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杭州市十字港河道综合保护工程设计

2012-09-25王骅

城市道桥与防洪 2012年3期
关键词:西塘十字护岸

王骅

(浙江城建设计研究院有限公司,浙江杭州310005)

0 引言

自2007年以来,杭州市升级了以往河道治理的方法,启动了“河道综保”工程,以达到“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”的目的,为全面恢复和改善杭州市市区河道在水安全(防洪排涝)、水生态、水景观、水文化、水旅游、水开发、水交通等方面的综合功能,提高区域与城区整体品味,构建一座“水上天堂之城”的目标打好坚实的基础。拱墅区作为新兴中心城区,以《杭州市区平原河道整治规划》、《拱墅区河道整治规划》、《杭州市河道交通航运规划》、《杭州市市区水旅游规划》等杭州市市区河道规划的出台为契机,通过“截污、护岸、疏浚、引水、绿化、管理、拆违、文化、开发”的整治方针对杭州市十字港河进行了综合整治,将十字港河和西塘河一道打造成拱墅区桥西、祥符片的精品河道,主要设计内容有河道主体工程、景观工程、护岸工程、泵站及闸门工程、桥梁工程、截污工程、建筑工程等。

1 工程概况及现状分析

1.1 地理位置

十字港位于杭州市拱墅区,河道南起西塘河,北至钱家浜,全长约为2.5 km,规划设计河底标高为0.0 m,控制常水位1.35 m,属运河水系。沿线跨河道路主要有规划杭印路、规划萍水路、规划二号路、已建湖州街、规划育苗路、已建石祥路、规划红旗路、规划亭子路等,相交河道主要为西塘河、规划连通港、后横港、红旗河等,沿岸主要企事业单位有金利普电器有限公司,浙江瑞达销售服务店、东风本田汽车东顺特约销售服务站,杭州长运有限公司汽车修理厂等。

1.2 现状护岸及水体

十字港现状河宽6~30 m,其中桩号0+020~1+040段现状两侧均建有直立式驳坎,河宽约6.0~7.5 m;桩号1+040~1+360段现状西侧建有浆砌块石二级挡墙,东侧为土坡,河面宽约15.7~30 m;桩号1+360~1+590段西侧为草坡,东侧为低矮直立式挡墙,河面宽约11.5~19.5 m;桩号1+590~1+760段两侧都为土坡护岸,河面宽约17~28 m;桩号1+840~2+060段西侧为直立式挡墙,东侧为土坡,河面宽约24~29.5 m;桩号2+060~设计终点两侧均为土坡,河面宽约19~26 m。现状水面面积约4.195 hm2,现状河底标高在0.1~1.12 m,近期实测水位1.63 m,河道现状护岸顶高程为2.3~4.6 m。

十字港河从西塘河至钱家浜,周边的环境比较复杂,周边即有农民房,有农田,有居住区,有汽配市场,有汽车销售店,河道从南至北跨度也比较大,环境变化也比较大,因而在对整条河道的景观定位也比较困难。

2 项目的总体定位

十字港由于跨河道路众多,河道被分割成八九段,这对整体景观定位有很大影响,同时经过调查,河道沿线基本没有属于它的文化记忆,无法形成该河道专属的文化特色,但通过对河道自身条件的分析,发现主要有两个发掘点:

发掘点一:河道中部位于整个杭城的汽车中心,有最大的汽车城、最大的汽配城、最多的汽车4S店,提起此处首先想到的是汽车,汽车成为此处的代表。

发掘点二:河道南部与西塘河交接处已经在规划设计一个非常大的休闲体育公园,有着丰富的运动设施和建筑,而十字港作为它的组成部分,定位可与之匹配。

综合以上两点,通过结合汽车文化和运动休闲的特点衍生出十字港自身的“一个中心”、“两个基本点”的定位。河道中部的“一个中心”即“赛道之乐”,杭州最大的室内卡丁车赛道就在汽车城内,离河道只有几百米,在河边设置露天卡丁车赛道可以和不远的室内赛道相得益彰,此片区可以组建杭州的卡丁车基地,形成区片功能优势。在河道边设置卡丁车赛道算是一个国内的创举,既可以通过河道整治提升区域价值,又可以通过卡丁车管理运营赢得不菲的资金,为河道整治后的日常养护、改造提供资金来源,真正意义上的实现以河养河的理念,减轻财政负担,体现了河道经营的理念,为日后河道项目提供了宝贵经验。

