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宁波市白溪水库工程景观建设的实践与思考

2020-01-05

水利建设与管理 2020年11期
关键词:坝顶溢洪道观景

(宁波市水利局,浙江 宁波 315016)

拥有湖山森林资源的水库,在水利风景区中旅游开发条件最好。因此,水库工程景观建设,应是水利风景区开发和美丽河湖建设的重要组成部分。同时,水库工程景观建设,是水行政部门强调要求而长期未获较好解决的重要课题,亟待水利行业有关部门的深入研究和积极推进。水库的工程景观建设研究范围,应包括整个工程枢纽区及其最主要建筑物——水库大坝。水库工程景观设计,总体上属于大地艺术的范畴,需要注意运用大体量和简洁的色块,如草地、水面和相邻的山林绿地,要避免传统园林、苗木场和构筑物等的细碎化对大景观的负面作用。

在宁波市白溪水库建设工程中,对水库工程景观建设进行了深入研究和大范围的设计优化,实现了令人满意的工程景观效果。两院院士潘家铮在白溪水库竣工之际题词:“兴利除弊,建管结合。美哉白溪,水库楷模。”白溪水库通过优化设计节省了大量资金,仅使用了其中的较小部分,解决了水工程景观建设所需的全部资金。本文按照工程枢纽区不同部位,分别介绍水库工程景观建设的实施方案和经验体会,包括当年未能做到的缺憾。其相关实践和经验,可为各类土石坝工程景观建设提供借鉴和参考。

1 水库大坝工程景观建设

大坝是水库枢纽区最突出和重要的景观。白溪水库大坝的工程景观建设对象,主要包括大坝坝顶、大坝下游坝坡和大坝左坝头半岛等。

1.1 大坝坝顶

“上游看水库,下游看公园。”水库大坝坝顶,本应是最重要的观景平台和景观带,遗憾的是,当今中国水库大坝的坝顶建设,通常仅被当作工厂的车间进行设计。白溪水库在大坝填筑过半之时,克服了工期紧张的困难,对大坝坝顶做如下公园式的改建。

1.1.1 坝顶加宽和路面颜色

将大坝坝顶的宽度,由8m改为10m,以满足今后游客观光停留和车辆通行的需要。同时,将坝顶6m宽的混凝土路面车行道,改为沥青路面。由此与后坡的之字形车行道构成整体视觉效果,并以长线条的路面黑色与后坡砌筑凝灰岩毛石的泛白颜色形成色差对比。

坝顶加宽的改建是在大坝填筑已近坝顶的时候开始实施的,其设计变更是将快到坝顶的后坡改为钢筋混凝土直立墙,由此增加坝顶宽度2m。

1.1.2 坝顶种树

在坝顶沿下游侧布设深宽各2m的钢筋混凝土种植槽,形成长约400m、栽种樟树为主、间隔桂花树的绿化带。白溪水库坝顶种树是美化大坝的重要手段,是中国水库大坝建设的首创。樟树属浅表性根系树种,上述种植槽的设置可以充分确保大坝的工程安全。目前,当年栽种的树木茂盛茁壮,其受坝顶风口的生长影响很小。

当年坝顶种树的计划,曾经引起省内外有关方面的广泛关注和质疑。受此影响,采纳了不直接移栽大樟树的内部建议,改为栽种相对胸径较小的樟树。这是坝顶种树项目留下的一个遗憾。

1.1.3 增设坝顶下游侧护栏和外挑观景平台

当年考虑枢纽区水文化主题公园建设和较大规模人流的观景需要,增设坝顶下游侧观景护栏,并挑出4个观景和摄影平台。

1.1.4 坝顶防浪墙和人行道的美化处理

对坝顶上游防浪墙和人行道,采用花岗岩石板分别贴面和铺设。上游防浪墙距离地面的设计高度为1.2m,未能调整。如能在满足坝顶超高的前提下,调整防浪墙的高度至0.9m,以手扶撑防浪墙,观看水库风光的舒适度和观景效果会更好。

1.2 大坝下游坝坡

水库大坝下游坝坡,是枢纽区最突出的工程景观。白溪水库下游坝坡,原设计采用溢洪道开挖产生的凝灰岩干砌毛石铺装形式。下游坝坡原有之字形施工临时道路,改为直接连接至右岸电厂的永久道路。这也是下游坝坡景观建设需要结合的因素。曾考虑如将干砌毛石坝坡改为全部绿化方案,不仅日常维护成本很大,而且规整的几何坡面采用人工绿化,视觉效果不自然,缺乏对比的美。最终选定局部绿化方案。

