張 杰,朱曉燕
(濟南市水利建筑勘測設計研究院,山東濟南 250014)
濟南歷史悠久,風景秀麗,泉水眾多,被譽為“泉城”。市區融山、泉、湖、河、城于一體,水文環境獨具一格。河、湖、泉、庫水系承擔著“保障防洪安全,營造濱水景觀,滿足旅游休閑,促進城市發展”的重要作用。因此,科學構建城市生態水系,改善水生態環境,具有十分重要的意義。
濟南市地勢南高北低,西高東低,依次為南部低山丘陵區、北部山前平原區,海拔高程在20~988 m之間。
受地形地勢影響,河流呈單側梳支狀,支流為南北向,干流為東西向,支流一般從右側南岸匯入。干流有黃河、小清河等。黃河主要支流有北大沙河、玉符河等。小清河主要支流有臘山河、興濟河、全福河、巨野河等。湖泊主要有大明湖、華山湖等。水庫有臥虎山、錦繡川、狼貓山等大中型水庫。上述河流、湖泊、水庫構筑起防洪排澇基本體系。泉水有趵突泉、黑虎泉、珍珠泉、五龍潭四大泉群,尚有若干分散泉水,主要集中分布在老城區。泉水匯集北流,注入護城河、大明湖,后入小清河,形成北方地區獨有的泉城景觀。
一是城市防洪排水體系不完善,標準低。河道上下游行洪能力不協調,致使馬路行洪、城區積水、河道漫溢。支流為山洪河道,斷面大、坡降陡、泄水能力大;干流為平原河道,斷面小、坡降緩、排水能力小。同時,河道被侵占、棚蓋現象嚴重,影響其行洪功能的正常發揮。
二是生態環境供水量不足,配置不合理。隨著經濟社會的發展,城市規模不斷擴大,硬化面積日漸增加,河流水環境質量不斷下降,富營養化不斷加重,水生態系統不斷衰退,生態環境保護已成為城市發展的制約因素。長期以來水資源利用的指導思想是為工農業生產服務,忽視了河道內生態環境用水的要求。要從根本上促進生態系統的恢復與重建,水資源的合理分配,尤其是增加生態環境用水至關重要。
三是水體污染,水環境惡化。隨著城市工業及旅游業的發展,污水大量增加,由于沒有完善的排污、中水處理系統,生產、生活污水未經處理直接排入河道,造成河道污染嚴重,蚊蠅孽生,嚴重影響了周圍居民的生產生活。
四是濱水景觀建設滯后,與周邊環境不協調。以泉水景觀為特色的老城區水系景觀得到有效保護和利用,老城區以外的河流水系的景觀建設相對滯后。由于水量不足及環境污染,破壞了河湖濱水景觀環境,植物多樣性和水生生境多樣性較低,造成濱水景觀單一。
城市中與水相關的各個組成部分所構成的水物質流、水設施和水活動構成了“城市水系統”,城市水系統是支撐城市存在和發展的重要基礎設施,是城市生態系統中重要的組成部分,水系統的良好態勢是可持續性發展的有利保障。因此,城市水系格局不僅是城市總體規劃的基礎,而且對河流水系的水安全、水生態、水景觀、水環境等功能的發揮具有重要作用。根據“城市生態水系”概念,一方面,從水資源角度講,能夠維持城區水生態系統健康,實現生活用水、生產用水和生態用水的合理分配,達到人與自然的和諧發展;另一方面,從水空間角度講,具有結構完整,水文過程連續的特征,能夠通過各河流之間、河流上下游之間、河流與水庫之間水量的調節,保證“生態水”、“資源水”和“災害水”三者之間的轉化,實現水生態系統的自我修復和維護。
依據生態網絡模式的有關理念,將河道和水系納入景觀結構要素中,運用景觀生態學對景觀要素的定量分析功能,通過河流生態節點和廊道等要素的建設,構建健康安全的濟南市城市生態水系,有效解決濟南市當前水資源總量不足,時空分布不均,行業、區域間分配不合理的問題,實現“防洪安全”和“生態協調”的總體目標。
