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論海綿城市設(shè)計(jì)理念在河道水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用

2016-04-07 20:19:11何造勝深圳市廣匯源水利勘測設(shè)計(jì)有限公司廣東深圳518000
關(guān)鍵詞:羅田調(diào)蓄海綿

何造勝(深圳市廣匯源水利勘測設(shè)計(jì)有限公司,廣東深圳518000)

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論海綿城市設(shè)計(jì)理念在河道水環(huán)境綜合整治中的應(yīng)用

何造勝
(深圳市廣匯源水利勘測設(shè)計(jì)有限公司,廣東深圳518000)

海綿城市設(shè)計(jì)理念的提出是對雨洪利用理論的創(chuàng)新認(rèn)識和發(fā)展,是當(dāng)前我國新形勢下,針對河道水環(huán)境治理方法及思路的完善與豐富。規(guī)劃實(shí)施海綿城市建設(shè)在幫助解決城市水環(huán)境問題方面提供了新思路和新方法,對城市水環(huán)境問題的解決起到了十分重要的作用。本文主要針對海綿城市的內(nèi)涵、目標(biāo)、作用等方面作出了初步的闡釋和分析,并且以羅田水綜合整治為例,詳細(xì)剖析了新形勢下我國發(fā)展建設(shè)海綿城市的重要性。

海綿城市;雨洪利用;水環(huán)境問題;重要性

DOI:10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.01.014

習(xí)近平總書記指出,建設(shè)生態(tài)文明,關(guān)系人民福祉,關(guān)乎民族未來。中央城鎮(zhèn)化工作會議強(qiáng)調(diào)了加快我國海綿城市建設(shè)的步伐,要求城市的建設(shè)和發(fā)展必須做到與自然和諧統(tǒng)一,建造自然滲透、自然積存、自然凈化的海綿城市。在注重地下管網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)上,提高降低開發(fā)強(qiáng)度的自覺性,在一定程度上保留和恢復(fù)生態(tài)空間。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部也在去年10月頒布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,提出要逐漸轉(zhuǎn)變以往單純依靠市政管道排水,轉(zhuǎn)而利用城市內(nèi)各種規(guī)劃設(shè)計(jì)來起到滯留、下滲、凈化雨水的作用,使地下水得到充分補(bǔ)給,逐步改善城市水環(huán)境,從而實(shí)現(xiàn)城市的生態(tài)文明建設(shè)。

1 海綿城市的概念及其特點(diǎn)

1.1 海綿城市的概念

海綿城市指的是城市可以像海綿一樣,在面對各種自然災(zāi)害以及環(huán)境的變化時(shí)具有良好的“彈性”,即應(yīng)對能力。當(dāng)降雨時(shí),將雨水通過吸收、儲存、凈化及下滲等方法儲存和利用起來,起到補(bǔ)充地下水的作用;等到城市需要時(shí)再將儲存的雨水釋放,完善雨水、地表水以及地下水的循環(huán)體系,對供給、排水的各個(gè)環(huán)節(jié)起到綜合調(diào)節(jié)的作用,從而使城市能更加從容地面對不斷變化的環(huán)境。

1.2 海綿城市的特點(diǎn)

海綿城市的發(fā)展思路以及規(guī)劃措施都決定了它將不同于傳統(tǒng)的城市建設(shè),它具有以下三個(gè)方面的特點(diǎn):

(1)海綿城市并不依靠傳統(tǒng)的市政管道進(jìn)行排水,它擁有更多的排水渠道和方式,主要通過對降水的吸收、儲存,在保護(hù)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上,利用多種方式解決了城市面臨的內(nèi)澇問題[1]。

(2)海綿城市不僅做到了對城市排水功能的完善和發(fā)展,也對城市的生態(tài)環(huán)境起到了保護(hù)和修復(fù)作用,對綠化、公園、道路等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行充分利用,針對不同的問題選擇不同的處理方式。