白溪水库下游坝坡局部绿化的改建方案为:在下游坝坡之字路的三个拐角区,以混凝土三角框架组合为基础,建成三种颜色灌木构成的美丽图形。该方案建成后,维护简单,景观效果经久不变。

浙江省许多水库土石坝后坡选用昂贵的花岗岩条石砌筑,但实际上,其对大坝后坡仅需要的远景效果而言,是很大的浪费。白溪水库的大坝坝坡采用最便宜的溢洪道开挖爆破所产生的毛石直接砌筑,辅以局部绿化,更加经济美观。

1.3 大坝左坝头半岛

选择在大坝左岸溢洪道进口右侧半岛形的岩亘上设置水库建设纪念区,精细的“ 汉白玉纪念亭、卧碑和绿化区”,与左岸粗重的“高边坡岩石面和右侧大坝混凝土面板”,以及半岛周围的水域,形成了很好的景观对比,为国内水库建设纪念建筑之少见。该项设计优化,排除了常规的方尖碑、金属城雕、大体量岩石和欧式纪念塔等各种不合理方案。

2 枢纽区工程景观建设

大坝下游的左右岸和河道的工程景观建设,不仅满足了大地艺术对其自身的景观要求,而且由此与两岸的山林绿地连成一体,从而在更大范围内实现了大地艺术的景观效果。

2.1 大坝下游右岸的景观建设

2.1.1 导流洞下游明渠喇叭形出口的改建

从坝顶俯瞰,导流洞下游明渠或发电尾水渠,以其直线形式,通常会对坝下枢纽区的大景观造成很大的视觉景观破坏。设计优化的方案,主要是以浆砌块石暗渠取代明渠开挖,具有很好的景观效果和经济性。

白溪水库对导流洞下游明渠喇叭形出口的改建方案为:沿浆砌块石承重挡墙铺设混凝土T形梁,平整后覆耕植土,不仅使导流洞口分隔的两个破碎的地块连成一片,而且在核心景区新增了30亩宝贵的土地。

其后,在宁波市的亭下湖水库和皎口水库的除险加固工程建设中水库的原发电尾水明渠,均被改为暗渠和绿地形式,取得了满意的景观效果和经济效益。考察山西汾河水库除险加固工程建设,原发电尾水渠已经进行了浆砌块石驳岸、绿化和景观美化,未能及时研究采用上述暗渠绿地的优化设计方案。由此说明该项景观优化设计方案在水库工程设计和维修加固中的普遍意义和价值。

2.1.2 导流洞出口下游堤线取直扩绿的改建

为了避免和减轻溢洪道洪水对对岸护堤的淘刷,设计单位通过水力学计算,通常采用预先开挖的方式,将对岸堤线以弧形后退建设。考虑到溢洪道的大洪水频率很低和绿化草地堤岸破坏后很容易恢复,故可以将堤线设计改为取直和不后退开挖处理。其最重要的措施是,对“不后退开挖”区块,全部用作草地建设,禁止建设任何建(构)筑物,以满足超标准洪水发生时溢洪道泄洪的消能和防冲要求。该项景观建设优化方案,不仅节省了工程投资,而且增加了大面积绿地;具有较大的推广价值。

白溪水库将原设计的导流洞下游口右岸堤线弧形开挖的后退建设方案优化设计为将右岸堤线改为取直和不后退开挖处理,不仅节省了工程造价,而且连同上述导流洞口明渠的改建,在大坝右岸厂房下游,形成了约100亩的大面积绿地。其“大色块”与右岸山林相连,在坝下构成优美的立体和平面的大地艺术景观效果。水库长期运行以来的溢洪道泄洪,从未损坏右岸堤线及其绿地。由此充分验证了该项优化设计预见的正确性。