一是保證水安全的前提下,考慮生態優先原則。保護城市水生態、維持河流水生態系統健康,有利于自然生態平衡,有助于保護人類健康。
二是以人為本原則。按照人與自然和諧發展的理念,把改善人民生活和生產條件,保護城市水生態系統,實現經濟社會可持續發展作為出發點和落腳點。
三是系統綜合原則。對水系的規劃和設計既要面向流域,又要針對河流和廊道分區分段考慮;既要考慮防洪除澇,又要考慮水資源的轉化,協調“生態水”、“資源水”和“災害水”之間關系,保證“三生”用水。
四是水生態自然修復原則。實現人工修復向自我修復轉變,以自然修復為主,人工干預為輔。
五是水質水量綜合調度原則。在治污的前提下,既要減少污染水量,又要增加清水水量,多水源綜合調度,積極利用再生水,建立和完善城市治污體系和節水體系。
濟南城市水系主要問題是窄化、斷流、污染等,由此造成城市水系在汛期洪水不能及時排出或者無法存儲,枯水季節生態需水得不到保障。城市水系的生態構建,既要滿足防洪排澇的要求,又要滿足生態需水的要求。城市生態需水不僅要考慮水量的要求,也要考慮水質的要求,因此,在考慮調水的時候,原則上是調水區的水質要大于或等于受水區的水質。從系統治理的角度出發,結合防洪排澇體系建設與河道治理工程,滿足河流、湖泊、濕地、水庫等生態需水要求,通過水系網絡構筑,實現水源相互調節,相互補充。
根據濟南市現有水源地及河道水系情況,本著黃河水、地表水、泉水相互補給、聯合調度,保障用水的原則,將市區河流、水庫連通,構筑水網格局。以小清河、臘山分洪、千佛山南溝、經十東路南溝為依托,以小清河支流及玉符河、北大沙河為軸線,以水庫為節點,將玉清湖水庫與臥虎山水庫、長清湖連通,臥虎山水庫與錦繡川水庫連通,鵲山水庫與杜張水庫連通,杜張水庫與狼貓山水庫連通,構成城市“1環、6庫、4橫、多縱”的河、庫生態水網格局,并采取以下綜合補水措施:利用玉清湖向臘山河、臘山分洪、興濟河、小清河補水;利用臥虎山水庫向玉符河補水、向市區的玉繡河補水;通過玉繡河再向廣場東溝,圩子壕,護城河,東、西濼河,柳行河,羊頭峪東、西溝等河流補水;利用錦繡川水庫向興濟河補水,再向市區的玉繡河,廣場東溝,圩子壕,羊頭峪東、西溝等河流補水。
根據城市生態水系規劃,本著先急后緩的原則,已實施了部分工程,取得了較好的效果。
一是玉符河回灌補源。為保持趵突泉等四大泉群持續噴涌,2001年8月至2009年6月,多次從臥虎山水庫放水,通過溢洪閘下泄到玉符河內,經河床滲漏補給地下水,以達到提高市區地下水位,促使泉群噴涌的目的。通過幾年的實踐,泉群連續7年噴涌,回灌補源起到了一定的作用。
二是從臥虎山水庫調水入小清河。2009年9月,從臥虎山水庫調水經輸水干渠、大澗溝、臘山分洪、臘山河入小清河,補水流量5 m3/s,改善了小清河水質。
三是從南水北調濟平干渠調水入小清河。南水北調濟平干渠與小清河在睦里莊連通,2009年9月,為確保國慶節和十一屆全運會期間小清河水質良好,通過濟平干渠從東平湖向小清河應急調水,補水流量5 m3/s,調水2 000萬m3,極大改善了小清河水質。
四是正在實施玉清湖沉沙池調水入小清河工程。玉清湖為引黃供水水庫,其沉沙池距小清河只有2.8 km,在玉清湖沉沙池圍堤新建放水閘,沿玉符河建2.8 km輸水管道,即可實現引黃河水入小清河的目的。
通過先后實施的玉符河回灌補源、濟平干渠調水和臥虎山水庫補水等措施,對改善城市水生態環境、提升城市形象發揮了重要作用,取得了較好的效果。