(3)海綿城市在其實(shí)施理念的指導(dǎo)下,對城市生態(tài)環(huán)境不斷改善,充分發(fā)揮各城市海綿體的功能和作用,減少了市政管道。不僅節(jié)約了城市的財(cái)政支出,還改善了人們的日常生活環(huán)境,提高了人們生活的舒適度。

2 海綿城市設(shè)計(jì)理念在河道水環(huán)境治理中的應(yīng)用

城市有自己的天然雨水儲存凈化場所,那就是河湖水系、坑塘濕地等。特別是在地表水資源豐富的地區(qū),需要在河道的兩邊建造大約5~50m的綠化帶,幫助建立河濱植被緩沖帶、雨水滯留塘還有河濱濕地等影響較低的開發(fā)系統(tǒng)。其中,放在首要位置的是要加強(qiáng)水系濕地的保護(hù),特別是針對城區(qū)低洼處的坑塘、河溝等,禁止盲目填埋,以加大內(nèi)澇的隱患[2]。對于那些歷史上被填埋的河道,尤其是在較易發(fā)生內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)、缺乏自我調(diào)節(jié)能力的區(qū)域,應(yīng)該再符合城市建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。

根據(jù)城市的實(shí)際情況,創(chuàng)建水路并行、城河相靠的格局,就要對河道及道路之間的植被綠化帶進(jìn)行充分利用,建造植被緩沖帶及橫向的泄水管道,將地面的雨水引入植被緩沖帶內(nèi)。而在綠化帶相對較寬、地勢比較低的地區(qū)應(yīng)當(dāng)建立合適的濕地系統(tǒng),加強(qiáng)對地表雨水的調(diào)蓄和凈化。針對相對閉塞的坑塘、河溝等,應(yīng)該采取相應(yīng)的工程措施以起到輔助的作用,比如建造雨水滯留塘等。

3 羅田水河道水環(huán)境存在的問題分析

羅田水位于松崗街道,屬茅洲河的一級支流,流域面積27.73km2,其中18km2為蓄水工程控制面積,總河長6.03km,現(xiàn)狀為羅田水庫的泄洪通道,同時(shí)也擔(dān)任著水庫下游兩個(gè)社區(qū)的排洪重任,起著十分重要的防災(zāi)泄洪作用,其中一部分河道已經(jīng)進(jìn)行了防洪整改,但仍有部分河道還存在著問題。

(1)河道的防洪防災(zāi)能力還沒有完全達(dá)標(biāo)。在河道長約1.06km的中游部分,由于還沒有得到系統(tǒng)整治,防洪建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,其泄洪斷面還不夠?qū)?。在河道廣田路的高排通道,將原本的防浪墻改造成了防洪墻,其安全系數(shù)還沒有達(dá)到要求,防洪能力還未達(dá)標(biāo)。還有一些河段的跨河橋梁對水流起著很大的阻礙作用,一些河段泥沙淤積量較多,削弱了河道泄洪的能力,使區(qū)域內(nèi)洪澇災(zāi)害的影響變大[3]。

(2)對水質(zhì)造成了嚴(yán)重污染,不僅給人們的正常生活帶來影響,還破壞了城市形象。羅田水的上游水質(zhì)較好、干凈清澈,但是在流經(jīng)中下游后,由于城市污水管網(wǎng)的建設(shè)沒有跟上需要,許多居民和企業(yè)將生活污水及工業(yè)污水直接排入河道內(nèi),嚴(yán)重影響了水質(zhì),污染了上游的水,從而給水資源的循環(huán)利用帶來了一定的影響。

(3)對河道堤防沒有進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。羅田現(xiàn)有的河道堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)還未統(tǒng)一,也沒有對河道尤其是在從郊區(qū)性河道變成城市型河道后進(jìn)行系統(tǒng)治理,而且絕大部分河段堤防沒有建立防護(hù)林,也沒有設(shè)置防汛和行人通過的道路,不符合現(xiàn)如今生態(tài)城市建設(shè)的要求。

