溶洞开发设计

录重庆旅游投资集团阿依河景区溶洞设计方案书重庆苍野溶洞设计有限公司二零零二年十月二十日1彭水阿依河景区青龙洞概况阿依河景区溶洞位于彭水县万足镇万足村乌江支流阿依河（原长溪河）的中下游段，溶洞洞口距离阿依河入乌江口约7.6km。苍野溶洞设计公司对该溶洞进行了实地测量，该溶洞总长约1.2公里，自洞口入内，约320m处分为上、下两洞，在约680m处，上、下洞有一陡立斜洞使上下洞连通，溶洞人能达到最里处，为一溶洞大厅，厅顶高约30余米，洞顶有岩溶垂直管道与地面落水洞相连，洞顶高，汇流流域面积内降雨后，洞顶有水自顶悬流而下，有如飞瀑，暴雨尤甚。图1.1阿依河溶洞生态Fig1.1AyiRiverCaveecology溶洞开发将本着保留原生地质面貌的原则，除了交通必要的路径和照明、安全等设施，以及极少部位由于块石封堵通道需疏通和出于安全考虑对排水路径受阻的部位进行修凿外，尽量不去破坏洞体原生的岩溶发育环境，因此地质环境基本不会改变。溶洞尚处于原始状态，目前洞口有铁门锁闭保护，洞内几乎没有人为破坏。凭借手电光入洞，可见洞内怪石嶙峋，石芽、石笋、石柱发育，历经数百万年地下水沿岩体的贯通性结构裂隙渗流，不断溶蚀发育的洞体，在地壳抬升后，地下水流通道下移，溶洞逐渐过水减少，洞内由溶蚀为主转为凝结为主，历经数十万年石灰岩地区岩溶地下水凝结重结晶作用，大自然鬼斧神工造化了这个溶洞内的奇特景色。晶莹剔透的各种造型的石钟乳，有的如柱，有的如帘，有的如庙内恶煞，有的如菩萨端坐，姿态各异，叹为观止，具有非常高的开发价值。地理位置与交通状况：阿依河溶洞位于阿依河中、下游段，距离阿依河入乌江口约7.6km，隶属于重庆市彭水县万足镇长溪滩所辖。目前景区内交通运输主要靠人力和部分水力运输，交洞口：入口处洞径开阔，高约7～８m，最宽处约16m。AB段：自洞口入内，曲折前行约140m，主导方向为南东向，方位角约117°。洞内开阔，最窄处宽约9m，高6m，标高从249m～253m，地势相对高差约4m。BC段：在B点折向西南，方位角约200°,几乎直行约173m，洞内较开阔，宽约8m～12m，高4～7m，标高从253m～258.5m，相对高差约5.5m，坡度稍缓。走向与该区域的优势构造裂隙，贯通性结构面走向一致，在洞内观察到的沿裂隙溶蚀形成的巨大溶蚀沟槽显而易见，由于裂隙贯通性极好，洞内岩层分层为巨厚，层理不发育，因此极易误作岩层层面。CD段：为分叉后上洞一段，走向基本不变，长度约62m，宽约3.5m～13m，高4m～9m，标高从258.5m～271.5m，相对高差约13m，抬升较快。局部地方宽度较小。大部分地段较为开阔。DE段：在上洞D点处，向西支出的一个支洞曲折约27m，再折向北偏东10°，再行进约112m，到该支洞的尽头，多数段宽度相对较小约2.5m～4m，高3m～6m，标高从271.5m～276m，相对高差约4.5m。DG’段：从D点继续前行，沿原走向基本不变，约238m处到G（G’）点，该处上洞与下洞联通，上下洞高差达10m。该段洞体宽约7m～25m，相对宽阔，高度1.2m～7m，标高从D点的271.5m升至274.8m，再逐渐下降至268m左右，相对高差约6.8m，为中间高，两端低。局部地段由于高度小，需要躬身才能通过。G’H段：从G’点继续前行，沿原走向基本不变，约行进到168m处在H点，上、下洞再次汇合合为一个洞。该段洞体宽约7m～28m，绝大多数地段非常宽阔，高度3m～7m，标高从D点的268m逐渐下降至262m左右，相对高差约6m。