一种可科学重现稀遇潮洪流动特性的水景观设计方法

任务来源：

技术领域：水环境与水生态

技术来源：该技术是水利部公益性行业科研专项经费项目《闽江下游河流运动规律变化与公共安全》的重要内容之一，项目编号：200901079。技术的核心是通过水力仿真模拟技术建造闽江水口水电站坝下至马尾白岩潭的天然河道，得到闽江天然河道的实体模型，然后根据城市景观设计的理念对闽江实体物理模型进行处理，从而既能进行水力学科学试验，又能满足旅游观光要求，实现水科学研究与城市景观相结合的系统设计目标。

技术原理

该技术提供一种可科学重现稀遇潮洪流动特性的水景观设计方法。在大量采集天然河道实测地形、地质资料和水文资料的基础上；通过相似性准则确定模型范围、断面板的数量、所采用的材料；在实测地形图上选取放样断面，制作与天然河床形态相同模型断面板；确定模型的控制导线、划定模型边墙线、制定水平控制网、制定高程控制网、设立水准基点，根据河道地形图进行模型的安装；进行天然河流水文站枯季典型日和洪水典型日的实测径流流量过程线和河口实测潮流潮位过程线验证；天然河床相应断面的流速验证；造床流量发生前后天然河道实测地形图与模型的冲淤验证；建立水循环系统，这样设计出来的水景观，有极高的学术价值和经济附加值。

技术特色

该方法可以缩制任意一条天然河流，并可复演河流的运动规律制，模型与原型的误差非常小，可以通过缩制的天然河道水景观模型，测试各种可靠的技术数据，解决复杂水力条件下的各种重大涉水涉江技术难题，以服务于经济建设，从而使水景观不但具有观赏性，而且赋予水景观极高的学术价值和经济附加值。

技术指标

（1）模型小河与天然河道进行相似性设计。天然河道与模型小河是两个完全不同的物质体系，存在着不同的物理变化过程，为了让实体景观模型小河上物理体系的形态或其变化过程与天然河道体系同类相似，天然河流与人造小河中的相应点上同各物理量之间，必须符合相似性准则。
（2）模型小河与天然河道水流运动相似性验证，包括进行天然河流水文站枯季典型日和洪水典型日的实测径流流量过程线和河口实测潮流潮位过程线验证；进行天然河床相应断面的流速验证；进行造床流量发生前后天然河道实测地形图与景观实体模型的冲淤验证。
（3）非过水部分的景观实体模型布局，顺应河流蜿蜒曲折的天然状态，对不过水洲岛、模型工作桥、模型小河其他不过水的空闲地方进行景观处理或设置休闲处，植物分布高矮相间、错落有致，四季均有开花景观，并注意颜色搭配。
（4）建立水循环系统，包括上下蓄水池、抽水泵站、进水管道，回水管道，供水流量是通过水力学计算，其值取决于模型比尺和河流最大科研流量，并留一定富余。

应用范围及前景

目前的城市景观设计大都停留在对城市生活环境改善的层面上，该方法适用于提高城市水景观设计的科技含量，赋予城市景观自身更高的利用价值，让更多的人通过水景观了解水利工程师通过水力学物理模型进行科学治水的方法，使人们在观赏水景观的同时，对天然河流复杂运动规律、水流与涉水建筑物的相互关系、水生态环境有所了解，唤醒人们尊重自然、顺应自然、敬畏自然、保护自然的意识。
目前，该技术已经通过在福州江滨路建造闽江大型河道物理模型与光明港整治进行了有机结合和成功实践，并推广应用于福建省水工程水动力研究中心闽江科研试验基地和九龙江科研试验基地建设。其模式可推广应用于福建省乃至全国其他江河科研试验研究，前景广阔。

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夏厚兴

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