与此 同时 , 还应该 将若干个 排 度; E表 示着旋 动扩散 系数 ; g 为重 力加速 度 ; a 是河 床本 身的高 度 ; n 代 放 口所积 聚 的雨污水 进行 正确 的疏流 , 尽最 大 限度 的将这 些雨 污水 排 表曼 宁系 数 ; ∈ 是风 应力 的 系数 表示 风 的速度 ; 为 自然风 向 ; c o 代 至沉 淀池 区域 内。 依 旧 以某 市某 湖沟 渠改造 前后 的变化 为例 , 在利 用水 动力 模型 对 表地 球的角 速度 ; 代表地 区具体 的纬度 。 全 面改造 之前 , 该 流域 内最 大 的水 流速度 为 在 三个方 程 中,前 两个属 于 x 、 Y坐标 方 向上 的 动态守 恒公式 , 最 农 田水 利沟渠 进行 大规模 、 后一 个是用 以表 示水 流连续 性 的公式 。另外 , 从 上述 方程 可知 , R m A 2 0 . 0 2 2 m / s , 而在完 成改 造 、 整治之后 , 同一 区域地段 的最大 水流速 度立 即 . 0 0 8 m / s , 其 流速 的降低 幅度十分 明显 。 这 样的水 流速度特 别 基本 方程 中控制 方程 是基 于伽辽 金有 限元 的方 法之 上 , 用 加权余 量 形 降低 到 了 O 式来解 答 的。 该 方程 的所有解答 过程 一致采 用隐式 的形式 , 在 求解联 立 容易使 固体 颗粒 污染 物质在 短期 内迅 速沉 淀下来 , 从 而避 免 了因这 些 方程 时 , 则用 N e w t o n - R a p h s o n 非线性 迭代 的方 式来进 行 。 固态污染 物质 随水流 流人湖 内 , 而使 湖水发生 变质等 问题 , 有效 的防止 排 除 了固态 污染物 质成 为该 湖最 大 的污染 最后 , R mA 2 模 型 是基 于流 体静 力理 论这 一基 本假设 条 件而 展 开 了湖水 变为 污染水 的情 况 , 的。 换言 之 , 该模 型 的应用 前提是 , 忽视垂 直方 向的加速度 。 水 动力模 型 源 的问题 。 个是 建立在水 平平 面上 的二维 流 。由此 , R m A 2 模 型无 法解 释漩 涡 、 4结束语 垂 直加速 度等情 况 。 基 于水动 力 R m A
河道绿化景观优化设计论文
河道绿化景观优化设计论文第1篇:河道绿化景观优化设计论文1河道绿化景观的意义1.1人心需求1.1.1增加城市绿地面积。
河道绿化最明显的作用是可以增加城市绿地覆盖范围。
城市绿地对城市的发展有积极作用,例如净化空气、减少噪音污染、给居民提供良好的休闲场所等。
受经济发展的制约,城市用地紧缺,建设者很少把有限的土地用来完善城市绿化建设,越来越多的人开始高度关注城市河流两岸的绿地建设。
1.1.2丰富城市景观。
经济的快速发展使人们对城市景观的要求越来越高,丰富多*的景观建设是城市稳定发展的保*,与钢筋、水泥建设起来的城市景观相比,人们更加青睐有绿*植物建设起来的景观。
1.2提供亲近自然的场所城市生活节奏快,人们很少有机会近距离地亲近大自然。
河道景观建设不仅可以保障城市建设环境,为城市提供丰富的景物参观点,还可以使忙碌中的居民亲近大自然,使城市居民的身心得到健康发展。
2河道绿化景观优化设计的原则2.1坚持因地制宜的原则河道绿化景观设计首先要坚持因地制宜的原则。
不同地区河道水土条件不尽相同,河道绿地设计者需要充分考虑河道地区的水土情况,选取适合当地水土的植物。
在条件允许的情况下,最好是在当地选取绿化植物,不仅能够保障植物的存活率,还便于管理工作的顺利进行。
另外,因地制宜的原则还要求绿地植物需要与周围现有的景观相协调,设计者可以通过植物的颜*、线条以及形未完,继续阅读 >第2篇:城市道路绿化的景观园林设计施工论文城市道路的绿化工作不但具备美化环境的重要作用,而且有助于降低城市交通道路的噪音,以及起到净化空气的积极作用。
随着我国城市化进程的日益快速化,人们的生活水平有了大幅度的提升,在物质需求以及精神需求等多方面也提出了更高的要求,但是,如今的城市汽车数量与日俱增,大量的汽车产生了大量的尾气,对于城市的环境造成十分负面的影响。
城市的道路属于城市的骨骼,而完善城市的绿化设计对于城市整体的风貌具有重要作用,道路绿化属于绿地系统之中十分重要的一个部分,也是城市的基础设施建设当中比较重要的一个部分。
生态护岸的水景之美——以慈溪市潮塘横江防洪排涝工程景观设计为例
生态护岸的水景之美——以慈溪市潮塘横江防洪排涝工程景观设计为例浙江省河流众多,水系发达,共有河道6万多km。
河道在社会经济发展中发挥着极其重要的作用,既是江南水乡独特的风景线,也是灌溉、排涝、航运、发展国民经济和保障人民安居乐业的生命线。
但是,近年来浙江省河道普遍存在淤积严重、河水污染、堤防坍塌等现象,严重制约了社会经济发展。
因此,省政府提出争取用5年时间,整治重要河道1万km,工程总投资200多亿元,基本改善水环境、改善人民居住环境和生产生活条件,再现扛南水乡“水清、流畅、岸绿、景美”的风貌。
一、背景慈溪市潮塘横江防洪排涝工程是慈溪市重大水利工程,全长9公里,计划括疏河道面宽80米,两岸设置20—50米宽休闲景观绿化带,总绿化用地约75公顷,计划投资9亿人民币,通过水工与景观的联合设计,力求营造一个舒适、优雅、有情趣、有文化内涵的生态环境,为市民提供一个良好的休憩、赏景的活动场所。
其中生态护岸的水景设计是该工程主要特色之一。
本文将主要介绍生态护岸的生态性及亲水性的设计。
二、挑战与目标以往的城市河道的治理一般采用直立式(矩型)护岸,这种方法节约土地、解决防洪和排水问题,但是,它破坏了自然河流的水文循环和生态结构,河道、航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,减弱河流的自然净化能力,破坏岸边生态系统,缺乏河道的水景之美。
因此景观设计的机遇是联合水工设计,从生态护岸入手,引入公园水景设计理念,在满足防洪排涝的同时,设计一个植被葱郁的生态化的水陆边界,并使人能近距离、安全地与水亲近,使水-生物-人得以在一个边缘生态环境中相融共生。