河道中部的“一个中心”是整条河道的改造中心,通过设置两组赛道,即一组“成人卡丁车赛道”和一组“儿童卡丁车赛道”为主题来体现总体定位思想,同时在两组赛道之间设置一段以体现汽车文化为主题的河道来衔接,串联起整个中心段河道景观。

3 河道总体设计

3.1 设计水位

现状河流属运河水系,运河拱宸桥测站的常水位1.35 m,历史最高水位3.85 m(1999年7月1日测得)。根据运河拱宸桥测的水位资料,各频率设计洪水位按组合频率法推算结果如表1所列。

表1 各频率设计洪水水位值一览表

根据《拱墅区河道整治规划》意见,该河道常水位控制为1.35 m,河底高程控制为0.00 m。

3.2 设计流量、设计河宽

根据规划四线,十字港河道规划控制宽度25 m,两侧绿化控制宽5~20 m。由于该河道设计以河道景观为主,河宽在满足泄洪流量前提下,尽量留足绿化景观设置空间,结合《杭州市拱墅区祥片圩区防洪配水方案研究》送审稿研究成果,红旗河圩区东至京杭运河,南、西到西塘河、北至拱墅区与余杭区交界,总面积7.95 km2。十字港主要承担雨水收集范围为:北起祥园中路,南至西塘河,东西沿线两侧涵盖亭子头、郭家库村、周家塘等区域。根据其测算成果,其排涝泵站承担泄洪流量为3.2 m3/s,河道闸站最小断面宽度控制为15 m,结合新用地范围线,河道断面控制在18~32.6 m之间。设计河宽最窄处为桩号0+800处,因此处红线为一个窄口,其河宽为16 m;另一桩号1+420处,由于红线退让,使得此处河宽为16 m;在河道起始点处,桩号0+080,由于闸门的设置,河道宽度为15 m。

3.3 河道线形

设计线形在满足河道设计宽度前提下,结合景观布局及征地拆迁要求,对原规划线形进行局部调整。西塘河-湖州街段:目前河道宽度6~8 m,河道两侧为浆砌块石护岸,基本呈直线型布置,由于设计河道断面要求最小宽度控制为15 m,故必须对该段进行拓宽处理。考虑到现状河道中心线与目前征地范围中心线基本一致,同时现有浆砌块石护岸浅基础设置,护岸单侧保留利用意义不大,故设计时对该段进行两侧同步拓宽,部分景观节点拓展处对线形进行局部伸缩处理。湖州街-石详路段:目前河道宽度10~30 m,河道两侧以土质护岸为主,现状河道中心线与规划河道中心线基本一致,故设计线形基本沿原河道线形设置,宽度达不到设计15 m要求时,对其进行拓宽,同时增加河道弯曲段的设置,以满足景观布局要求。石详路-钱家浜段:目前河道宽度25~30 m,设计保留现状宽度,设计线形基本沿原河道线形设置,靠近石详路段与红旗河现状护岸接顺。

4 重点区段“赛道之乐”设计

4.1 成人卡丁车赛道段

此段河道位于湖州街以北,规划育苗路以南,此段总体设计如图1所示。

此段主要构筑物有一幢管理综合楼,前面设有跌水瀑布,2座车行赛道桥,一座人行景观桥。此段护岸改造,其两岸采用不同形式,左侧护岸间隔设置一排铝合金构件并内置灯具,夜晚既可以照亮周边环境又可以美化护岸效果勾勒出河道线;右侧护岸结合综合楼前的跌水瀑布采用景石装饰,与瀑布相互衔接形成生态的效果,典型横断面如图2所示。

图2成人赛道段驳坎典型断面图

综合楼设计采用蒙德里安的构图方式,由于该建筑为赛道的服务区及河道管理区,兼顾休闲娱乐和管理两大功能,设计采用底层架空,架空层处创造建筑灰空间的同时可以作为小型赛车展览及绿化休闲功能,在休闲区与办公区采用大面积的开窗处理,充分地考虑了建筑与周围河流、绿化的融合,休闲区与办公区之间用坡道连接,增加了空间的流通性和趣味性,如图3所示。

图3综合楼效果图

两座赛道桥梁(车行四、五号桥)采用3×10.5 m现浇钢筋混凝土连续板曲线桥,桥面上设置钢结构弧形廊架并高低起伏,让赛车经过时感受到行进起伏的韵律变化,桥面铺装及所有赛道铺装均采用红色的彩色透水沥青,既对行车有利又突出了赛道功能便于警示。一座人行景观桥(人行三号桥)采用单跨28 m钢结构形式,梁体分为上下两层钢箱,中间采用D300钢管V撑连接,桥梁铺装采用菠萝格防腐木,桥型视觉上通透轻盈。