CF段：为分叉后下洞一段，走向基本不变，长度约159m，宽约2m～5.6m，高2m～5m，标高从258.5m～254.2m，相对高差约4.3m。该段大部分地段宽度较小，高度也不是太高，在F点为整个溶洞最低点，标高254.2m，由于石块石阻隔仅仅能俯身通过，较长一段断面较窄，为等腰三角形高约2.2m，宽约2.3m。FG段：从F点开始逐渐升高，长度约158m，多数宽约2m～3.5m，高2m～4m，标高从254.2m～257.2m，相对高差约3m。该段洞截面比较规则，高差不大。GH段：自G点到H点，中间存在一个“ㄣ”形转折，长度约183m，宽约2.8m～4m，局部宽达到10m，高2.5m～6m，标高从257.2m～262.9m，相对高差约5.7m。HI段：在H点，上下洞汇合，洞体开阔，长度约84m，宽约14m～33m，局部宽达到10m，最高处近30m，标高从262.9m～261.8m。该段近断点大部为一空间宏大的类似穹形的大厅。大厅长55m，宽25m～33m，溶洞大厅洞顶最高点高程为320.63m。大厅内地面地势相对较低，可能是长期流水冲击的缘故，降雨后，地下水自洞顶成瀑布飞泻，在大厅积水至262.2m高时，开始外溢，形成流水然后自下洞排泄。5.2.2景观分区图5.5溶洞景观区域划分Fig5.5Dividethecavelandscapearea月光森林：第一个大区，在整个洞内景观中具有重要作用，溶洞景观的诉求基调传他，游客进入洞内的第一感官，以及与洞外山色水景的衔接过渡皆为此景点的要任，所以在本案中，此景点一方面大面积采用了“青龙洞”主色基调--蓝色，用灯光器材加以投射，另一方面在地表引入了浅水体，以求达到空间划分的功能性。图5.6效果图Fig5.6Effectdiagram月影流波：该景区处于溶洞第一层与第二层的连接处，同时又是溶洞环形游览通道的岔道口，设计方案利用一二层的高度落差，将自银田水池留下的清泉，顺打造的溶洞河道流自第一层入口处的月光森林。方案中，将河道右侧修葺步行道，游客可游览波光粼粼的浅流，同时亦能观赏两侧的钟乳石灯光布景。河道中利用河道天然的起伏石面结合水下灯光布景，营造出如梦似幻的视觉感受。图5.7效果图Fig5.7Effectdiagram银田水池：该景区为进入溶洞的最后一个主要景观带，距离入口两百余米，在整个洞内景观中具有重要作用，如何避免游客因为游览的视觉疲劳，以及与洞外山色水景的衔接过渡皆为此景点的功能重点。本案中，此景点的色调采用了跟进入溶洞后的第一个景点--“月光森林”相似的色彩配比，让游客能从色彩上唤起入洞后的第一视觉印象，根据天然的梯田景观，也同样使用了水体的引入，另一方面，加入了玻璃质地的桥面，巧妙的将人性功能与景观游赏结合在了一起，在不破坏天然景致的前提下，让游客能够身在景中，全方位的观赏奇景，也增添了一份不一样的游历乐趣，玻璃行桥的采用也很好的起到了空间划分的功能性。图5.8效果图Fig5.8Effectdiagram琉璃长廊：根据勘察资料了解，该景区毗邻青龙大厅，且沿途布满造型各异的石钟乳，可用于布光造型的空间丰富，故方案中此景观带与其他景点在色彩分配上予以区别，运用了更多五彩斑斓的华丽色彩，恰似一抹琉璃华彩。图5.9效果图Fig5.9Effectdiagram青龙大厅：该景区处于整个溶洞观赏流程的主要位置，是整个溶洞景区唯一的一个完整而开阔的大厅结构区域，内部空间体量与空高都相当充足，并有水流从天而降，故本方案中将此景点作为重点主题景观区域，赋予整个景区美好意义。