三、方法初探1、引进层级放坡的设计方法.具体设计:驳坎按照1:3间隔放坡,间隔位置设计游步道;临水1:3坡体设计土工格室,内种植水生植物,常水位与土工格室中部.2、引进隐型驳坎的设计方法.具体设计:降低生硬、呆板的距型驳坎的设计高程,使驳坎的顶部高程低于设计常水位,高差控制在20~50厘米.两侧绿带通过堆土造坡,使沿线的竖向设计高程满足城市相应的防洪要求.土坡从后侧绿地延伸至驳坎的顶部,隐型驳坎与土坡水线之间形成水生植物种植槽,宽度变化丰富.种植槽内依据水生植物适应水深情况,配植选种多样水生植物,与两侧河滨绿地的乔、灌、木景观形成呼应,重构水生植物、鱼类、岛类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所,营造丰富水景景观。
城市河流生态景观设计探讨论文
城市河流生态景观设计探讨论文城市河流生态景观设计探讨论文摘要:人们对于生活环境的质量要求越来越高是社会发展的趋势,于是,人们对于城市河流生态景观设计的研究越来越重视,好的城市河流生态景观设计在满足水利工程需要的同时还能有效改善城市的生活环境,让城市的环境变得更加美好。
本文通过对城市河流生态景观设计做了简单的研究,以期我国城市河流生态景观设计能有更好的发展。
关键词:城市河流;生态景观;研究河流是城市环境中的重要元素,随着城市不断的发展,城市建设取得成功的同时也引发了许多环境问题,城市的河流经常被作为污水的排放地使用,因此,为了改善生活质量,人们对于城市河流生态景观设计的要求越来越高。
城市河流生态景观是在保证了河流以及河流周边生态环境的前提下,利用生物技术、景观设计以及水利建设并用形成的河流景观区域。
1我国城市河流生态景观现状对于城市河流水域的开发建设,近几年我国投入了不少资金,但实际上我国的城市河流生态景观设计还处于初级阶段,其规划、设计等方面都存在着许多不足,这就严重影响了城市河流建设的效果[1]。
自然的河流丰富多样,形成了独特的自然景观,但目前人们在对于城市河流生态景观设计上没有考虑到对河流的自然需求,忽略了对河流以及河流周边动植物的保护,导致河流景观设计流于表面。
我国对于河流的规划治理很大程度上没有从生态的角度上考虑,因此,对于城市河流生态景观设计还需要更深入的研究。
2城市河流生态景观对城市的影响2.1对城市环境质量的积极影响河流以及周边的生态环境是城市环境的重要组成部分,也是环境良性循环的动力,因此,河流生态景观就是改良城市环境的源泉。
河流沿岸有许多自然的植被,它们能产生大量的氧气,提升空气的质量,而河流的流动性能使新鲜的空气流向城市的中心,形成循环流动。
另外,城市河流生态景观是在城市建筑群落距离的地方建立的一片集中的林带,它能消除城市中各种声源造成的噪音,能有效的缓解城市中的噪音污染。
同时,由于河流特有的.生态环境,能形成鱼类、鸟类、植物包括人类共同和谐相处的环境,这在整体上能影响城市人对环境的感知,提升他们居住的环境质量。
基于生态理念的城市河道景观设计研究——以建始广润河道景观为例
基于生态理念的城市河道景观设计研究——以建始广润河道景观为例□陈欢摘要:中国地方志多有共识——“国必依山水”。
“上善若水”,人类文化的产生和发展都与河流流域相关,“水可载舟,亦可覆舟”,历史上洪水猛兽危害人类生命的沉痛教训,告诫人们“不是山水服从城市,而是城市服从山水”。
随着社会的进一步发展,部分地区对水资源过度开发利用,损坏河流的自然生态系统,造成水质污染、水生生物锐减。
城市河道景观设计应注重发挥生态理念下城市河道的整体功能,实现人与自然的和谐共处,从而真正达到“人水和谐”。
关键词:生态城市河道景观设计河道景观是城市景观中重要的组成部分,风景宜人的河道景观不仅能让人们感到心旷神怡,为附近居民提供休闲娱乐场所,而且能够给城市带来生态效益,改善城市小气候,给植物、动物提供良好的生态环境。
城市河道景观设计不能仅仅停留在美学范畴上,从而忽视了河流本身的生态性、功能性、自然性,而要发挥河道内外生物的多样性,促进河道系统的生态健康发展[1]o一、当前城市河道面临的主要问题1水质污染问题在人们急切地将水融入城市、服务城市生活时,往往忽视了水的自然属性。
随着城市化的发展、经济的迅速增长,各种工业废水和河道沿岸居民生活废水的排放导致很多地区的河道遭到污染,河流自身净化能力退化,河道生态环境遭到破坏。
2.河岸景观被破坏在以往的河道治理过程中,设计师多采用硬质的混凝土浆砌驳岸,切断了护提土体与上部空间的水气交换和循环,也切断了天然河道的生物链,阻断了河道的自然过程,破坏了生态环境,使河道失去了活力。
3.防洪排涝如果城市河道建设没有达到相应的标准,当降雨量较大时,人们的生命财产安全就会受到严重损失。
4.与周边开发建设环境不相协调现状城区河道环境与城市形象塑造的需求不一致,缺乏对周边居民的人性化考虑,亟需改造和整治。
二、城市河道景观生态性设计原则在河道景观设计中,实践是极为重要的一部分。
河道景观是一个整体的生态系统,由各部分景观元素组成。
基于河流生态修复理念的滨水景观设计研究
基于河流生态修复理念的滨水景观设计研究摘要:随着全球人口密度的增加,工农业迅速发展,全球资源过度被消耗,河流水质污染日益严重,生态用水J}乏、污染物排放总量大、结构污染突出、面源污染严重等问题层出不穷,加剧了对生态环境的破坏,人类正面临前所未有的环境与生态问题,河流亦成为城市函待解决的难题。
作为城市历史文化孕育者的河流对城市发展有着举足轻重的影响,如何基于河流生态修复的理念对己经不堪重负的城市河流进行设计,将人们从追求经济效益最大化到意识到河流生态重要性以及河流资源可持续利用的思想转变,反馈并落实到滨水景观设计,激活场地活力并使其历史文化得以弘扬,进而达到人与河流共生的目的,己经成为一种现实需求。
关键词:生态修复;河流生态修复;滨水景观引言我国城市迅速发展,但城市化进程普遍质量不高,加之人们的认知水平的局限性,快速发展的城市与不断加剧的生态环境污染之间的矛盾冲突与日俱增。
目前,作为城市高强度开发以及城市高强度建设区域的河流,也在一定程度上承受着更多的环境污染问题。
由于缺乏对河流最基本的尊重,河流截弯取直,河岸固化、河道渠化等问题较为普遍,河流物种日益减少,提升城市的防洪标准通常是城市化建设治河工程的目标,河道的渠化、直线化用以达到洪水快速通过的目的。
