株洲云龍新城生態水系專項規劃研究

2015-01-09 01:07:40雷洪犇

城市道橋與防洪 2015年5期

雷洪犇

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 前言

城市特色與城市物質環境密不可分。水體作為城市重要的資源和構成城市的自然要素之一[1]，在城市形成和發展中扮演重要角色，與城市防災息息相關，也關乎城市的生產和生活，還能有效改善城市環境，在塑造城市形態、體現城市特色、促進城市發展等方面具有重要作用。

城市河道水系作為城市的重要基礎設施，既是城市排水防澇和引清調水的通道，又是城市景觀和市民休閑的重要要素[2]。

生態水系建設是近幾年才發展起來的水系治理的新理念，是一個系統工程，集合了排水防澇、水利工程學、生態學、景觀生態學等多學科理論基礎上的科學治水理念。

生態水系規劃堅持以“生態優先”為原則，以現狀水系評價為規劃基礎，分析典型流域的相關水文、生物等生態本底，不“以水論水”，從構建生態本底的層面進行水系布局規劃，從生態的角度提出水質水環境改善措施，為生態用地布局規劃調整提供支撐。

水系規劃梳理生態資源、把握特征，對接城市總體規劃，明確要求，提出問題和因地制宜的解決方案，宏觀構建特色水系框架，從中觀和微觀研究生態水系規劃的思路和方法，落實規劃的引導性[3]。

1 項目概況

本規劃項目位于湖南株洲云龍新城，規劃面積約為178 km2。云龍新城是長株潭城市群建設兩型社會的重要空間載體，對于株洲提升城市功能、促進產業升級具有戰略意義，必須實現高水平規劃、高標準建設和高效率管理，應在空間布局、土地利用、綠色交通、節能減排等方面在長株潭城市群乃至全國范圍內起到示范性作用。

規劃區定位：結合云龍新城資源特點，發揮云龍新城在長株潭城市群和湖南“3+5”城市群中的兩型發展示范和區域服務功能，把云龍新城建設成為“國家兩型社會示范區、長株潭城市群東部現代服務業聚集區、株洲產業升級引領區”，見圖1。

2 規劃原則

（1）安全性原則：充分發揮水系在城市給水、排水和防洪排澇中的作用，確保城市飲用水安全和防洪排澇安全。

（2）生態性原則：維持水系的生態環境資源，保護生物的多樣性，改善城市生態環境。

（3）公平性原則：水系是城市公共資源，水系規劃應確保水系的公共屬性，提高水系空間的可達性和共享性。

（4）系統性原則：水系規劃應將水體、岸線和濱水區作為整體進行空間、功能的協調，形成完善的水系空間系統。并應與城市園林綠化系統、開放空間等有機融合，促進城市空間布局的優化。

（5）特色化原則：水系規劃應體現地方特色，強化水系在塑造城市景觀和傳承歷史文化方面的作用，形成具有地方特色的濱水空間景觀，展現城市獨特魅力。

3 規劃思路

本項目以“生態”為主題，規劃內容包含水域保護、水生態保護、水質保護和濱水空間控制等。確定規劃思路為“不能常規就水論水，應從構建整個規劃區生態本底開始”，從宏觀、中觀、微觀層面梳理規劃區水系規劃理論方法，確定水系規劃目標，落實生態水系規劃措施和策略。

宏觀尺度：通過建立生態基礎設施來解決水系安全格局、生物保護格局、鄉土游憩格局等。

中觀尺度：建立流域生態體系解決開放空間、水量平衡、水源涵養、雨洪調蓄、污水凈化等問題。

微觀尺度：建立水生態導向的景觀，維護水源環境和水質環境健康。

規劃總體思路見圖2。

圖2 規劃總體思路

4 規劃方案

4.1 現狀分析

云龍新城緊鄰長株潭綠心，外部生態條件良好，形成低丘谷地形態，水系密集。對于規劃區現狀主要從以下幾方面進行評價分析：

（1）地景、水景、生景、鄉景：規劃區丘陵與平原水網地形，東部環繞山體；水體類型豐富，水量豐沛、河流、水塘遍布；規劃區目前以人工苗圃、次生杉木、濕地、水稻最為常見；以山塘、礦坑、民居、祠堂特色最為鮮明。