方案中，一方面巧妙利用了自穹顶而降的天成水流，坠入人工修饰的月牙彩池中，寓意服从天降，天赐甘泉。池水后方，利用天然的石材打造彩云塌，上方放置青龙雕塑，在整个大厅的后方再运用天然形成的云梯形石梯，辅以灯光装饰，妆点成为彩云天梯。整个景点色调在运用蓝紫色，以呼应主题的同时也同时增加了局部五彩斑斓的暖色系，以心生温暖、希望的视觉心理。整个景区围绕着该景区的关键词--青龙祈福，以图游客在观赏奇景之余，与景区所打造的传说、民间文化产生共鸣，更能心生美好祝愿。图5.10效果图Fig5.10Effectdiagram5.2.3游览线路规划布置图5.11溶洞游路示意Fig5.11Thecavetourroute概述：溶洞全长约1600米，洞体分为两层，从洞口到约400米处分叉，向上50米左右有一狭窄带，人只能爬行，过了此窄带，就是上层通道。在分叉处向前为下层通道，约350米处又有一个人只能爬行的狭窄口，过了此口，顺利通达大厅，从大厅进入上层通道，以此循环通向出口。此洞的布局，长度，特别是上层景观汇聚带的发育状况，与同类溶洞比较，优势明显。设计思路：依据溶洞现状，我们将洞内游步道工作分为五部分来考虑。其一：从洞口右侧顺底层通道至大厅，从大厅到上层通道银田水池处接玻璃栈道，由于弯曲度路径延长，约1800米采用混凝土浇筑，成为宽1米，厚10mm的步道。其二：从洞口左侧平面高1米交架设混凝土栈道约500米至月影流波上端玻璃栈道相连，就构成洞中上层从月女阁大厅到溶洞进口的完整通道，彻底解决雨季山洪对游客的威胁问题，下层泄洪，洪水一过，正常通行。其三：洞口架设平台，方便游客聚散，增加洞口美感，同时起到了防洪作用。平台高于洞底2米，山洪从平台底部泄过，人员在平台上安然无恙。此洞治理了山洪安全隐患，根本问题就解决了。其四：此洞山洪隐患解决了，还有一个旱季无水问题。溶洞有水才灵。大厅常年下泄的水量太小，完全渗透入大厅底部，这里需要建池蓄水。另外，解决洞中无水的有效措施是从阿依河抽水进洞。河边建池，抽水至月影流波上端建的蓄水池中，分别流向洞外和大厅方向。其五：道路畅通了，山洪隐患解决了，无水问题处理了，两处狭窄口要向上打顶2米，大厅与琉璃长廊中段通道低于两米的要下沉，一为通行，二要保护顶上溶洞景观。注意事项：洞中土建最大的难度是钟乳石保护性施工，路径走向首先以保护景观为前提，该弯曲的不能直行，该延伸的不能横切。牢固树立安全第一思想，洞中施工，终日照明，死角暗处不允许单人行动，建立人员进洞出洞专职安全员点名清数制度，确保施工人员安全。

土建是溶洞观赏的基础设施，以牢固、通畅、安全为要旨，要把土建项目融入溶洞整体。5.2.4电路系统与水循环系统图5.12溶洞电路示意Fig5.12Cavecircuitschemantic图5.13溶洞水循环示意Fig5.13Cavewatercirculation依照国家照明行业标准《城市夜景照明设计规范》（编号JJ/T163—2008，自2009年5月1日起实施）和《城市道路照明设计规范》（编号CJJ45—2006，自2007年7月1日起实施）的相关规定，结合阿依河溶洞的实际情况，为增加溶洞魅力，提升游客观赏美感，做到技术先进，经济合理，节约能源，保护环境，使用安全，维护管理方便，实施绿色照明。设计思路：结合溶洞效果设计五大分区的划分，以及色度亮度的要求，以重点照明与动态照明相结合的手法，使特定区域或目标照度比周围区域亮，使场景明、暗或色彩等变化，通过对照明装置的光输出来控制，在照明功率密度上合理调配，对重点景观用光造成亮暗对比效果，显示物体三维形体及表面质地的能力，增强立体感。在电源分配上，线路铺设上，就必须进行精细划分与巧妙安排。按照明供配电相关规定，夜景照明供电电压宜为0.23/0.4KV，供电半径不宜超过0.5KM，照明灯具端电压不宜高于起额定电压值的105%，并不宜低于其额定电压值的90%。同时，照明分支线路每一单相回路电流不宜超过30A。