硬质化固土的堤防工程,不透水衬砌的河床等工程设施的实施,在一定程度上阻滞了水体与地下水,使河流处于无法呼吸的状态,降低土壤动物底栖动物的丰富度。
随之消失的还有河漫滩、植被缓冲带、生物栖息地等,生物种类降低、水体富营养化、河流的自然美学功能被削弱。
城市化河道治理的不透水覆盖使得地表径流增加、地下水补给减少、洪水内涝频繁、冬季径流减少、夏季气温升高等现象的发生,进一步导致土壤动物、底栖动物的减少,鱼类和大型无脊椎动物种群密度的降低,河漫滩植被的退化以及温度敏感型物种的减少。
河道的直线化导致深潭浅滩的丧失,进一步导致鱼类索饵场的减少,无脊椎动物植被的减少。
水动力特性下的河道景观设计方法探讨
水动力特性下的河道景观设计方法探讨作者:陈溯宁来源:《现代园艺·下半月园林版》 2015年第6期陈溯宁(苏州工艺美术职业技术学院环艺系,江苏苏州215104)摘要:随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的水利事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。
其中,河道是水利建设的一个重要环节,在实际设计中不仅需要我们能够对其功能性进行保证,还需要做好景观建设。
本文就水动力特性下的河道景观设计方法进行一定的分析与研究。
关键词:水动力特性;河道景观设计;方法河道是我国现今水利的一项重要基础设置,在河道治理过程中,需要我们能够对其基础功能、生态功能以及景观营造功能进行共同考虑。
对此,就需要在保证其基本功能的基础上做好景观设计工作。
1设计原则1.1 适应水位变化河道的水位会根据季节、流量的变化而不断变化,尤其是我国北方的河流,在枯水期水流量往往非常小。
为了保证河流能够满足最低景观水位,需要在设计时添加一定的保水工程措施,如橡胶坝等。
而在汛期,水位也会随之上涨,需要在设计中制定出良好的高低水位景观建设方案,以此满足输水控制、通航净空以及景观等要求。
1.2 保障防冲安全根据河道河势以及流速的变化,可以选择河道的护岸形式:对于流速较低的河道,可以选择自然生态护岸,对于流速较高的河道可选择刚性结构的护岸,如混凝土结构、砌块石结构等。
河道中的亲水平台以及景观灯设施也需要保证其能够具有良好的防冲性,并根据实际水流的特征对河道护岸进行设计。
1.3 适应河道行洪功能防洪是河道的重要功能,一般堤顶高度越高,防洪性能也就越好。
景观方面则需要尽可能地减小水位同堤顶的距离,即降低堤顶高程。
为了能够达到此种效果,就需要首先能够良好地选择河道整治方案,提升河道的行洪能力,尤其需要对因为河道景观建设可能对行洪能力以及阻力情况所产生的影响进行全面的分析,避免由于河道景观建设程度过大而使河道的行洪能力受到影响。
2丰、枯期水位变化造景对策我国的河流在不同时期的水位往往存在着较大的差距。
基于水动力特征的水利景观载体建设研究
力特征在 载体建设 中的应用为主 , 通过水动 力特征 内涵和表 现形式的 阐述 , 分析 了水利景 区建设 中水动 力载体的建
累积 [ 2 ] 。河 流湖 泊形 态万 千 , 水 系 网络错 综复 杂 , 不
同河流 、 不 同 区域 、 不 同时 间的所展 示 的水 动力 特征 不尽相同, 反 映 的文化 内容也 存在 较 大 的差 异 。河
收稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 9 — 1 2
透力 的破 坏 作 用 和 渗 透 力在 水 动 力 计 算 值 时 的应
的 活动 , 动 态 的河 流 为农 业灌 溉 、 引水 供 水 、 排 涝排 污、 交通运 输等 人类 生产 生活 提供方 便 , 同时由 于洪 涝 灾 害 的发 生 ,人类 又 有对 河 流 的 防洪整 治历 史 。 水 的动力 特 征在人 类利 用水 、 保护水 、 治理水 的过 程
设和应用。并 以阎 良区石川河城 区段 水动 力苑景观建设 为例 , 充分说 明水动力景观在水利景 区建设 中的重要性 , 为 其他水利景 区的建设提供理 论参考和 实践指导。 关键词 : 水动 力特征 ; 景观栽体 ; 水利景 区 中图分类号 : T U 9 8 6 ; F 4 2 6 . 9 1 文献标志码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 — 0 1 4 4 ( 2 0 1 3 ) 1 0 — 0 0 1 4 — 0 3
中发挥 着 巨 大 的作用 . 对 人类 社 会 的繁 衍 发展 产 生 了不 可磨 灭 的影 响口 ] 。 水 动力 特征是 指在 人类 社会历史 发展 过程 中利
河道综合治理的滨河景观设计研究
河道综合治理的滨河景观设计研究摘要:随着河流工程项目建设事业的快速发展,河道防洪、排污以及排水能力大幅提升。
在深入分析和研究河道综合治理过程中,滨河景观成为河道综合治理的综合性项目,滨河景观设计与开发建设,有利于促进本地区社会经济繁荣和发展。
本文先对当前国内河道治理过程中存在的问题进行分析,并在此基础上就河道综合治理过程中的滨河景观设计策略,谈一下个人的观点和认识,以供参考。
关键词:河道治理;滨河景观;问题;设计思路;研究通过对部分案例的考察与分析研究可知,部分滨河治理项目存在一定的负面影响,河道被覆盖或者侵占、航道被迫改变等,都会减少水域面积,甚至打破区域范围内的生物多样性平衡格局。
究其原因,主要是没有解决好河道治理与滨河景观品质提升之间的关系,过分考虑河床、河堤的硬化以及表面行洪和排污,严重忽略了河道综合治理过程中的景观设计必要性。
一、当前国内河道治理过程中的问题与不足近年来,随着人们对生态环境关注度的不断提高,虽然国内河道整体治理较之于以往有所提升,但是综合治理过程中依然存在着一些问题。
1、河滩渠道被占用或填埋,河道泄洪能力受到严重影响随着大环境建设的发展,相关配套设施基本完善,然河道被大面积覆盖或者侵占,以致于水域面积锐减,地表水面积变小,天然调蓄功能退化。