4.2 儿童卡丁车赛道段

此段河道位于规划二号路以北,规划路(无名)以南,此段总体设计如图4所示。

此段主要构筑物有一幢儿童综合楼,在建筑造型、外墙材料、顶面及立面处理等上面做得相对活泼,符合儿童天真创意的本性,如图5所示。此段护岸改造水面下以直立式驳坎为主,常水位处散步1.5~2.5 m不等宽的彩色卵石滩,增加该区域的色彩及趣味性,使其更适合儿童的游玩。儿童综合楼如图5所示。典型横断面如图6所示。

图5 儿童综合楼效果图

图6 儿童赛道段驳坎典型断面图

4.3 儿童赛道与成人赛道过渡段

此段河道位于规划路(无名)以北,湖州街以南。此段河道为了衔接卡丁车赛道主体同时为人们提供赛车之余的休闲,将此段作为汽车文化展示区,将杭州城北汽车城的发展历史、杭州汽车工业的发展史,通过小品、宣传栏,以及一些汽车情景雕塑体现出来。为了便于放置展示品,此段护岸在常水位以上设置花岗岩贴面平台,在平台上可以散放条石、景石、汽车工业雕塑、宣传栏等等,如图7、图8所示。

5 其他主要专业设计

5.1 护岸工程

图7 过渡段驳坎典型断面图

图8 过渡段效果图

河道护岸设计的原则是从沿河景观设计要求出发,以景观设计为基础,突破护岸仅作为防洪和界定河流的功能性构筑物的传统意义,使河道护岸不仅具有传统的“行洪、排涝、航运”功能,且成为沿河的重要景观因素,使得整治后的河道成为一条岸美、水清的生态走廊,使其具有“景观、旅游、生态、休闲”等新的功能,让周边居民一出家门就能看到清水、绿树、红花、草地、亭台楼阁,让沿河市民依水而居不再成为梦想。除去上面“赛道之乐”段介绍的断面形式外,其他主要有四种形式,分别为闸门段、古桥段、建筑保护段、生态段,如图9所示。

图9 除“赛道之乐”段外其他主要四种护岸结构图

5.2 桥梁工程

该河道的桥梁工程除了上面“赛道之乐”段介绍的2座赛道桥和一座人行景观桥外,其他段尚有车行一号桥、人行景观二号桥及车行六号桥。一号桥采用跨径25 m的空腹式上承式拱桥,拱圈为板式拱圈;二号桥采用跨径20 m钢结构吊桥,上部采用正交梁格加劲梁体系;六号桥采用跨径19 m单跨实腹混凝土板拱桥,桥梁立面采用石材贴面,整桥形成石拱古桥的效果,如图10所示。

图10 除“赛道之乐”段外其他桥梁效果图

5.3 双向泵站及闸站工程

5.3.1 现状排涝格局及规划排涝格局

该河道属于红旗河圩区,根据《杭州市拱墅区祥符片圩区防洪配水方案研究》送审稿,红旗河圩区东至京杭运河,南、西到西塘河、北至拱墅区与余杭区交界,总面积7.95 km2,目前与外港京杭运河、西塘河均设有闸门,与余杭区界不连通,形成一封闭区域,区域内部现主要依靠红旗河、南港河、沈家河、周家河等4座排灌站对外进行排涝,总排涝流量11.16 m3/s。

规划考虑将连通港与十字港、南港河与园中河、园中河与十字港沟通,使区域内河道连通,增加内部调蓄水量,同时通过对南港河、周家河、周家桥、邱家桥等闸站的改扩建,使其各闸站总排涝流量达到17.2 m3/s,十字港主要承担区域内亭子头、郭家库村、周家塘等地区的排涝泄洪,目前周边现状地坪在2.6 m左右,面积达14 hm2,承担排涝流量3.2 m3/s。

5.3.2 现状配水格局及规划配水格局

目前十字港无配水站,只有一宽2.5 m平板混凝土闸,其区域内配水主要靠现有红旗河和何家斗两处闸站进行配水,通过星桥闸、沈家桥闸、周家河闸,后横港闸及周家桥闸出水形成“二进五出”的配水格局。