设计方案是从变压器下桩到配电屏后，采用9路主电源分布，设置9个主电源配电箱，以达到照明供配电规定的国家行业标准。同时，在景观的区域划分上，重点景观配带游览道路，线路负荷上就将景观带与这一段道路用电叠加，但在主电源配电箱后又设景观、道路分支配电箱，在分支配电箱上接通景观或道路照明的缆线。达到了“同一照明系统内的照明设施应分区或分组集中控制，应避免全部灯具同时启动”的国家行业标准的要求。为确保安全，独立设置了避险应急系统，环洞安装消防应急照明灯和消防应急标志灯，在电源或电器突发故障时，保证道路照明、游客方向指示。

总体方案配电屏至水循环配电箱，总长100米，用电量15KW。配电屏至洞外停车场，总长100米，用电量15KW。配电屏至月光森林景观，总长300米，用电量8KW。配电屏至月影流波景观，总长400米，用电量6KW。配电屏至银田水池景观，总长500米，用电量10KW。配电屏至琉璃长廊景观，总长800米，用电量6KW。配电屏至青龙大厅景观，总长950米，用电量12KW。配电屏至底层中部，总长500米，用电量8KW。配电屏至出口备用线，总长600米，用电量10KW。实际用电量90KW

增加10KW机动用电量预留20KW备用电量总用电量120KW水循环部分：阿依河溶洞每年七，八，九月雨季山洪汇聚于大厅，从底层经洞体流向进口处注入阿依河。十月至来年六月，旱季少雨，整个溶洞洞体无水。但大厅顶上有50mm——100mm口径这么大一股水，常年下落到底部，经溶岩渗透于地下，这股水太小，也不会经洞体外流，整个洞内干燥闷热，缺乏水的流动，加之溶洞弯曲度大，洞内空气也不流通。水循环系统，使得洞体在旱季有水，让水的流动带动空气的流动，洞体也滋润了，潺潺流水叮咚作响，富有音乐节奏感，整个溶洞富有了生气，充满活力。在阿依河边修建一个放置潜水泵的混凝土过滤蓄水池，潜水泵规格型号WQ100—30—15，蓄水池规格2m*2m*2m。铺设口径100mm的PVC水管，从洞口进入到月影流波上端，共500米。水管设置于混凝土栈道下面，顺栈道弯曲路径安装。在月影流波景观上端修建一个混凝土蓄水池，规格6m*3m*1m，外观采用人造溶洞工艺处理。WQ100—30—15型号潜水泵，每小时可抽水量100吨。80%分流月影流波，从洞底平面向进口外流，20%分流银田水池，流向大厅方向，在逃身通道处流向溶洞下层，顺下层洞底平面流向进口方向，在月影流波下端处于从月影流波上流下来的水汇合。在月女阁大厅修建一个混凝土水池，规格6m*6m*1.5m。外观采用人造溶洞工艺处理。从此池中引一股水沿洞底平面边上流向逃身通道，与从银田水池流来的水汇合，从洞底平面流向进口方向。池中余水溢出后，通过溶岩渗透地下，不会影响大厅广场的使用。逃身通道上方的上层洞体至月女阁大厅洞底平面是倾斜的，这一段溶洞通道很低矮，须下沉1米左右人才能直立通行，因此，此段路不宜用水。综上如述，经水循环设计处理后，整个溶洞绝大部分通道都有了循环水，使溶洞柔性十足，滋润宜人，空气流通，富有乐感。