随着工业化建设进程的不断加快,企业排污以及居民生活污水向河道随意排放,导致水质严重污染,然而却没有深刻的反思个人的行为。
此外,人类无节制的进行乱开乱挖,大量占用河道,都会造成河道严重堵塞,为后续泄洪埋下安全隐患,终将面临无水可用以及无水可养、可赏局面。
2、河道受到严重的污染,生态功能遭到破坏传统意义上的河道治理,多限于河流的排污、防洪排涝以及蓄水等功能层面,反而忽略了其生态景观功能以及社会经济效益。
在设计与施工时,仅仅是为了避免水流破坏河道而已,在河道治理过程中多采用混凝土、砖以及浆砌块石等硬质建材砌床护堤,人工化痕迹随处可见。
从生态学的视角出发,河道治理的科学方法不仅仅是单纯的河床硬化,无法从根本上有效解决河流水质恶化以及生态破坏问题。
基于水动力特性的河道景观设计初探
基于水动力特性的河道景观设计初探摘要:加强河道景观设计的研究是十分必要的,本文作者结合多年来的工作经验,基于水动力特性,对河道景观设计进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:水动力特性;河道;综合治理;景观设计1 河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求河道景观设计应能适应不同水文条件和运行条件下河道水动力特性的变化,在不影响河道行洪、排沥、输水、通航等功能的前提下追求最佳的河道景观效果。
基于河道水动力特性对景观设计的控制性指标包括以下 4 个方面的要求。
(1) 适应水位变化。
(2) 适应河道护岸和景观设施防冲安全。
(3) 适应河道行洪功能。
(4) 适应河道生态功能。
2 基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策水资源时空分布不均匀是我国水资源的一大特征,是导致河流丰、枯水期水位差值较大的主要因素。
滨河景观的营造强调亲水特性,能最大程度地营建出人水交流的场所,是河道水景观设计所追求的目标之一。
如何构筑满足丰、枯水期不同水位的亲水空间,是滨河造景对策中需要研究的重要内容。
当丰、枯水期的水位变化较大时,可以采用多级复式断面形式来进行设计,如图 2 所示,以构筑丰、枯水期不同水位的亲水空间,使其更能满足不同水位下的景观要求。
为处理常水位和洪水位之间的高差,营建良好的亲水景观效果,可以在略高于常水位的位置设置亲水平台。
平台以下采用直立或斜线型护岸连接河底和平台,平台以上采用斜线型式连接平台和堤顶。
如用地局促或有景墙等特殊造景要求时,也可采用直立型挡墙;平台以上部分用于绿化种植和造景。
除上述需要考虑的洪水位和常水位之间的高差外,当正常最高水位和正常最低水位高差较大时,考虑选用3 级复式断面,即在上述 2 级复式断面基础上再加设一平台,位于正常高、低水位间,打造不同时期的亲水景观。
3 河道水力特性对护岸型式选择的影响河道护岸的型式包括天然护岸、人工生态护岸和人工刚性护岸,如图 4 所示。
天然型护岸是指利用原有自然土坡或依原坡比而建的土坡作为河岸,依靠土的自身缓坡抗滑抗冲的一种护岸形式。
河道景观设计实例探讨
河道景观设计实例探讨仁者乐山,智者乐水,亲水是中国永恒的主题,现代景观设计在突出景色的同时,还必须尽量维持河流的原生态,类似河岸和河底的浸湿、冲刷和淤泥,这些自然活力的表现应该允许它们的存在,为生物创造富有多样性的环境条件。
1 项目背景1.1 区位丹阳地处长江下游,水资源十分丰富,全市共有大小河道110条,总长603.33km。
其中骨干河道19条,计长229.43km。
其中简渎河北起丹阳南门与香草河相交处,全长22km,其中市区段从香草河口至122省道,总长1200m。
本案位于丹阳市延陵片区,河道呈南北走向,北端接南二环路,南端接振兴路,全长约920m,河道两侧景观区域宽20~35m,景观设计总面积5万m2;河道面积为3万m2。
1.2 历史文化建置沿革:丹阳历史悠久,源远流长。
新石器时代,丹阳境内就有人类活动。
丹阳建置始于战国时期,后改云阳邑置云阳县。
不久又更名为曲阿县,乾隆元年(758年),改名丹杨(阳)县沿用至今。
文化、文物:丹阳有6000年的文明史。
历史上人文荟萃,民间文化艺术亦丰富多彩,民歌民谣、民间传说、曲艺戏剧等,为人民群众喜闻乐见,广为流传。
具有地方特色的丹剧,就是取之民间艺术精华,为优秀地方剧种。
丹阳境内的文物众多。
故有江南文物之邦”之美称。
关于简渎河还有一个美丽的传说,据传晋代有周元君掷简于此,化为简渎,唐代以曲阿置简州以此得名,由此可见晋代时已有简渎河了。
有诗云:“浮山云废,谁传掷简名?斜日一长望,诗景逐烟生。
”1.3 现状分析1.3.1 基地分析。
简渎河全长1200m,本次方案位于丹阳市延陵片区,河道呈南北走向,北端接南二环路,南端接振兴渎河路,全长约920m。
简渎河设计常水位标高为2.1m,洪水水位为4.5m,历史最高水位为 6.5m,振兴路以北有些区域已经施工部分挡墙,挡墙高度为 6.5m,挡墙以外部分填土高度已经和挡墙高度持平。
河道两侧的用地类型均为居住用地。
1.3.2 存在的问题。
基于水动力特性的河道景观设计方法
基于水动力特性的河道景观设计方法张雅卓;练继建【摘要】The lack of integration of hydraulic design and landscape design was a critical problem in comprehensive river regulation. Aiming to solve this problem, this paper analyzed the river landscaping indicators controlled by hydrodynamic characteristics under different hydrological conditions. Riparian landscaping measures were studied considering water level changes in dry season and wet season. The impact of hydrodynamic characteristics