海绵城市建设中水系规划设计的思考与措施

作者:严飞
单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
摘要:针对海绵城市建设中水系规划设计存在的误区,系统总结了海绵城市建设中对水系规划设计的要求,分别针对自然作用、系统性、量化指标、径流污染控制4个方面进行详细分析,为水系规划设计提供参考。
关键词:海绵城市 水系规划设计 思考 措施
作者简介:作者简介: 严飞 E-mail:yanfei@smedi.com;

 

1 海绵城市建设中水系规划设计存在的误区

   水系在排水、防涝、防洪及改善城市生态环境中发挥着重要作用,作为海绵体的骨架,是海绵城市建设中最为关键的内容之一。目前,在水系规划设计中,还存在着对海绵城市建设理念是“新瓶装旧酒”的错误认识。上世纪90年代末期,生态建设理念逐步推广,经过数十年的发展,涌现出了以格宾石笼、绿色生态混凝土、生态袋、三维水土保持毯等一大批新型生态护坡、护岸材料,实现了良好的生态效果。在此背景下,不少人认为,海绵城市建设中提出的水系建设理念早已成熟,无非是既有的“生态河道治理”,属于“新瓶装旧酒”。在许多地方海绵城市建设的具体项目中,往往将水系、河道综合治理项目不作深化提升,直接纳入海绵城市建设体系。

   本文认为存在以上错误认识,原因在两点:[1] 对海绵城市建设的深刻内涵没有理解;[2] 对生态河道治理认为仅仅是生态护岸的建设,对生态河道的内涵也没有理解。本文从海绵城市建设理念出发,思考海绵城市建设理念在水系规划设计的要求,并提出相应的对策。

2 海绵城市建设对水系规划设计的要求

2.1 海绵城市建设更加注重水系规划设计“自然作用”的要求

   2013年12月12日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。“海绵城市”建设核心是恢复城市良性水文循环,遵循自然力量,从改造自然到顺应自然,是海绵城市建设的核心理念。针对此要求,水系规划设计具体措施如下:

2.1.1 尊重水系自然形态

   首先是加强对自然水系的保护,如坑塘、河湖、湿地等水体自然形态的保护和恢复,溪、江、湖、涌、塘、渠等水系或在山沟窄成缝;或在平原汇成塘、湖;或蜿蜒成河或绕城为江;水系自然形态或弯或曲,开合有致。在规划设计时,应充分尊重水系的自然形态,“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,避免填湖造地、截弯取直等行为。

2.1.2 尊重水系自然格局

   溪、江、湖、河、塘、渠无不与山体联系。具有水村相连、湖光山色的自然环境是“山水林田湖”生命共同体的最佳体现。在水系规划设计中,应充分尊重自然格局,与周边生态本底构成完整的系统。

2.1.3 尊重水流运动自然规律

   河流动力学是研究河道在自然状态及人工控制以后水流运动发展规律的科学。遵循“弯道环流”理论、“凹岸冲刷、凸岸淤积”等自然规律,充分利用自然的力量,在不需要采用硬质护岸的河段尽量维持现状,节省投资;在需要加强防护的河段予以保护,确保安全。在目前河道综合整治中往往忽视水流运动的自然规律,存在两种倾向:完全采用硬质护岸或完全采用生态护岸,不考虑安全和生态功能的统一,这些与自然规律相左的做法,在海绵城市建设中也是不可取的。

2.1.4 尊重雨水的自然补给

   季节性河道,水系补水、蓄水是维持水面景观的重要措施。在海绵城市建设中,强调利用雨水的自然净化和积存,应避免利用自来水作为补水水源、不提倡利用中水作为补水水源。在水系范围内,充分考虑设置雨水滞留设施,保护地下径流的补给通道,优先利用雨水作为河道的补水水源。

2.2 海绵城市建设更加注重水系规划设计“系统性”的要求

   海绵城市建设的实质,是城市水资源和水环境的综合整治,而不是一个点一个点的进行治理,采取碎片化方式推进。在海绵城市建设中,应突出体现连片效应,避免“碎片化”,进行系统化设计。和传统的水系规划设计的系统化范围不同,水系的系统化考虑,应从海绵城市建设的整体要求出发,不同于“单打独斗”的水系规划,而是结合区域、建筑小区、道路广场、绿地等海绵体综合考虑,在水系规划的考虑中,系统性要求更强。针对此要求,水系规划设计具体措施如下:

2.2.1 水系在平面布局的系统规划原则

   水系作为海绵城市系统中的重要组成,首先识别水、林、田、湖等生态本底条件,探索不同区域海绵城市建设重点,坚持生态为本、保护优先、自然恢复,以河湖为骨架,作为构建区域性的生态连通廊道。蓝线是水系河道平面控制要素。河道平面控制主要指五条线,即河道中心线,河道两侧河口控制蓝线,以及蓝线外侧的河道安全防护控制绿线。在平面布局的系统规划中,应体现河道及周边区域发展的特点,注重与沿线整体风貌相协调,河道生态景观与周边景观相协调,在线形的处理上尽可能采用自然曲线,水系、动物、植物自然地形成一个完整的水生态循环系统,并尽可能地串联起水系沿线的各类海绵体,成为一条蓝色的“项链”。

2.2.2 水系在竖向布局的系统规划原则

   河道立面控制主要是河道断面控制,是根据水力计算确定的河道过水能力要求而拟定的最小河道断面,概化为梯形断面来进行控制,即由河底高程、河底宽度、河道边坡和河口高程等主要要素组成。对于满足过水能力要求的河段,可以进行优化断面形式,结合陆上规划进行局部放大断面。在海绵城市建设中,充分结合周边地块、绿地的竖向条件,综合考虑“蓄、滞”的作用,对边坡竖向进行微地形设计,对于竖向有条件的区域,还可以系统布置雨水花园、下凹式绿地,发挥蓄存雨水的作用。

2.3 海绵城市建设更加注重水系规划设计“量化指标”的要求

   海绵城市建设中,具有完整的一套指标体系。住建部的海绵城市考核体系中,共6方面18项指标。年径流总量控制率[1]作为核心控制指标,是海绵城市建设指标考核体系的关键。建筑与小区、绿地、道路与广场、河道与雨水系统共同实现年径流总量控制率的指标。河道与雨水系统在年径流总量控制率中承担“托底”的作用,因此水系规划中,应结合海绵城市专项的规划,注重量化考核的要求,实现年径流总量控制率指标。针对此要求,水系规划具体措施如下:

   (1)雨污分流地区的水系应承担雨水调蓄的功能,应根据海绵城市建设年径流总量控制指标,充分发挥和挖掘水系的调蓄空间,通过优化控制水位、扩大水体面积、构建水系绿化范围内的海绵体,达到规划的指标要求。

   (2)雨污合流地区的水系不宜承担管网设计标准内的调蓄功能,但可以作为超管网设计标准时降雨的调蓄空间。

2.4 海绵城市建设更加注重水系规划设计“径流污染控制”的要求

   径流污染控制是海绵城市建设的控制目标之一,水系作为径流污染的末端,承担着径流污染控制的重要作用。在水系规划中,需要强化相应的措施和效果。针对此要求,水系规划具体措施如下:

   (1)点:对雨水排口进行改造,设置碎石过滤带等,并设置排口在线监测措施。

   (2)线:构建沿河生态缓冲带和海绵生态驳岸。利用生态缓冲带,在水底铺垫一定数量的填料,构建一个由多种群水生植物、动物和各种微生物组成并具有景观效果的多级天然生物生态雨水净化系统,对雨水径流进行生物与植物净化,净化后的水直接进入水系,有效地去除湖体内的富营养元素,并可以防止雨水径流造成的雨水径流污染。建设海绵生态驳岸,通过植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速,去除径流中的部分污染物。

   (3)面:建设滨水生态湿地,打造具有水质净化功能的生态湿地。

3 结语

   我国海绵城市建设作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志,是今后城市基础设施建设的方向。水系规划设计作为海绵城市建设的重要组成,应紧密结合海绵城市建设,充分体现海绵城市建设的要求,达到相应的目标和效果。

    

参考文献参考文献
[1]  海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建.住房城乡建设部,2014.10

[2]  王晓红,张艳春,张萍.海绵城市建设中河湖水系的保护与生态修复措施.水资源保护,2016,(1):72~74,85

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