河流、溪澗
溪流的概述
溪流的分類
按溪水深淺度:涉入式溪流、不可涉入式溪流
根據(jù)流水的形式:自然式溪流、規(guī)則式溪流
從園林角度:石溪、文化溪、生態(tài)溪、花溪、草溪、生物溪
1.可涉入式溪流
水深應(yīng)小于0.3m,以防止兒童溺水,同時水底應(yīng)做防滑處理。
2.不可涉入式溪流
應(yīng)該在溪流邊采取防護措施,適當(dāng)種養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的水生動植物,增強觀賞性和趣味性。
3.自然式溪流
模仿天然溪流,自然曲折,有強烈的寬窄對比。溪水中設(shè)置汀步、灘地、石頭等,周圍以植物環(huán)繞。隨流水走向布置若隱若現(xiàn)的小路,意在營造自然野趣。
4.規(guī)則式溪流
采用渠道形式,用磚石或混凝土造型裝飾,多用于風(fēng)格嚴(yán)整的環(huán)境設(shè)計中,例如規(guī)則式庭院、鋪裝街道、廣場等處,或者成為環(huán)境藝術(shù)造型的一種手段。
5.石溪
在水中或水旁設(shè)置大小形態(tài)各異的石塊,以此作為主要景觀。
↑杭州九溪十八澗
6.文化溪
將溪流的營造與文化緊密結(jié)合,追憶古代的詩情畫意與歌頌新時代、新生活的文化內(nèi)涵。
7.生態(tài)溪
將生態(tài)技術(shù)與施工工藝相結(jié)合,更好地發(fā)揮景觀及生態(tài)功效。
8.花溪
以某種開花植物為主,根據(jù)設(shè)計者的立意,表達豐富多姿的季相之美。一般以植物來命名。
9.生物溪
溪水中飼養(yǎng)一些水禽動物,種植一些吸引飛蟲鳥兒的植物,增加溪流的生命力。
10.溪流的組成形態(tài)
多為曲折狹長的帶狀水面,有強烈的寬窄對比;常分布點石、汀步、小橋、灘地等。
溪流的設(shè)計要點
最好選擇有一定坡度的基址,并以流勢而設(shè)計溪寬、溪深。
1.石溪的設(shè)計
迎水石:分流水面
泡沫石:能產(chǎn)生水泡,或幾條皺紋及小小的漩渦
跨越石:使水面隆起,水彎曲蠕動象風(fēng)吹起的漣漪,可增加水面的起伏變化。
跌水石:使水產(chǎn)生落差,水面跌落、水聲跌蕩。
↑散點山石創(chuàng)造水的各種流態(tài)
↑現(xiàn)代園林中的小溪是自然界溪流藝術(shù)再現(xiàn),是連續(xù)的帶狀動態(tài)水體。
↑清溪淺而寬,水沿灘而下,輕松愉快、柔和如意
↑溪深而窄,則成為澗,水流急湍、扣人心弦。
↑布置跌水可聽其水聲
2.生態(tài)溪的設(shè)計
↑雨水慢慢滲透進入土壤,經(jīng)過植被的過濾及凈化,形成潔凈的溪水。
↑地表徑流匯聚過程中,通過地形設(shè)計,形成急緩變化豐富的匯水渠。在匯水量不大的區(qū)域,匯水渠可以坡度稍陡線型較直。而在匯水量較大的區(qū)域,匯水渠應(yīng)適當(dāng)加寬,增加彎道變化,減緩水速,水急處用較大的塊石放在容易形成沖刷的點,水緩處布置水生植物凈化水質(zhì)。
↑在泥沙較多的匯水入口處,用微地形塊石等形成沉淀區(qū),并種植凈化水質(zhì)的水生植物。
↑根據(jù)基地條件及設(shè)計概念的要求,可以將溪流設(shè)計成不同的段落,用滾水壩控制逐級跌落,人工防滲池底,回放泥沙塊石,以利于底棲生物繁衍,并種植水生植物。旱溪部分,有利于雨水在途中自然滲透,提高土壤含水量,減少澆灌費用,降低暴雨對下游的沖刷。
3.平面設(shè)計
溪流的平面形態(tài)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件、水量、流速、水深、水面寬和所用材料進行合理的設(shè)計,注意曲折、寬窄變化。
迎水面有鋪砌時:R>2.5a
迎水面無鋪砌時:R>5a
坡度應(yīng)根據(jù)地理條件及排水要求而定:普通溪流的坡度宜為0.5%,急流處為3%左右,緩流處不超過1%。
溪流寬度宜在1-2m,水深一般為0.3-1m左右,水深超過0.4m時,應(yīng)在溪流邊采取防護措施(如石欄、木欄、矮墻等)。
4.剖面設(shè)計
注意事項:必須堅持科學(xué)性,符合水力學(xué)及相關(guān)工程的要求;符合小溪造景的需要,保證游人的安 全;對轉(zhuǎn)彎、跌水及其他重點處要重點設(shè)計。
↑溪底斷面類型
↑卵石護坡小溪結(jié)構(gòu)剖面圖
↑自然山石草皮護坡結(jié)構(gòu)剖面圖
5.水力設(shè)計
溪流的水流速度與坡岸及底部結(jié)構(gòu);洪水期的水位與護坡;枯水期水景效果與坡岸景觀。
溪流水力設(shè)計的有關(guān)概念:
①過水?dāng)嗝妫╓)水流垂直方向的斷面面積。
②濕周(X)水流和岸壁相接觸的周界,通俗的理解為溪水與流床的接觸面。
濕周的長短表示水流所受阻力的大小,濕周越長,表示水流受到的阻力越大;反之,所受阻力就越小。