on the selection of bank protection form was discussed as well. Cultivation of aquatic species suitable for different velocities of flow was studied. An optimal design strategy of river channel profile was then proposed based on the dual requirements of hydrodynamic characteristics and landscape design. As a whole, this paper has important reference and application value for the optimization of engineering design.%针对以往河道综合治理过程中水利设计和景观设计缺乏融合性的特点,分析了不同水文条件下河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求;研究了基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策;指出水动力特性对护岸形式选择的影响;论述了不同水深下水生植物适宜品种及营造手法;提出河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略.对于河道综合治理工程的优化设计有重要参考和应用价值.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2012(045)001【总页数】6页(P64-69)【关键词】水动力特性;河道;综合治理;景观设计【作者】张雅卓;练继建【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TV22在河道(特别是城市河道)综合治理工程中,往往要统筹考虑河道的行洪、排沥、供水、通航以及环境生态和景观营造的需求[1],通常是由水利和景观专业分别承担不同的角色,由水利专业先根据不同水文条件下河流水动力特性进行护岸、堤防和清淤断面的设计,再由景观专业在河岸以上做美化环境的工作.这种做法的弊端是各自强调本专业及价值的重要性,而忽略了两者的融合.本文对河道综合治理中出现的水利、景观相互间的关联关系和影响因子做出分析,提出基于水动力特性的河道景观设计方法,重点阐明河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求、滨河造景对策和河道断面的优化设计策略.对于河道综合治理工程的优化设计有重要参考和应用价值.1 河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求河道景观设计应能适应不同水文条件和运行条件下河道水动力特性的变化,在不影响河道行洪、排沥、输水、通航等功能的前提下追求最佳的河道景观效果.基于河道水动力特性对景观设计的控制性指标包括以下4个方面的要求.(1) 适应水位变化.河道水位随流量变化而变化,特别是北方的河流,在枯水期往往流量很小,甚至为零,为了保证最低限度的景观水位要求,需设置橡胶坝等保水工程措施.在河道行洪时,水位则上涨.所以需考虑水位变化对景观的影响,有针对性地制定出适应高低水位的景观建设方案,特别是河道断面景观设计应适应水位“沿程”变化的要求,如图 1所示.景观水位的确定,需综合考虑景观的需求、水资源保证的可能性、排沥和输水控制的要求以及通航净空的要求.图1 适应“沿程”水位变化的河道断面变异Fig.1 Profile variation adapted to water level change along river(2) 适应河道护岸和景观设施防冲安全.河道护岸型式的选择,主要取决于河道的流速和河势变化:流速低的河道可采用自然生态护岸;而对流速高的河道或险工段,护岸结构型式多为刚性结构,主要采用浆砌或干砌块石结构、现浇或预制混凝土结构、钢筋混凝土结构的护岸形式.河道内设置的亲水平台、走廊、江心岛、湿地景观设施都要满足防冲的要求.需要根据河道水流的分区特性进行河道护岸的防护设计.(3) 适应河道行洪功能.从河道防洪角度来讲,堤顶越高越安全,抵御洪水的能力越强;然而从城市景观建设来考虑,总是希望缩小堤顶与常水位及市政路之间的高差,也就是希望尽可能降低堤顶高程.为降低堤顶高程,需通过优选综合河道整治方案以提高河道的行洪能力;特别是需要分析河道的景观建设造成的河道阻力变化和对河道行洪能力的影响,不能由于大量开展河道景观建设使得河道水面线大幅抬升,以确保河道行洪的安全.(4) 适应河道生态功能.修复河道生态功能是河道综合整治的重要内容,通过研究水力条件与生态状况的相对关系,调整河流的水深、流速等水力特性以达到河道的生态要求,是水体生态修复的一个新途径.2 基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策水资源时空分布不均匀是我国水资源的一大特征,是导致河流丰、枯水期水位差值较大的主要因素.滨河景观的营造强调亲水特性,能最大程度地营建出人水交流的场所,是河道水景观设计所追求的目标之一.如何构筑满足丰、枯水期不同水位的亲水空间,是滨河造景对策中需要研究的重要内容.当丰、枯水期的水位变化较大时,可以采用多级复式断面形式来进行设计,如图 2所示,以构筑丰、枯水期不同水位的亲水空间,使其更能满足不同水位下的景观要求.为处理常水位和洪水位之间的高差,营建良好的亲水景观效果,可以在略高于常水位的位置设置亲水平台.平台以下采用直立或斜线型护岸连接河底和平台,平台以上采用斜线型式连接平台和堤顶.如用地局促或有景墙等特殊造景要求时,也可采用直立型挡墙;平台以上部分用于绿化种植和造景.除上述需要考虑的洪水位和常水位之间的高差外,当正常最高水位和正常最低水位高差较大时,考虑选用3级复式断面,即在上述2级复式断面基础上再加设一平台,位于正常高、低水位间,打造不同时期的亲水景观.