(4)需要加強(qiáng)對水環(huán)境污染和生態(tài)破壞的治理。河道的中下游水質(zhì)差,植被種類單一,水循環(huán)不通暢,對河流的形態(tài)造成一定程度的損壞。整治過的河道由于兩邊的綠化帶不充分,層次不豐富,種植雜亂,沒有沁水設(shè)施和公共空間,這樣生態(tài)環(huán)境惡劣、景觀缺失的河段,人群恐避之不及。

(5)存在侵占河道、臨河建屋的現(xiàn)象。在河道的中下游區(qū)域,一些工廠直接將廠房建造在擋墻頂?shù)呐赃叄瑢Φ谭腊踩约昂拥赖墓芾矶荚斐闪藝?yán)重的消極影響。

4 規(guī)劃思路及治理原則

項(xiàng)目設(shè)計(jì)旨在使羅田流域建造成“人與自然和諧統(tǒng)一,山與城自然交融于一體的綠色生態(tài)文明城市”,對現(xiàn)有的湖泊水源、生態(tài)綠地進(jìn)行充分合理地利用,遵循生態(tài)治河的原則,將河道整治為“生態(tài)、安全、景觀”為一體的城市型河道,使之成為宜居宜賞的生態(tài)河岸帶[4]。

4.1 規(guī)劃思路

羅田對其河道水環(huán)境治理的總體規(guī)劃思路是:本著以綠色生態(tài)為標(biāo)準(zhǔn),將防洪達(dá)標(biāo)建設(shè)放在基礎(chǔ)位置上,從而使區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境得到改善,提升水質(zhì),并加強(qiáng)對水環(huán)境的管理力度,將生態(tài)修復(fù)和岸坡改造相結(jié)合,以期建立羅田水流域治污、防洪、生態(tài)等多方面的服務(wù)功能系統(tǒng)。

水質(zhì)改善工程思路:在對現(xiàn)有的干流截污箱和污水支管網(wǎng)進(jìn)行利用的前提下,建立沿河截污,接入干流已建的截污箱涵內(nèi),然后在中上游修建自然濕地,起到兼調(diào)蓄湖的作用,將優(yōu)質(zhì)的山水雨洪利用作為河道補(bǔ)給水以及生態(tài)景觀,擴(kuò)充水環(huán)境的容量。

防洪工程思路:遵照“上蓄、中防、下梳”的準(zhǔn)則,對河道進(jìn)行清淤清障、梳理堤岸等工作,以使河道的水位下降[4]。在充分發(fā)揮中上游河道流域內(nèi)現(xiàn)有水庫功能的基礎(chǔ)上,對河道采取清淤、加高、拓寬和改造的措施,使河道滿足設(shè)防的要求。然后再利用中上游2個(gè)現(xiàn)狀自然水塘,結(jié)合規(guī)劃及用地條件適當(dāng)擴(kuò)容,重新修建調(diào)蓄湖來提高對雨洪的利用,亦起到滯洪作用,減小下游河道因拓寬而增加的房屋拆遷量。

生態(tài)修復(fù)工程思路:以“兩點(diǎn)一線”為布局指導(dǎo),這“兩點(diǎn)”指的是:以打造龍大高速公路和朝陽路上游的2個(gè)自然濕地景觀公園為重要節(jié)點(diǎn);“一線”指的是:在達(dá)到水質(zhì)改善和提高河道防洪排澇功能的基礎(chǔ)上,根據(jù)城市總體規(guī)劃,修建沿河堤岸植被綠化帶,與河道沿線市政道路建設(shè)相結(jié)合。這樣對“兩點(diǎn)一線”生態(tài)景觀的建設(shè),促進(jìn)河道成為園-路-堤一體化的多方位的城市服務(wù)性河岸帶,為城市居民構(gòu)筑了生態(tài)郊區(qū)和濱水休閑場所[5]。

4.2 治理原則

(1)綜合治理流域、生態(tài)治河的原則:在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,努力處理好與周邊環(huán)境、中下游、干支流的關(guān)系,將全部水利工程充分結(jié)合,進(jìn)行系統(tǒng)化治理,同時(shí)還要加強(qiáng)對新工藝、新材料以及新技術(shù)的運(yùn)用,使河岸和岸墻的生態(tài)化和硬質(zhì)化情況得到解決。