以上导流洞暗渠和堤线取直两项景观工程建设,是整个枢纽区美化最为关键的措施之一。

2.2 大坝下游左岸边坡的景观建设

a.对溢洪道左岸高边坡上的三条原施工道路进行护坡、平整和绿化,不仅有利于溢洪道的安全运行和左岸美化,还新增了约20亩土地。

b.将溢洪道右侧挡墙外残留的岩亘削平、护砌和绿化,使其成为坝下最重要的观景平台和观瀑台。

c.对施工及辅助区的其他场地进行平整和绿化。

2.3 大坝坝下的水景观建设

a.在坝下河道增建两道挡水堰坝,形成景观水面,连接坝下两岸的绿地山林,形成优美的立体和平面景观。

b.在溢洪道挑流鼻坎下预埋的U形管,以水库自流形式,为下游拟建水文化主题公园的大型人工瀑布供水。

3 白溪水库工程景观建设的追思

3.1 大坝坝顶设置景观长廊问题

大坝坝顶设置景观长廊的主要作用包括:ⓐ提供在坝顶遮阴避雨和休憩的场所;ⓑ由于长廊停留的舒适,增加了参观者的驻留时间和观景满意度;ⓒ可以作为文化载体,以碑记楹联等形式,设置水库建设纪念区或水文化宣传区;ⓓ景观长廊可以成为宽大坝顶区最突出和重要的景观;ⓔ从水库上游看大坝,仅有水面上的“一条线”,外加溢洪道的启闭机房,景色很差;在大坝中间位置设置一定长度的长廊,可以对大坝上游面起到“画龙点睛”的景观作用,其对于大坝下游坝坡景观,也可发挥重大的景观引领作用。上述5项作用,也可作为坝顶宜设置长廊不宜设置亭子的理由。

对于坝顶设廊的车辆通行问题,可以将长廊设置在坝顶上游一侧,让出车行道,方便车辆通行。对于较小的大坝坝顶,可以采用升高和加宽长廊建筑的方法,满足车辆通行要求。综上所述,水库坝顶设计,应该设置观景休憩文化长廊的功能。坝顶设廊,对于土石坝的工程景观建设尤其重要。

宁波亭下湖水库除险加固工程建设期间,在坝顶上游侧增建了观景休憩长廊,发挥了很好的景观作用。同时,也弥补了未能在白溪水库坝顶设置长廊的缺憾。

3.2 高坝后坡对下游仰视的视觉压迫问题

在白溪水库坝下仰视,会感受到高坝后坡很强的视觉压迫。为此曾经做过大坝后坡景观的优化方案,即运用局部绿化的手法,将大坝后坡和坝下作整体沿河流的纵向美化处理,使坝下成为坝体的铺垫,坝体则是坝下向上的延伸。由此有效地削弱了高土石坝对水库下游枢纽区在视觉上的压迫感。

当时,白溪水库大坝后坡的砌筑和局部绿化已经完成,不可能拆除后重新建设。留下的遗憾给我们的启示是:可以将大坝后坡和坝下作整体沿河流的纵向美化处理。

3.3 水利工程景观建设的其他问题

3.3.1 大坝坝顶建筑物的整体性处理

大坝坝顶,除了溢洪道闸门的启闭机房之外,往往还有其他泄水设施的启闭机房,这些孤立分散的小建筑,对于坝顶景观产生负面影响。可以采用一定的建筑符号形式,将其就近与主要启闭机房或者坝顶长廊连接起来,构成整体的建筑景观。

3.3.2 水利工程景观建设不同视角的观景要求

a.需要重视居高临下俯瞰的观景要求,充分展示水库枢纽的空中和立体的景观美丽。令人震撼的大地艺术景观效果,远胜于坝顶的观景效果。

对于高差变化小的大面积的围涂工程、河道工程,尤其应该将管理设施等建筑安排在附近较高的山体部位,尽可能实现居高临下俯瞰大面积的平面景观。

b.同样的景物,从不同的视角,会呈现不同的景观效果。水利工程的景观设计,首先应选择确定一条最佳的参观线路,然后根据该条线路的有关视角,做好不同景物的景观设计。

3.3.3 在近坝库区设置大体量的人工瀑布

水库枢纽区通常有山、有水、有人气,在近坝库区选址设置循环提水的潜水泵系统,建造大体量的人工瀑布,投资甚少,对于改善枢纽区工程景观作用很大。

3.3.4 新建水库库底清理的景观要求

a.在水库库尾的支流,保留部分树林,作为保护候鸟在亲水区免遭老鹰等天敌袭击的措施,由此吸引每年的候鸟栖留,构建动静对比的禽鸟景观。

b.适当降低近坝区的库底清理树木的高程,保留正常高水位以下的部分树木,以此削弱正常高水位与经常水位间脱水段对枢纽区水库景观的破坏。

4 结 语

水库枢纽区及其大坝的工程景观设计,属大地艺术范畴,白溪水库工程对此进行了大胆的实践和创新。白溪水库工程在大坝坝顶、坝后坡以及坝下左右岸和河道景观建设的成功经验及体会,可为当今水利工程景观建设借鉴和参考。

水利工程景观建设,是水利风景区开发和美丽河湖建设的重要内容,本文抛砖引玉,以期水利工程建设有关单位对此进行深入研究和积极推进。

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