以南京秦淮河为例进行设计.结合河道水力特征,根据不同时期的水位,设定不同高度的平台,设置 3阶活动空间,丰水期临水阶淹没,枯水期亦能实现亲水,使人一年四季都能与水相近.根据不同部位和不同水深,采用自然土坡、绿色生态混凝土护坡、生态草坡护坡的不同型式[2],如图 3所示.当高低水位有一定变化但变化不大时,可以采用对水位变化范围内的护岸处进行细部处理的方式来弱化水位变化带来的影响.在略低于低水位的高度加设种植槽作为水生植物种植带,茂密的水生植物可以将低水位时裸露在水面上的硬质护岸进行遮挡,又可对硬质护岸起到柔化软化的作用,增加水陆过渡带的生态效益.采用此种方式,应注意当低水位达到极限时,有可能不是水生植物的最宜生长水深,甚至会露出水面,应做好相应的养护.图2 多级复式断面适应水位变化的要求Fig.2 Multilevel compound section to adapt water level change图3 秦淮河丰、枯水期滨河景观Fig.3 Landscape of Qinhuai River in dry season and wet season图4 河道护岸型式Fig.4 Types of river bank protection3 河道水力特性对护岸型式选择的影响河道护岸的型式包括天然护岸、人工生态护岸和人工刚性护岸,如图 4所示.天然型护岸是指利用原有自然土坡或依原坡比而建的土坡作为河岸,依靠土的自身缓坡抗滑抗冲的一种护岸形式.天然护岸一般是按照1∶3到1∶6的坡度进行选取,具体设计中除依据现有自然坡度进行考虑外,应根据河岸的土质特性进行稳定性计算,同时根据河道主槽及滩地用地范围进行综合考虑.人工生态护岸是指河道护坡满足防洪抗冲标准要求,构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台,如三维植被网护坡、植被型生态混凝土护坡生态护坡袋等.坡脚加固方式可利用防腐木桩或仿木桩防护的木桩式、石材压脚的抛石式以及利用柳树耐水性强及迅速扎根发芽特征的柳杆式等.人工刚性护岸通常是利用半渗透或无渗透性人工材料对岸线进行牢固处理的一种护岸形式,主要包括干砌石、浆砌石、混凝土和格宾网等.河道水流的冲刷是造成防岸塌陷、堤防溃决的重要因素.河道护岸类型的选择首先要考虑河道的水动力条件,应考虑水流对表层土体冲刷的防护,还要考虑河道护岸冲刷引起的护岸整体滑动导致的不稳定,需综合考虑河道的水力特性和土力学参数,以保证护岸稳定性的要求.河道冲刷最为普遍的是弯道凹岸的冲刷,其影响最大冲刷深度 hs的参数主要有水深、流速、河床泥沙粒径和级配(黏土的压缩及固结状态)、河宽、弯道半径、弯道中心角、河床糙率、防护结构物外形、几何尺寸及与水流的夹角等.根据冲刷影响因素无量纲分析,最大冲刷深度可表达为式中:hs为弯道凹岸最大冲刷深度,m,从平均床面高程计;h为弯道进口的行近水深,m;B为河槽宽度,m;r为弯道中线半径,m;d为泥沙中值粒径,m;Fr为行近水流的弗劳德数;Km为边坡系数对冲刷深度的影响系数,垂直墙即m=0时为基数1; ogK 为河床泥沙不均匀性对冲刷深度的影响系数;k、a、b、c 为待定系数和指数.经试验数据回归后的弯道凹岸的局部最大冲刷深度[3]为对于平顺护岸冲刷深度,堤防工程设计规范推荐计算式[4]为式中:hB为局部冲刷深度,m,从水面算起;hp为冲刷处的水深,m,以近似设计水位最大深度代替;vcp为平均流速,m/s;va为河床面上允许不冲流速,m/s;n与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取n=1/4.河道水流冲刷深度的预测是设计防护工程结构形式和基础埋深的重要依据.然而,河道的水流特性十分复杂,同一断面的不同区域水流特性不同,水流的冲刷深度也不同,打造亲水平台或亲水广场也会改变河道的水力特性,防护的需求也会变化.如图 5所示,河流主槽的平均流速或流速梯度可达河道岸边流速或流速梯度的 3~4倍,因而根据水流特性进行分区防护设计是必要的,既可以满足防冲要求又满足了河道景观的需求.图5 典型复式断面的水流流速分布Fig.5 Flow velocity distribution of a typical compound river profile4 基于水位变动条件下不同高程的适宜植物配置河道景观营造工程的植物配置中,水位变化及植物对此做出的反应及种群适应性,是设计师需要考虑的问题.应密切关注等深线及等高线的竖向要求,按照水深适应性的植物分类分析不同水位的植物生存环境,做出合理的植物配置设计.植物在一定水深范围内能够正常生长发育和繁衍的生态学特性称为植物的水深适应性.按照水深适应性可将植物品种分为 4个类型:水生植物、湿生植物、中生植物和旱生植物.水生植物是能够长期在水中正常生活的植物,按照其生长方式可分为挺水植物、沉水植物、浮水植物和漂浮植物.湿生植物是指适宜生长在河岸下或地下水位较高处等过度潮湿环境中的植物.中生植物是指形态结构和适应性均介于湿生植物和旱生植物之间,不能忍受严重干旱或长期水涝,必须在水分条件适中的环境中生存的植物.旱生植物是指适宜在干旱环境下生长,可耐受较长期或较严重干旱的植物.由于水位的变化,水岸空间的植物存在不同的生长条件,不同的植物有不同的适宜水深.按照植物水深适应性分析将河底到堤顶高程的空间划分为如下6 个段落[5-7].(1) 常水位以下,水深 1.0,m 以上.该区域属于水生环境的深水植物区,应种植水生植物中的沉水植物和漂浮植物,如荇菜、金鱼藻、狐尾藻、黑藻、苦草、眼子菜、沮草、金鱼草、浮萍、槐叶萍、大漂、雨久花、凤眼莲、满江红、菱、睡莲等.(2) 常水位以下,水深 0.6~1.0,m.该区域属于水生环境的中深区,应种植水生植物中的对水深要求较高的挺水植物及浮叶植物,如荷花、睡莲、萍蓬草、杏菜、慈姑、泽泻、水芋、黄花水龙、茨实、眼子菜、苦草、金鱼草等.(3) 常水位以下,水深 0.3~0.6,m 内.该区域属于水生环境的中浅区,应种植植株高大对水深适应度高的挺水植物,如再力花、芦苇、芦竹、水葱、水烛、慈姑、海寿花、黄菖蒲、梭鱼草、香蒲、菰、石龙芮等.(4) 常水位以下,水深 0.3,m 内.