(2)統(tǒng)籌兼顧的原則:加強(qiáng)治污工程與治河工程的結(jié)合,統(tǒng)籌考慮景觀工程與治河工程,將統(tǒng)一建設(shè)的原則貫徹始終,防止對同一河道進(jìn)行重復(fù)挖掘,提高相關(guān)部門的工作效率。

(3)低沖擊開發(fā)原則:在達(dá)到河道行洪要求的基礎(chǔ)上,盡可能保護(hù)自然環(huán)境受到最小的傷害,保持天然岸坡和自然流態(tài),降低對環(huán)境的沖擊,使河道親水性得到改善,盡量使用綠色低碳環(huán)保的材料來對堤岸進(jìn)行改造,為河道生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造條件。

(4)適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,投入適當(dāng)高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。建立安全可靠的防洪工程,同時(shí)具備可以適度應(yīng)對超標(biāo)準(zhǔn)洪水的能力[6];此外,對河道沿線堤岸的景觀進(jìn)行優(yōu)化建設(shè),要與松崗街道的發(fā)展要求相一致。

(5)易于操作、經(jīng)濟(jì)合理的原則:通過對多種方案進(jìn)行研究分析,在達(dá)到基本要求的基礎(chǔ)上,采取既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠的建設(shè)方案。

5 海綿城市設(shè)計(jì)理念在本項(xiàng)目中的應(yīng)用

羅田水主要承擔(dān)上游水庫泄洪及下游的區(qū)間洪水,河道中游斷面偏小,為整條河的行洪瓶頸段。考慮河道中下游兩岸為建城區(qū),實(shí)施河道拓寬需拆除大量建筑,實(shí)施難度大,投資高。在對河道綜合整治設(shè)計(jì)中引入海綿城市設(shè)計(jì)理念,依靠已建水庫的防洪功能,建設(shè)以河道堤防、滯蓄洪區(qū)(調(diào)蓄湖)為基礎(chǔ),以水土保持工程為輔的防洪系統(tǒng)布局。

5.1 羅田水綜合整治工程

(1)河道防洪工程

治理河道總長約8.296km,羅田水干流長5.913km,對河道實(shí)施清淤清障,有條件的河段適當(dāng)拓寬河道,對沿岸堤防進(jìn)行加固或重建;支流林場排洪渠及松山支流長約2.4km,對支流施實(shí)清淤、護(hù)岸整治。

(2)截流工程

截流河道總長7.0km,實(shí)施沿河截流,確保旱季污水100%截流,河道兩側(cè)布置截流管,下游管道末端設(shè)置限流裝置,旱季污水接入污水處理廠配套干管中,雨季超標(biāo)準(zhǔn)混合水溢流入干流已建的截污箱涵內(nèi),中上游結(jié)合擬建的羅田及松山兼自然濕地處理初雨,實(shí)現(xiàn)污水的處理,包括凈化、儲存與調(diào)蓄。

(3)雨洪調(diào)蓄湖

利用河道上游兩個(gè)現(xiàn)有的蓄水塘——松山調(diào)蓄湖和羅田調(diào)蓄湖,對它們進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)容規(guī)整后,作為河道的滯蓄洪區(qū)兼景觀用水調(diào)蓄湖,形成城市“海綿體”,還可以對上游河道兩岸初雨起到凈化作用。同時(shí)在河道的兩邊建造大約5~15m的綠化帶,生態(tài)草溝、下洼式綠地及防護(hù)林等幫助建立河濱植被緩沖帶、雨水滯留槽等低影響開發(fā)系統(tǒng)。

(4)補(bǔ)水工程

工程采用雨洪利用作為羅田水的景觀補(bǔ)水,本項(xiàng)目共新建2個(gè)調(diào)蓄湖—松山調(diào)蓄湖、羅田調(diào)蓄湖,總占地面積8.18萬m2,庫容36.72萬方。汛期起到蓄滯洪水作用,旱季為河道提供生態(tài)景觀補(bǔ)水。