规划要求在该河道周家桥附近增设一配水闸站(配水流量1.6 m2/s),其今后规划红旗河圩区通过红旗河闸站和周家桥闸站两处配水泵站进水,通过对区域内连通河与十字港、南港河与园中河,园中河与十字港的沟通,使区域内河道相互沟通,有利于水的流动,通过星桥闸、何家斗闸、南港河闸、沈家桥闸、千贤塘闸,后横港闸及连通桥闸出水,形成“二进七出”的配水格局。

5.3.3 双向闸站设置

根据上述规划要求,十字港设计拆除原周家桥南侧混凝土平板闸门改建成可倾式闸门,宽15 m,同时在闸边增设双向排涝配水泵站一座(排涝流量3.2 m3/s,配水流量1.6 m3/s)。具体闸站运行工艺如下:排涝时:

可倾式闸 泵站排涝门关闭 闸门开启

区内雨水 → 区内河道 → 格栅 → 潜水轴流泵

补水闸门关闭

→出水井排入西塘河

配水时:

泵站排涝闸门关闭

西塘河河水 → 格栅 → 潜水轴流泵→出水井

补水闸门开启→区内河道

5.3.4 泵站管理方案

平时十字港河常水位由可倾式闸门控制,按沿河景观要求控制(1.35~1.5 m),当西塘河水位超过2.4 m时,关闭可倾式闸门,开泵排水(2台700QZ-130,功率110 kW)。有大暴雨时应根据天气预报,进行预排,将十字港水位降低到常水位1.35 m以下,增加调蓄容积。

当旱期时,关闭可倾式闸门,由排涝泵站中的一台工作泵补水,补水流量按1.6 m3/s控制,整个泵站占地面积约398 m2(不含可倾式闸门部分),为节约空间,进水采用渠道形式,主体泵房沿河设置。

5.4 河道雨水及截污纳管工程

5.4.1 雨水工程

由于该河道下穿规划道路比较多,考虑到今后道路施工时减少对现有河道设施的影响,在部分规划道路两侧预留雨水排放口,排放口管径大小根据确定的雨水汇水范围和规划区块雨水工程方案实施。该项设计在河道两侧共新建雨水排出口7处,保留改建3处。

5.4.2 截污纳管工程

根据规划,河道周边现有农居点将全部进行拆迁改造,今后规划新建项目排水按雨污分流原则统一纳入周边市政道路排水管网,但目前在拆迁改造未完成之前,需对直接排入河道的污水进行截污纳管处理。该项设计根据区段不同情况提出不同截污措施:

(1)桩号0+000~0+560段:该段污染源主要集中在河道西侧吉如村周家桥社区附近,目前除已拆迁建筑外,还须截污面积约2.0 hm2,污水总量约为 103 t/d(按 1.2 L/s·hm2估测),目前该部分污水除部分地表渗漏外,其余随合流管排入河道。该项设计在河岸西侧规划绿化带内敷设截污干管,由于目前周边已建杭印路上污水管管内底标高2.137 m,西侧截污管完全靠自流无法接入东侧已建杭印路上污水管,故西侧截污管自南向北沿线收集后进入污水处理池,近期经处理后达标排放,远期等规划萍水路实施后接入萍水路污水收集系统。

(2)桩号0+560~0+960段:目前河道两侧农居点正在拆迁中,此部分农居的污水可不作考虑。其中调查桩号0+850处有一D400污水排放口,管底标高1.3 m,零星有污水流出,此排放口主要污染源来自南渡桥社区农居点,目前农居点已在拆迁中,故此排放口按废除考虑。

(3)桩号0+960~1+780段:河道西侧为浙江金通汽配城及渡驾新村,污水已纳入周边市政排水管网。该段主要污染源为东侧南齐塘及郭家库社区居民农居点,截污面积约0.62 hm2,截污总量约为 32 t/d(按 1.2L/s·hm2估测)。该项设计在河岸东侧的规划绿化线内敷设D300的截污管,污水集中收集后通过污水处理池,近期经处理后达标排放,远期等规划萍水路实施后接入萍水路污水收集系统。

6 结语

十字港河是2011年拱墅区全力打造的桥西、祥符片的精品河道之一,结合周边用地性质和区域特色,对河道景观体系进行总体布局,同时做好各控制性的工程设计。通过综合整治、保护开发的手段,既解决了河道本身的行洪排涝功能,避免了日后圩区内涝,又开发了经营河道、提升档次的手段,很好地满足了沿河居民的生活品质,努力实现了“流畅、水清、岸绿、景美、宜居、繁荣”的整治目标,使周围环境得到了显著提升,成为主打运动休闲牌河道的成功典范。

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