河流、溪涧 溪流的概述 溪流的分类 按溪水深浅度:涉入式溪流、不可涉入式溪流 根据流水的形式:自然式溪流、规则式溪流 从园林角度:石溪、文化溪、生态溪、花溪、草溪、生物溪 1.可涉入式溪流 水深应小于0.3m,以防止儿童溺水,同时水底应做防滑处理。 2.不可涉入式溪流 应该在溪流边采取防护措施,适当种养适应当地气候条件的水生动植物,增强观赏性和趣味性。 3.自然式溪流 模仿天然溪流,自然曲折,有强烈的宽窄对比。溪水中设置汀步、滩地、石头等,周围以植物环绕。随流水走向布置若隐若现的小路,意在营造自然野趣。 4.规则式溪流 采用渠道形式,用砖石或混凝土造型装饰,多用于风格严整的环境设计中,例如规则式庭院、铺装街道、广场等处,或者成为环境艺术造型的一种手段。 5.石溪 在水中或水旁设置大小形态各异的石块,以此作为主要景观。 ↑杭州九溪十八涧 6.文化溪 将溪流的营造与文化紧密结合,追忆古代的诗情画意与歌颂新时代、新生活的文化内涵。 7.生态溪 将生态技术与施工工艺相结合,更好地发挥景观及生态功效。 8.花溪 以某种开花植物为主,根据设计者的立意,表达丰富多姿的季相之美。一般以植物来命名。 9.生物溪 溪水中饲养一些水禽动物,种植一些吸引飞虫鸟儿的植物,增加溪流的生命力。 10.溪流的组成形态 多为曲折狭长的带状水面,有强烈的宽窄对比;常分布点石、汀步、小桥、滩地等。 溪流的设计要点 最好选择有一定坡度的基址,并以流势而设计溪宽、溪深。 1.石溪的设计 迎水石:分流水面 泡沫石:能产生水泡,或几条皱纹及小小的漩涡 跨越石:使水面隆起,水弯曲蠕动象风吹起的涟漪,可增加水面的起伏变化。 跌水石:使水产生落差,水面跌落、水声跌荡。 ↑散点山石创造水的各种流态 ↑现代园林中的小溪是自然界溪流艺术再现,是连续的带状动态水体。 ↑清溪浅而宽,水沿滩而下,轻松愉快、柔和如意 ↑溪深而窄,则成为涧,水流急湍、扣人心弦。 ↑布置跌水可听其水声 2.生态溪的设计 ↑雨水慢慢渗透进入土壤,经过植被的过滤及净化,形成洁净的溪水。 ↑地表径流汇聚过程中,通过地形设计,形成急缓变化丰富的汇水渠。在汇水量不大的区域,汇水渠可以坡度稍陡线型较直。而在汇水量较大的区域,汇水渠应适当加宽,增加弯道变化,减缓水速,水急处用较大的块石放在容易形成冲刷的点,水缓处布置水生植物净化水质。 ↑在泥沙较多的汇水入口处,用微地形块石等形成沉淀区,并种植净化水质的水生植物。 ↑根据基地条件及设计概念的要求,可以将溪流设计成不同的段落,用滚水坝控制逐级跌落,人工防渗池底,回放泥沙块石,以利于底栖生物繁衍,并种植水生植物。旱溪部分,有利于雨水在途中自然渗透,提高土壤含水量,减少浇灌费用,降低暴雨对下游的冲刷。 3.平面设计 溪流的平面形态应根据环境条件、水量、流速、水深、水面宽和所用材料进行合理的设计,注意曲折、宽窄变化。 迎水面有铺砌时:R>2.5a 迎水面无铺砌时:R>5a 坡度应根据地理条件及排水要求而定:普通溪流的坡度宜为0.5%,急流处为3%左右,缓流处不超过1%。 溪流宽度宜在1-2m,水深一般为0.3-1m左右,水深超过0.4m时,应在溪流边采取防护措施(如石栏、木栏、矮墙等)。 4.剖面设计 注意事项:必须坚持科学性,符合水力学及相关工程的要求;符合小溪造景的需要,保证游人的安 全;对转弯、跌水及其他重点处要重点设计。 ↑溪底断面类型 ↑卵石护坡小溪结构剖面图 ↑自然山石草皮护坡结构剖面图 5.水力设计 溪流的水流速度与坡岸及底部结构;洪水期的水位与护坡;枯水期水景效果与坡岸景观。 溪流水力设计的有关概念: ①过水断面(W)水流垂直方向的断面面积。 ②湿周(X)水流和岸壁相接触的周界,通俗的理解为溪水与流床的接触面。 湿周的长短表示水流所受阻力的大小,湿周越长,表示水流受到的阻力越大;反之,所受阻力就越小。 ③水力半径 水流过水断面积与该断面湿周之比。 W—— 过水断面积,m2; X—— 湿周,m。 ④边坡斜度(tanɑ) 在与水流方向垂直的断面上,某一边的边坡斜度等于边坡的高H与靠该边溪底到高所在直线的水平距离L之比。 