③水力半徑 水流過水?dāng)嗝娣e與該斷面濕周之比。
W—— 過水?dāng)嗝娣e,m2;
X—— 濕周,m。
④邊坡斜度(tanɑ)
在與水流方向垂直的斷面上,某一邊的邊坡斜度等于邊坡的高H與靠該邊溪底到高所在直線的水平距離L之比。
磚石或混凝土:1:0.75~1:1.0
黏質(zhì)砂土1:1.5~ 1:2.0
砂質(zhì)黏土或黏土1:1.25~ 1:1.5
礫石土或卵石砂1:1.25~ 1:1.5
半巖性土1:0.5~ 1:1.0
風(fēng)化巖石1:0.25~ 1:0.5
溪流水力計算:
①流速
溪流河床的土質(zhì)或砌護材料不同,以及溪水所含泥沙的情況不同,其允許的最大流速也不同;
溪流允許的最大流速
溪流允許的最小流速可據(jù)達西公式求得:
VK —— 臨界淤積平均流速,m/s;
C —— 取決于泥沙顆粒粗細的系數(shù);
R —— 水力半徑,m。
達西公式中C值
設(shè)計流速時,可在最大與最小流速之間取值,并結(jié)合景觀要求來確定比值。
②流量
單位時間內(nèi)通過溪流某一截面水的體積,以Q表示,單位m3/s。
W—— 過水?dāng)嗝娣e,m2;
v —— 平均流速,m/s;
③流量損失
溪流的長度越長,水流量越大,土壤的滲漏性越強,流量損失就越大,反之就越小。
園林工程建設(shè)中,可依據(jù)溪流河床工程處理和天然土壤透水情況,估計流量的損失:
鋪砌河床:5%~10%
透水性微弱 30%
中等透水 40%
透水性強 50%
溪流要達到一定的設(shè)計流量,供給溪流的水量就必須為設(shè)計流量和損失流量的和;如果需考慮溪流水面蒸發(fā)量損失,可增加損失流量的1%。
設(shè)計實例:
某自然風(fēng)景區(qū)中有一小溪,其河床屬黏質(zhì)土及礫石,草皮護坡;由于近年來水源臨近枯竭,欲將其中部分改造成卵石護坡,實行人工給水。已知溪流長度為1.5km,高度為25m,小溪河床橫斷面約為矩形,平均寬度1.2m,欲使水深達到45cm,問每小時應(yīng)給水多少立方米?
分析:
該小溪河床為黏質(zhì)土及礫石,查表得黃土及黏壤土的允許最大流速為1.00~1.20m/s,而卵石護面為1.50~3.50;
因人工給水費用較大,應(yīng)盡量采用較小的流速,故取v = 1.20 m/s。
過水?dāng)嗝娣e: W = 1.2×0.45 = 0.54(m)
平均水流量:Q = Wv = 0.54×1.20 = 0.648(m3/s)
溪流河床經(jīng)過工程處理后,透水性微弱,損失總輸水量的5%~10% ;考慮到山體上有自然水流流入溪中補給,可適當(dāng)?shù)窒麚p失,此系數(shù)可取4%:
Q總 = Q + 4%Q總
Q總 =(Q×100)/96=(0.648×100)/96 = 0.675(m3/s)
故每小時供水0.675×3600 = 2430(m3)
溪流的施工
工藝流程:施工準(zhǔn)備、溪槽開挖、溪底施工、溪壁施工、溪道裝飾、試水
1.施工準(zhǔn)備
因溪道寬窄變化多,放線時應(yīng)加密打樁點,特別是轉(zhuǎn)彎點;各樁應(yīng)標(biāo)注清楚相應(yīng)的設(shè)計高程,變坡點(設(shè)計小跌水處)須作特殊標(biāo)記。
2.溪槽開挖
①溪槽最好挖成U字型
②表層土壤較肥沃,應(yīng)將表土堆放好作為溪澗種植土
③溪流落入下一段之前應(yīng)有至少7cm的水深
3.溪底施工
①鋼性結(jié)構(gòu)
②柔性結(jié)構(gòu)
4.溪壁施工
①必須設(shè)置防水層,防止?jié)B漏;
②可用卵石、礫石或其它石料鋪砌,也可作草皮 護坡,在臨水處用山石封邊。
5.試水
①先將溪道全面清潔并檢查管路的安裝情況;
②打開水源,觀察水流及岸壁,均達到設(shè)計要求說明施工合格。
設(shè)計案例
1.杭州長橋溪水生態(tài)修復(fù)公園
2012年聯(lián)合國人居署“迪拜國際改善居住環(huán)境最佳范例獎”評選中,杭州長橋溪水生態(tài)修復(fù)公園被評為“全球百佳范例獎”。
↑公園建成前,生活污水直排 ↑公園建成后,溝渠重現(xiàn)潺潺清水
↑公園建成前,農(nóng)居雜亂
↑公園建成后,農(nóng)居修整一新,農(nóng)家樂生意紅火
↑地埋式污水處理中心:入湖口流域的污水通過地下廊道被收集起來,送入地埋式污水處理系統(tǒng)作初步處理。
↑水毛花、黃菖蒲、蘆竹、水竹、慈姑、荷花、睡蓮等十幾種水生植物相間而生。
2.無錫市梧桐水岸居住區(qū)二期溪流設(shè)計
↑梧桐水岸總平面圖
↑梧桐水岸溪流平面圖
3.美國鹽湖城購物中心“城市溪流中心”
↑美國鹽湖城“城市溪流中心”購物中心總平面圖
購物中心有一條長一公里的人造溪流,沿著步行為主導(dǎo)的綠色空間蜿蜒成“S”形,作為中脊線將零售店、辦公樓和住宅樓以連接起來,成為人們樂于行走的散步線路。
文章來源:公眾微信號 丹珠設(shè)計