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經典的溪流設計!

日期:2018-02-19  

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

根據流水的形式:自然式溪流、規則式溪流

從園林角度:石溪、文化溪、生態溪、花溪、草溪、生物溪


1.可涉入式溪流


水深應小于0.3m,以防止兒童溺水,同時水底應做防滑處理。


2.不可涉入式溪流

應該在溪流邊采取防護措施,適當種養適應當地氣候條件的水生動植物,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。溪水中設置汀步、灘地、石頭等,周圍以植物環繞。隨流水走向布置若隱若現的小路,意在營造自然野趣。


4.規則式溪流

采用渠道形式,用磚石或混凝土造型裝飾,多用于風格嚴整的環境設計中,例如規則式庭院、鋪裝街道、廣場等處,或者成為環境藝術造型的一種手段。


5.石溪

在水中或水旁設置大小形態各異的石塊,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合,追憶古代的詩情畫意與歌頌新時代、新生活的文化內涵。


7.生態溪


將生態技術與施工工藝相結合,更好地發揮景觀及生態功效。


8.花溪

以某種開花植物為主,根據設計者的立意,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

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。


溪流的設計要點


最好選擇有一定坡度的基址,并以流勢而設計溪寬、溪深。


1.石溪的設計

迎水石:分流水面

泡沫石:能產生水泡,或幾條皺紋及小小的漩渦

跨越石:使水面隆起,水彎曲蠕動象風吹起的漣漪,可增加水面的起伏變化。

跌水石:使水產生落差,水面跌落、水聲跌蕩。

↑散點山石創造水的各種流態

↑現代園林中的小溪是自然界溪流藝術再現,是連續的帶狀動態水體。

↑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.生態溪的設計

↑雨水慢慢滲透進入土壤,經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,通過地形設計,形成急緩變化豐富的匯水渠。在匯水量不大的區域,匯水渠可以坡度稍陡線型較直。而在匯水量較大的區域,匯水渠應適當加寬,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。

↑在泥沙較多的匯水入口處,用微地形塊石等形成沉淀區,并種植凈化水質的水生植物。

↑根據基地條件及設計概念的要求,可以將溪流設計成不同的段落,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.平面設計

溪流的平面形態應根據環境條件、水量、流速、水深、水面寬和所用材料進行合理的設計,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

坡度應根據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,應在溪流邊采取防護措施(如石欄、木欄、矮墻等)。


4.剖面設計


注意事項:必須堅持科學性,符合水力學及相關工程的要求;符合小溪造景的需要,保證游人的安 全;對轉彎、跌水及其他重點處要重點設計。

↑溪底斷面類型

↑卵石護坡小溪結構剖面圖

↑自然山石草皮護坡結構剖面圖


5.水力設計

溪流的水流速度與坡岸及底部結構;洪水期的水位與護坡;枯水期水景效果與坡岸景觀。


溪流水力設計的有關概念:

①過水斷面(W)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 水流過水斷面積與該斷面濕周之比。

W—— 過水斷面積,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

黏質砂土1:1.5~ 1:2.0

砂質黏土或黏土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;

R  —— 水力半徑,m。


達西公式中C值

設計流速時,可在最大與最小流速之間取值,并結合景觀要求來確定比值。


②流量

單位時間內通過溪流某一截面水的體積,以Q表示,單位m3/s。

W—— 過水斷面積,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。


園林工程建設中,可依據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計流量,供給溪流的水量就必須為設計流量和損失流量的和;如果需考慮溪流水面蒸發量損失,可增加損失流量的1%。


設計實例:

某自然風景區中有一小溪,其河床屬黏質土及礫石,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,問每小時應給水多少立方米?


分析:

該小溪河床為黏質土及礫石,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,應盡量采用較小的流速,故取v = 1.20 m/s。


過水斷面積: 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,可適當抵消損失,此系數可取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:施工準備、溪槽開挖、溪底施工、溪壁施工、溪道裝飾、試水


1.施工準備

因溪道寬窄變化多,放線時應加密打樁點,特別是轉彎點;各樁應標注清楚相應的設計高程,變坡點(設計小跌水處)須作特殊標記。


2.溪槽開挖

①溪槽最好挖成U字型

②表層土壤較肥沃,應將表土堆放好作為溪澗種植土

③溪流落入下一段之前應有至少7cm的水深


3.溪底施工

①鋼性結構

②柔性結構


4.溪壁施工

①必須設置防水層,防止滲漏;

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,均達到設計要求說明施工合格。







設計案例


1.杭州長橋溪水生態修復公園

2012年聯合國人居署“迪拜國際改善居住環境最佳范例獎”評選中,杭州長橋溪水生態修復公園被評為“全球百佳范例獎”。

↑公園建成前,生活污水直排                                                  ↑公園建成后,溝渠重現潺潺清水

↑公園建成前,農居雜亂

↑公園建成后,農居修整一新,農家樂生意紅火

↑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二期溪流設計

↑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 丹珠設計




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