(5)生態(tài)景觀及環(huán)境改善工程

對工程范圍內(nèi)的河道堤防、坡岸等地進(jìn)行綠化,修復(fù)由河道建設(shè)引起的植被破壞,打造羅田生態(tài)景觀系統(tǒng),通過“兩點(diǎn)一線”的生態(tài)景觀建設(shè),讓河道成為堤路園一體化的、多層次的城市服務(wù)型的河岸綠化帶。

5.2 海綿城市設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

這些工程建設(shè)都體現(xiàn)著該地區(qū)在發(fā)展建設(shè)中對于海綿城市理念的應(yīng)用,它們會為城市的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動力,主要表現(xiàn)在以下方面。

(1)采取上蓄下泄的措施,保證防洪安全。遵循海綿城市設(shè)計(jì)理念,在上游設(shè)置調(diào)蓄湖,在中下游采取河道拓寬、阻水橋梁、清淤、管線拆除等手段,提高了羅田水干流以及支流的防洪能力;貫通堤頂巡河路,鞏固和提升了河道的防汛保障能力。

(2)對河流水質(zhì)起到改善作用。按照海綿城市設(shè)計(jì)理念的要求,在中上游建造自然濕地兼調(diào)蓄湖,把清潔的山水雨洪利用作為生態(tài)景觀用水以及河道補(bǔ)水,增加了水環(huán)境容量。結(jié)合在建的茅洲河沿河截污箱涵,通過實(shí)施截流工程,收集羅田水域內(nèi)漏排的污水和初雨水,排入燕川污水處理廠進(jìn)行處理,超標(biāo)準(zhǔn)多余的混合污水接入茅洲河干流截污箱涵內(nèi),改善了羅田水水質(zhì),減少了進(jìn)入茅洲河的污水。

(3)海綿城市設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用,提升了人們居住的環(huán)境質(zhì)量,在防洪安全以及水質(zhì)改善的基礎(chǔ)上,通過生態(tài)景觀修復(fù)、環(huán)保疏浚等措施修復(fù)河流生態(tài),促進(jìn)市民人居環(huán)境的改善。

6 結(jié)語

綜上所述,結(jié)合羅田水綜合治理的案例,可以看出海綿城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)對城市河道水環(huán)境治理有著十分重要的意義。各地區(qū)相關(guān)管理部門應(yīng)充分了解和認(rèn)識到海綿城市相對于傳統(tǒng)市政管道排水系統(tǒng)而言,其強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和社會意義,應(yīng)當(dāng)在今后的城市建設(shè)和發(fā)展中制定相關(guān)法律法規(guī)保證這項(xiàng)先進(jìn)理念的實(shí)施。并且,在海綿城市的建設(shè)過程中,相關(guān)技術(shù)操作人員應(yīng)當(dāng)將自身的設(shè)計(jì)能力和規(guī)劃能力充分發(fā)揮,在保護(hù)現(xiàn)有自然資源和水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上綜合考慮,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)出更多好看又實(shí)用的“城市海綿體”,以提高城市在面對水災(zāi)時(shí)的應(yīng)對能力。此外,相關(guān)部門也要努力做好對“海綿體”的維護(hù)工作,在城市居民中宣傳和普及海綿城市,讓所有人都參與到城市的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)中來。

[1]蘇義敬,王思思,車伍等.基于海綿城市理念的下沉式綠地優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].南方建筑,2014,11(03):115.

[2]董淑秋,韓志剛.基于“生態(tài)海綿城市”構(gòu)建的雨水利用規(guī)劃研究[J].城市發(fā)展研究,2011,18(12):25.

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[4]莫琳,俞孔堅(jiān).構(gòu)建城市綠色海綿——生態(tài)雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].城市發(fā)展研究,2012,19(05):220.

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1672-2469(2016)01-0039-04

2015-09-01

何造勝(1982年—),男,工程師。

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