5.2.5灯光色彩系统设计图5.14溶洞色彩映射示意Fig5.14Colormappingofthecave月光森林：该景区为进入溶洞的第一个重点景观带，距入口仅百余米，此景点采用了“青龙洞”的主色基调——蓝色，同时在地表引入了浅水体，波光鳞动，曲径通幽。给人以清凉、洁净之感，通过水底灯和分段的灯光布设，洞内通道的灯光明度和色相反差较大，增强了空间感的视觉跳跃感，在保持整冷静、清澈的视觉基调下又能调动起游客的视觉新鲜感，通道内的中景光漫射也能达到吸引游客深入的目的。月影流波：该景区处于溶洞第一层和第二层的连接处，利用一层和二层的高度落差，将银田水池留下的清泉，顺着打造的溶洞河道流自第一层入口的月光森林。将河道右侧修葺步行道，游客可游览波光粼粼的浅流，同时亦能观赏两侧的钟乳石光景。河道中利用天然的起伏石面结合水下灯光布景，营造出如梦似幻的视觉感受。银田水池：该景区为溶洞一个主要景观带，在整个洞内景观中有重要作用，此景点的色调采用了与“月光森林”景区相似的色彩配比，让游客能从色彩上唤起入洞后第一视觉印象，根据天然的梯田景观，同样使用了水体的引入，另一方面，加入了玻璃质地的桥面，巧妙的将人性功能与景观游赏结合在了一起，在不破坏天然景致的前提下，让游客能在身在景中，全方位的观赏奇景。琉璃长廊：该景区毗邻青龙大厅，且沿途满布造型各异的石钟乳，可用于布光造型的空间非常丰富。利用地貌特征的优势配以灯饰，起到了调节游客从进入景区行程过半后所产生的色彩疲倦感，运用丰富对比的色彩刺激视觉神经，带来与其他景点截然不同的视觉体验。另一方面，从视觉空间上的过分和过渡，正呼应了游客在游览、祈福于青龙大厅后，所产生的心理感受，更多的运用色彩换起来观赏者心中的希望和欣喜。青龙大厅：该景区处于整个溶洞观赏的重要位置，是整个溶洞景区为一个完整而开阔的大厅结构区域。巧妙利用自穹顶而降的天成水流，坠入人工修饰的龙纹彩池中，寓意福从天降，天赐甘泉。池水后方，利用天然石材打造彩云塌，上方放置青龙雕塑，在整个大厅的后方在运用天然形成的云形石梯，辅以灯光装饰，妆点成为彩云天梯。整个景点色调运用青蓝紫色，以呼应主题，同时增加了局部五彩斑斓的暖色系灯光装饰，给人萌生温暖与希望。5.2.6洞外平台及附属设施设计图5.15效果图Fig5.15Effectdiagram图5.16效果图Fig5.16Effectdiagram阿依河溶洞地理位置处于青山绿水的山涧中，期间自然之风淳朴，为了结合溶洞特有的环境与特点，在洞口功能性建筑设计上，充分听取多方意见，结合钟乳石造型进行设计，力求洞内洞外天然形成的感觉。使之形成一体，浑然天成的景观。因为钟乳石造型的特殊性，多为民间技艺，制作方式多样，手工艺材料复杂，本设计仅仅在于进行前期造型及功能布局上的概念性设计，后期钟乳石修建技术需专业公司进行结构设计。5.2.7安全系统与预警图5.17消防应急标志系统布置Fig5.17Fireemergencysignsystemarrangement图5.18消防应急照明系统布置Fig5.18Fireemergencylightingsystemlayout监测内容：为准确了解险情，为人员安全提供预警，需要对洞内重要位置进行监测。监测内容包括：流速监测、水位监测（包括水位和水位上涨速率的监测）、雨量监测。监测方法：流速监测：采用流速计，在节点位置监测流速，从而可以计算出流量。水位监测：采用在重要节点位置设置水位标尺，记录水位高以及随时间的上涨速率，来判断危险性，从而为预警提供依据。