该区域属于水生环境的浅水区,应种植水生植物中适宜在浅水生长的植物品种,如泽泻、水生美人蕉、千屈菜、凤眼莲、菖蒲、玉蝉花、花叶芦苇、蜘蛛兰、灯心草、香菇草、节节草、石菖蒲、旱伞草、梭鱼草、紫芋、蔺草、水薄荷、三白草、玉带草.(5) 常水位到其上2.0,m高程间.该区域属于湿生环境,不被水浸泡,但土壤长期处于饱和状态,应种植适宜在湿润环境中生长的湿生植物,或对水中及非浸润条件均有较强适应性的植物,如河柳、旱柳、柽柳、杞柳、水芹、银芽柳、美人蕉、千屈菜、红蓼、灯芯草、水葱、芦苇、芦竹、银芦、香蒲、草芙蓉、马兰、香根草、旱伞草狗牙根、假俭草、紫花苜蓿、紫花地丁、菖蒲、燕子花、蒲公英、二月兰等.(6) 常水位以上 2.0,m.该区域属于中生环境,一般当地陆地常用品种皆可种植在该区域;但应在洪水常泛的河道考虑洪水线下不种植名贵但不喜水的植物品种,以减少洪水来临时的经济损失.5 河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略基于水动力特性对景观设计提出的控制性指标要求主要包括河底、水面宽度及过水面积的控制,堤防高度和堤顶距控制以及堤防的形态控制.河道景观设计中,往往会由于造景要求将原有河道“改线”,适当拓宽或缩减,以达到曲折迂回处忽见豁然开朗的意境.然而这种造景手法应首先遵循水力计算提出的最小过流断面等控制性指标要求,也即大于等于河底、水面的控制宽度,才能保证河道的行洪排涝等基本功能不受影响.堤防高度和堤顶距的控制,关乎滩地的面积,也是行洪过流量的重要影响因素.堤防形态控制,即堤防的选线中不能单纯从美观的角度考虑,营建曲径通幽的同时更应注意其安全性,过于蜿蜒的堤防,不但会增加培堤的工程量和成本,更为关键的是当洪水来袭时,弯曲处也是易被冲蚀的地带,从而形成险工,对堤防的安全带来隐患.基于河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略如下所述.图6 某河道整治前后的水面线和水位坡降Fig.6 Curves of water level and gradient before and after regulation of the river5.1 确定重点整治河道和水力控制指标从防洪角度来讲,堤顶越高越安全,抵御洪水的能力越强;然而从城市景观建设来考虑,总是希望缩小堤顶与常水位及市政路之间的高差,也就是希望堤顶越低越好.分析现状的河道水动力特性,把阻碍行洪的河道“卡口”段确定为需重点整治的河道.“卡口”段的重点整治可有效地提高行洪能力、节省工程投资.河道的水位坡降式中:Q为流量;K为流量模数;α为动能修正系数;ξ为水头损失系数;g为重力加速度.将水位坡降超过整个河道平均坡降 2倍的局部河道作为河道行洪的“卡口”段,如图 6所示,即重点整治的河段[8].根据河道行洪要求,提出满足景观设计需要的最小河道断面、堤防高度及堤顶距的控制性指标.5.2 整治河道断面的优化策略通过优化设计,在不降低河道行洪要求并满足景观需求的前提下,实现整治工程成本最小和效益最大的目标.优选河道断面参数包括河道主槽底宽、主槽边坡参数、清淤深度、亲水平台高程和宽度、滩地边坡参数等,相应河道断面参数变化产生的河道水力学参数变化包括过流面积、湿周、水力半径、水面宽、水深、弗劳德数Fr、流速、流量、水位坡降等,产生的河道整治工程量变化包括河底清淤量、边坡开挖量、填筑量、岸坡各类护砌量、土方外运量等.优化设计数学模型可构建如下:目标函数为治理工程成本最小和收益最高;决策变量为河道断面参数群;约束条件为河道过流要求约束、水位约束、安全超高约束、岸坡稳定约束、景观需求约束(亲水平台高程、宽度)、河道衔接约束(底坡、上下游断面尺寸衔接、堤岸衔接)等.综合考虑多类型约束条件,生成表征整治方案的可行个体群,以治理工程成本最小和收益最高为目标,在满足河道过流要求的前提下,采取非完全随机优化计算方法对个体进行寻优,确定最优的河道整治断面.6 结语本文针对以往河道综合治理过程中水利设计和景观设计缺乏融合性的特点,分析了不同水文条件下河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求,提出基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策,考虑河道水动力特性的分区护岸原则,阐明不同水深下水生植物适宜品种及营造手法;提出河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略.以上是景观河道综合整治需遵循的几条普遍原则,对于河道综合治理工程的优化设计有重要参考和应用价值.【相关文献】[1]王超,王沛芳. 城市水生态系统建设与管理[M].北京:科学出版社,2004.Wang Chao,Wang Peifang. 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基于水动力特性的河道景观设计初探摘要:加强河道景观设计的研究是十分必要的,本文作者结合多年来的工作经验,基于水动力特性,对河道景观设计进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:水动力特性;河道;综合治理;景观设计
中图分类号: tv85 文献标识码: a 文章编号:
1 河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求
河道景观设计应能适应不同水文条件和运行条件下河道水动力特性的变化,在不影响河道行洪、排沥、输水、通航等功能的前提下追求最佳的河道景观效果。
基于河道水动力特性对景观设计的控制性指标包括以下 4 个方面的要求。
(1) 适应水位变化。
(2) 适应河道护岸和景观设施防冲安全。
(3) 适应河道行洪功能。
(4) 适应河道生态功能。
2 基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策
水资源时空分布不均匀是我国水资源的一大特征,是导致河流丰、枯水期水位差值较大的主要因素。