砖石或混凝土:1:0.75~1:1.0 黏质砂土1:1.5~ 1:2.0 砂质黏土或黏土1:1.25~ 1:1.5 砾石土或卵石砂1:1.25~ 1:1.5 半岩性土1:0.5~ 1:1.0 风化岩石1:0.25~ 1:0.5 溪流水力计算: ①流速 溪流河床的土质或砌护材料不同,以及溪水所含泥沙的情况不同,其允许的最大流速也不同; 溪流允许的最大流速 溪流允许的最小流速可据达西公式求得: VK —— 临界淤积平均流速,m/s; C —— 取决于泥沙颗粒粗细的系数; R —— 水力半径,m。 达西公式中C值 设计流速时,可在最大与最小流速之间取值,并结合景观要求来确定比值。 ②流量 单位时间内通过溪流某一截面水的体积,以Q表示,单位m3/s。 W—— 过水断面积,m2; v —— 平均流速,m/s; ③流量损失 溪流的长度越长,水流量越大,土壤的渗漏性越强,流量损失就越大,反之就越小。 园林工程建设中,可依据溪流河床工程处理和天然土壤透水情况,估计流量的损失: 铺砌河床:5%~10% 透水性微弱 30% 中等透水 40% 透水性强 50% 溪流要达到一定的设计流量,供给溪流的水量就必须为设计流量和损失流量的和;如果需考虑溪流水面蒸发量损失,可增加损失流量的1%。 设计实例: 某自然风景区中有一小溪,其河床属黏质土及砾石,草皮护坡;由于近年来水源临近枯竭,欲将其中部分改造成卵石护坡,实行人工给水。已知溪流长度为1.5km,高度为25m,小溪河床横断面约为矩形,平均宽度1.2m,欲使水深达到45cm,问每小时应给水多少立方米? 分析: 该小溪河床为黏质土及砾石,查表得黄土及黏壤土的允许最大流速为1.00~1.20m/s,而卵石护面为1.50~3.50; 因人工给水费用较大,应尽量采用较小的流速,故取v = 1.20 m/s。 过水断面积: W = 1.2×0.45 = 0.54(m) 平均水流量:Q = Wv = 0.54×1.20 = 0.648(m3/s) 溪流河床经过工程处理后,透水性微弱,损失总输水量的5%~10% ;考虑到山体上有自然水流流入溪中补给,可适当抵消损失,此系数可取4%: Q总 = Q + 4%Q总 Q总 =(Q×100)/96=(0.648×100)/96 = 0.675(m3/s) 故每小时供水0.675×3600 = 2430(m3) 溪流的施工 工艺流程:施工准备、溪槽开挖、溪底施工、溪壁施工、溪道装饰、试水 1.施工准备 因溪道宽窄变化多,放线时应加密打桩点,特别是转弯点;各桩应标注清楚相应的设计高程,变坡点(设计小跌水处)须作特殊标记。 2.溪槽开挖 ①溪槽最好挖成U字型 ②表层土壤较肥沃,应将表土堆放好作为溪涧种植土 ③溪流落入下一段之前应有至少7cm的水深 3.溪底施工 ①钢性结构 ②柔性结构 4.溪壁施工 ①必须设置防水层,防止渗漏; ②可用卵石、砾石或其它石料铺砌,也可作草皮 护坡,在临水处用山石封边。 5.试水 ①先将溪道全面清洁并检查管路的安装情况; ②打开水源,观察水流及岸壁,均达到设计要求说明施工合格。 设计案例 1.杭州长桥溪水生态修复公园 2012年联合国人居署“迪拜国际改善居住环境最佳范例奖”评选中,杭州长桥溪水生态修复公园被评为“全球百佳范例奖”。 ↑公园建成前,生活污水直排 ↑公园建成后,沟渠重现潺潺清水 ↑公园建成前,农居杂乱 ↑公园建成后,农居修整一新,农家乐生意红火 ↑地埋式污水处理中心:入湖口流域的污水通过地下廊道被收集起来,送入地埋式污水处理系统作初步处理。 ↑水毛花、黄菖蒲、芦竹、水竹、慈姑、荷花、睡莲等十几种水生植物相间而生。 2.无锡市梧桐水岸居住区二期溪流设计 ↑梧桐水岸总平面图 ↑梧桐水岸溪流平面图 3.美国盐湖城购物中心“城市溪流中心” ↑美国盐湖城“城市溪流中心”购物中心总平面图 购物中心有一条长一公里的人造溪流,沿着步行为主导的绿色空间蜿蜒成“S”形,作为中脊线将零售店、办公楼和住宅楼以连接起来,成为人们乐于行走的散步线路。 |
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