李婷
深圳市水务规划设计院有限公司 广东深圳 518000
摘要：本文通过深圳市清林径生态水库规划实践，以GIS技术为基础，对清林径水库扩建工程进行地理环境的时间空间影响模拟，将设计方案的创作与地理环境的影响模拟紧密结合起来，初步构思生态水库建设发展方向，以形成生态水库建设的研究范式与方法。
关键词： GIS技术； 生态水库； 库区环境； 深圳市清林径水库
生态水库建设是一项历时久、生态影响大的大型工程，如何在工程实施之前，就能够建立一套预评估机制，相对全面系统地对所做的决定给予及时的评估和反馈，正确引导建设方向显得尤为重要。特别是当水库处于地形复杂多变的山区环境中时，存在诸多技术难点。采用GIS等技术手段能够为生态水库建设规划提供一定的科学支撑，是对传统现场勘查和经验分析等方法的补充。
1、项目区概况
深圳市清林径水库位于深圳市龙岗区，在龙岗河支流石溪河上游段，是重要的饮用水源地，结合未来取水、输供水工程以及山环水润规划建设，清林径水库不仅是深莞惠合作示范区的重要供水、调蓄、储备水源，更是风景宜人的水利风景区，其规模及功能也做了相应调整。扩建后的清林径水库将原清林径水库、黄龙湖水库以及伯公坳水库合并成一个大水库，扩建后的水库红线范围占地1675.95hm²，流域总面积为28.2km2，是一座以供水调蓄和储备应急为主，兼有防洪等综合效益的大（Ⅱ）型水利枢纽工程，建成后将成为深圳市库容最大的水库，是深圳最大的水缸。
2、研究方法
2.1技术框架
利用GIS技术进行场地空间分析，能够将笼统的文字描述转换为直观可见的模型图，对未来水库扩建后水域、岛屿、大坝、山体的分布有一个清晰的预判断，模拟其时空变迁，能够较为迅速、准确地识别复杂环境中的问题区域，并根据问题，选择应对措施，引导水库建设，为未来的设计方案提供参考依据。
首先，运用GIS三维分析对水库现状复杂的空间环境进行模拟，辅助进行现场调查；然后通过GIS空间分析、水文分析对比扩建前后水库产生的变化，对问题区域进行科学判读，再结合工程实践、规范技术要求等，确定应对措施；最后运用GIS三维分析、线差值工具，直观展示水库扩建后产生的变化，为库区环境合理布局、规划设计提供参考。
2.2数据的获取
对1:1000AUTO CAD数据进行提取和整理，将读图分层后的地形图转存为shapefile格式后，利用GIS软件进行分析。
2.3辅助现场调查
由于库区环境复杂，入库道路受到限制，存在大量人力难以企及的区域，这使得在进行库区实地调查时，存在很多观察死角，可以利用GIS辅助进行补充调查，直观判读现场存在问题。
2.4识别问题区域
（1）库区建设用地判读
判读标准：根据基本生态控制线建设要求、坡度与用地适应性要求, 见表2-2。
判读结论：利用GIS缓冲区功能，划定扩建后水库的一级水源保护区范围即只能在水体200m缓冲区外进行库区配套服务设施建设，再将库区建设用地根据坡度因子进行分级。可发现，扩建后库区内两大适宜建设区位于1号和8号坝下。
（2）水土流失区域判读
判读标准：土地利用现状调查技术规程，见表2-3。
判读结论：利用坡度因子与水土侵蚀强度的关系，判读可能存在水土流失的区域，再根据现状植被的覆盖类型综合确定对应的水保措施，进行水源涵养林的建设。
（3）消落带建设区域判读
判读标准：消落带类型与应对水保措施、水深与植物选择，见表2-4。
判读结论：利用坡度因子对消落带立地条件进行判读，确定哪些地块可直接进行两栖林建设，哪些地块需要采用工程措施营造造林环境后方可建设，再根据植物与水深分布的关系，进行植物品种的选择。
（4）栖息地保护区域判读
判读标准：鸟类栖息地与水深关系、鸟类栖息地与缓冲带关系。
有大量的相关研究表明，水面面积与水鸟的种类和数量呈正相关，水面越大，水鸟种类越丰富。同时水深也会影响鸟类的分布，小型涉禽常在
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0.1~0.4m的水深区域进行活动，大型涉禽可以在0.4~0.75m水深区域觅食，游禽常在水深大于0.75m处活动。
判读结论：由GIS重分类统计结果可知，理想环境下，水鸟栖息地面积仅占库区水域面积的5.25%，需采用各种人工措施扩大栖息地范围。同时划定水域30~100m缓冲带和道路100m缓冲带，强化种植，形成迁徙走廊，控制人工建构筑物或道路的布置，以减少对鸟类栖息地的干扰，
（5）水库的可视区域判读
判读标准：视点分析、 视域分析。
判读结论：在水库扩建工程中，环库路的走向已经明确，通过GIS进行库区环境可视域分析，获取观察频率较高区域的分布位置，结合水源涵养林建设进行林相改造，提升库区环境，为未来水利风景区建设打下良好基础。
图 2 1设计成果展示（笔者自制）
2.5模拟未来变化
（1）三维模拟
水库尚在建设中，利用TIN文件和卫星影像图的历史图像功能，可以模拟扩建前后水库产生的时空变迁，并预测水库建设可能带来的影响，在规划方案中提出具体的应对措施。
图 2 2扩建前后三维模拟变化（笔者自制）
（2）剖面形态
利用GIS的线插值工具，可以快速模拟水库扩建后的剖面标高变化，虽然存在误差，但是能够为规划方案中坝坡建设、山体回填与开挖、桥梁架设、消落带驳岸塑造等提供宝贵的参考价值。
3、结论
采用GIS技术手段能够为生态水库建设实践提供一定的科学支撑，不仅能够为设计师提供量化基础，还能通过多要素叠加分析确保设计方案的综合性。根据GIS判读结果，进行清林径生态水库建设实践，把科学评价模型引入到项目评价体系中，希望能为今后相关研究方向和水库建设实践起到一定帮助。
参考文献:
[1] 汤国安. ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M]. 科学出版社, 2012.
[2] 毕华兴. 3S技术在水土保持中的应用[M].中国林业出版社，2008.
[3] 张海. GIS与考古学空间分析[M].北京大学出版社，2014.
[4] 陈登鳌. 建筑设计资料集(第6册)[M]. 中国建筑工业出版社,1995.
[5] 黄光宇. 山地城市学原理[M]. 中国建筑工业出版社,2006.
[6] 约翰.O.西蒙兹[美]. 景观设计学--场地规划与设计手册(第3版)[M]. 建筑工业出版社, 2000.
[7] 诺曼K.布思[美]. 风景园林设计要素[M]. 中国林业出版社,1989.
[8] 吴威, 尚晓倩. GIS在不同尺度景观规划中的应用[J]. 中国农学通报,2012, 28(22):312-316.
[9] 李婷. 基于GIS的清林径生态水库设计研究[D]. 华南理工大学,2016.
[10] 景文. 基于鸟类栖息地保护的山东荣成桑沟湾滨海湿地公园(一期)规划[D]. 华中农业大学,2013.
论文作者:李婷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/27
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