滨河景观的营造强调亲水特性,能最大程度地营建出人水交流的场所,是河道水景观设计所追求的目标之一。
如何构筑满足丰、枯水期不同水位的亲水空间,是滨河造景对策中需要研究的重要内容。
当丰、枯水期的水位变化较大时,可以采用多级复式断面形式来进行设计,如图 2 所示,以构筑丰、枯水期不同水位的亲水空间,使其更能满足不同水位下的景观要求。
为处理常水位和洪水位之间的高差,营建良好的亲水景观效果,可以在略高于常水位的位置设置亲水平台。
平台以下采用直立或斜线型护岸连接河底和平台,平台以上采用斜线型式连接平台和堤顶。
如用地局促或有景墙等特殊造景要求时,也可采用直立型挡墙;平台以上部分用于绿化种植和造景。
除上述需要考虑的洪水位和常水位之间的高差外,当正常最高水位和正常最低水位高差较大时,考虑选用 3 级复式断面,即在上述 2 级复式断面基础上再加设一平台,位于正常高、低水位间,打造不同时期的亲水景观。
3 河道水力特性对护岸型式选择的影响
河道护岸的型式包括天然护岸、人工生态护岸和人工刚性护岸,如图 4 所示。
天然型护岸是指利用原有自然土坡或依原坡比而建的土坡作为河岸,依靠土的自身缓坡抗滑抗冲的一种护岸形式。
天然护岸一般是按照 1∶3 到 1∶6 的坡度进行选取,具体设计中除依据现有自然坡度进行考虑外,应根据河岸的土质特性进行稳定性计算,同时根据河道主槽及滩地用地范围进行综合考虑。
人工生态护岸是指河道护坡满足防洪抗冲标准要求,构建能透水、透气、生长植物的生态防护平台,如三维植被网护坡、植被型生态混凝土护坡生态护坡袋等。
坡脚加固方式可利用防腐木桩或仿木桩防护的木桩式、石材压脚的抛石式以及利用柳树耐水性强及迅速扎根发芽特征的柳杆式等。
人工刚性护岸通常是利用半渗透或无渗透性人工材料对岸线进行牢固处理的一种护岸形式,主要包括干砌石、浆砌石、混凝土和格宾网等。
河道水流的冲刷是造成防岸塌陷、堤防溃决的
重要因素。
河道护岸类型的选择首先要考虑河道的水动力条件,应考虑水流对表层土体冲刷的防护,还要考虑河道护岸冲刷引起的护岸整体滑动导致的不稳定,需综合考虑河道的水力特性和土力学参数,以保证护岸稳定性的要求。
4 基于水位变动条件下不同高程的适宜植物配置
河道景观营造工程的植物配置中,水位变化及植物对此做出的反应及种群适应性,是设计师需要考虑的问题。
应密切关注等深线及等高线的竖向要求,按照水深适应性的植物分类分析不同水位的植物生存环境,做出合理的植物配置设计。
植物在一定水深范围内能够正常生长发育和繁衍的生态学特性称为植物的水深适应性。
按照水深适应性可将植物品种分为 4 个类型:水生植物、湿生植物、中生植物和旱生植物。
水生植物是能够长期在水中正常生活的植物,按照其生长方式可分为挺水植物、沉水植物、浮水植物和漂浮植物。
湿生植物是指适宜生长在河岸下或地下水位较高处等过度潮湿环境中的植物。
中生植物是指形态结构和适应性均介于湿生植物和旱生植物之间,不能忍受严重干旱或长期水涝,必须在水分条件适中的环境中生存的植物。
旱生植物是指适宜在干旱环境下生长,可耐受较长期或较严重干旱的植物。
由于水位的变化,水岸空间的植物存在不同的生长条件,不同的植物有不同的适宜水深。
按照植物水深适应性分析将河底到堤顶高程的空间划分为如下6 个段落。
(1) 常水位以下,水深 1.0,m 以上。
该区域属于水生环境的深水植物区,应种植水生植物中的沉水植物和漂浮植物,如荇菜、金
鱼藻、狐尾藻、黑藻、苦草、眼子菜、沮草、金鱼草、浮萍、槐叶萍、大漂、雨久花、凤眼莲、满江红、菱、睡莲等。
(2) 常水位以下,水深 0.6~1.0,m。
该区域属于水生环境的中深区,应种植水生植物中的对水深要求较高的挺水植物及浮叶植物,如荷花、睡莲、萍蓬草、杏菜、慈姑、泽泻、水芋、黄花水龙、茨实、眼子菜、苦草、金鱼草等。
(3) 常水位以下,水深 0.3~0.6,m 内。
该区域属于水生环境的中浅区,应种植植株高大对水深适应度高的挺水植物,如再力花、芦苇、芦竹、水葱、水烛、慈姑、海寿花、黄菖蒲、梭鱼草、香蒲、菰、石龙芮等。
5 河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略
5.1 确定重点整治河道和水力控制指标
从防洪角度来讲,堤顶越高越安全,抵御洪水的能力越强;然而从城市景观建设来考虑,总是希望缩小堤顶与常水位及市政路之间的高差,也就是希望堤顶越低越好。
分析现状的河道水动力特性,把阻碍行洪的河道“卡口”段确定为需重点整治的河道。
“卡口”段的重点整治可有效地提高行洪能力、节省工程投资。
5.2 整治河道断面的优化策略
通过优化设计,在不降低河道行洪要求并满足景观需求的前提下,实现整治工程成本最小和效益最大的目标。
优选河道断面参数包括河道主槽底宽、主槽边坡参数、清淤深度、亲水平台高程和宽
度、滩地边坡参数等,相应河道断面参数变化产生的河道水力学参数变化包括过流面积、湿周、水力半径、水面宽、水深、弗劳德数fr、流速、流量、水位坡降等,产生的河道整治工程量变化包括河底清淤量、边坡开挖量、填筑量、岸坡各类护砌量、土方外运量等。
优化设计数学模型可构建如下:目标函数为治理工程成本最小和收益最高;决策变量为河道断面参数群;约束条件为河道过流要求约束、水位约束、安全超高约束、岸坡稳定约束、景观需求约束(亲水平台高程、宽度)、河道衔接约束(底坡、上下游断面尺寸衔接、堤岸衔接)等。
综合考虑多类型约束条件,生成表征整治方案的可行个体群,以治理工程成本最小和收益最高为目标,在满足河道过流要求的前提下,采取非完全随机优化计算方法对个体进行寻优,确定最优的河道整治断面。
6 结语
本文针对以往河道综合治理过程中水利设计和景观设计缺乏融合性的特点,分析了不同水文条件下河道水动力特性对景观设计的控制性指标要求,提出基于丰、枯水期水位变化的滨河造景对策,考虑河道水动力特性的分区护岸原则,阐明不同水深下水生植物适宜品种及营造手法;提出河道水动力特性及景观要求双重作用下河道断面的优化策略。
以上是景观河道综合整治需遵循的几条普遍原则,对于河道综合治理工程的优化设计有重要参考和应用价值。
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