雨量监测：可以在附近设置一个雨量观测装置，也可以通过在水文站搜集，但最好自己观测，以便和流量观测数据对应分析，为积累观测资料和更准确地确定预警标准提供依据。为保证人员安全，洞内关键点应布置视屏监视设施，该视屏监视可用于人员疏散的监视，也可作为监测的手段。流速监测：在入洞的AB段以及最里端大厅溢流处各选取一相对规则断面，测设断面形状，设置流速计。该两处均同时设置水位标尺，通过计算过水截面面积可得到流量数据。水位监测：可以设置在下洞最低标高处254.2m附近下洞CF段256.5m及258.5m标高附近，在下洞FG段的258.5m、262.5m附近各设置一个水位观测标尺，在G(G’)上、下洞连通陡倾支洞中可以设置259m～267.5m的长标尺。雨量监测：由于洞口处峡谷高山阻挡，为了保证数据不受影响，需要设置在开阔位置，如在牛角寨，便于人员观测记录。监测记录：按专人监测，并做好监测记录手册，按要求做好各监测点的监测记录,尤其是进入预警状态后。及时将监测记录原始手册并电子文档进行汇总分析并存档。以利于提高后期的预警的准确性。预警预警级别的等级按《中华人民共和国突发事件应对法》预警级别的规定，将预警级别洞内水位高度计水位上升速率分为：注意级、警示级、警戒级、警报级。将上述四级分别以蓝色、黄色、橙色、红色予以标示。在溶洞景点运营过程中，可通过对阿依河景区降雨量、降雨强度及洞内流水水位及水位上升速率等监测数据分析判定预警级别。表5.1预警级别划分Tab5.1Warninglevel预警级别水位水位高度水位上升速率红色（警报级）主洞出口段水位达到监控点C点栈道标高>10cm/h橙色（警戒级）下洞最低处高出监控点栈道30cm>5cm/h黄色（警示级）大厅开始溢水>2cm/h蓝色（注意级）降雨开始后，大厅水位显著升高<2cm/h表5.2预警应急措施Tab5.2Theearlywarningandemergencymeasures预警级别应急措施红色（警报级）人员立即撤离，关闭溶洞，做好可能的救援工作橙色（警戒级）关闭下洞，做好人员疏散、撤离下洞工作黄色（警示级）严密监测，随时准备下洞人员的疏散蓝色（注意级）加强监测预警系统应包括，监视系统，通信播音系统，警示标识及应急预案。为保证安全，建议洞内采用视屏监视系统对关键点进行视屏监视。①通信广播系统：包括人工通信方式和电子广播系统，在弟子广播系统失效时，人工通信方式作为补充。如在溶洞内每隔一定距离安装小型扩音器，监测数据达到一定值时，发出预警，通知游客及工作人员撤离。②洞内警示标识必须完善，不得有让人产生歧义的标示内容，撤离路线应当明确。③建立健全完整的安全保证制度，尤其是避免人员工作疏忽而产生的没有及时预警安全事故。④为了保证高质量完成预警工作，尤其是确保不漏报、错报险情，制定科学合理的监测预警工作流程，在此基础上制定应对洪水的应急预案，将责任落实到人。⑤入洞前导游或安全人员进行安全告之与疏散逃生方法路线。⑥首先，每天关注气象部门发布的区域气象预报，在接到确切的暴雨天气预报后，通过传真、电话或对讲机等及时传递消息，准备进入预警状态，当监测数据显示需要进入橙色预警时，应在洞口设立警示标志，停止游客进入观光，已经进洞的游客及工作人员撤离至安全地带，关闭溶洞洞口。如确有不能及时撤出的人员，应撤离到危险性小区域避险，等待救援。⑦根据水位高度、水位上升速率作为判断依据确定预警级别，粗判结果向公司安全负责人通报，并及时发出预警。同时预报预警应按照《国家突发地质灾害预案》、《国家突发公共事件新闻发布应急预案》和阿依河景区相关安