（2）地形分析：規劃區東高西南低，西北部坡度較緩，坡度大于30%區域集中于東南部以及中部丘陵地帶，現狀以耕地、林地居多、開發量少。

（3）現狀水系：規劃區處于白石港流域，水域面積15.8 km2，水質惡劣，達不到國家規范Ⅳ類水質標準，地表水 CODcr、BOD5、總氮、總磷超標。流域內氣候降水充沛，多年平均降水量1412.2 mm，多年平均蒸發量1369.8 mm。

利用改進的德國水務部（LAWA）河流地貌結構等級調查表，對規劃區水系進行選點評價。評價內容包括規劃區水系濱水用地、綠帶、河岸、河道、水質等五個方面，見圖3。

圖3 規劃區水系現狀評價體系

根據德國評價標準，通過現狀水系分析評價得到如下結論：

（1）河岸綠帶單薄，農田逼近水質難以保障；

（2）規劃區田坡河嚴重改變；

（3）走沙港、白石港、太平橋主流等明顯改變；

（4）五一水庫支流、荷葉壩支流、太平橋支流一般性改變；

（5）云峰湖較好，輕微改變。

規劃區水系現狀綜合評價見圖4。

4.2 宏觀尺度規劃

規劃區生態水系宏觀尺度規劃以整個云龍規劃區為研究范圍，進行全區域水文過程分析。主要分析內容包含規劃區地形特征研究、地表徑流研究、洪水淹沒研究、流域分區研究等內容。通過借助計算機相關軟件對上述各方面的建模分析，建立云龍新城水安全格局，確保規劃區的安全。

圖4 規劃區水系現狀綜合評價圖

4.2.1 暴雨淹沒分析

規劃區以一定的暴雨重現期設計標準，模擬暴雨瞬時情景，確定雨洪通道，規劃區建設應避讓這些確定的通道，維護區域整體水文過程健康。

（1）徑流分析：依據數字高程進行徑流模擬，得出潛在雨水通道。

（2）徑流量計算：根據白石港流域10 a一遇、50 a一遇和100 a一遇設計暴雨量計算徑流量，見表1。

表1 降雨量計算表

（3）瞬間暴雨淹沒模擬：根據白石港流域10 a一遇、50 a一遇和100 a一遇設計暴雨量進行暴雨模擬，確定匯流通道和滯洪節點，見圖5。

圖5 規劃區暴雨淹沒分析

4.2.2 洪水淹沒分析

通過洪水滯留的模擬，確定云龍新城全區域潛在的淹沒區，規劃區建設應避開這些確定的淹沒區，規避洪水風險，見圖6。

圖6 規劃區洪水淹沒分析

（1）情景條件假設：由于連續降雨、坡度較緩等原因，流域內雨洪不能及時排出。

（2）子流域分析：以白石港為基礎，利用GIS集水面計算模塊分析白石港流域下的子流域。

（3）確定潛在的淹沒區：以流域為單元進行淹沒模擬，確定潛在淹沒區。

4.2.3 水安全格局

規劃區水系安全格局以地表徑流為廊道，潛在淹沒區為斑塊形成滯洪行洪網絡，是上述暴雨淹沒、洪水淹沒分析結果的疊加，見圖7。

4.3 中觀尺度規劃

規劃區生態水系中觀尺度規劃以區域內一個典型流域（以官典壩流域為例，規劃面積17.4 km2）為研究范圍，引入流域管理的思想。流域管理，又稱流域治理、流域經營、集水區經營，為了充分發揮水土資源及其他自然資源的生態效益、經濟效益、社會效益，以流域為單位元，在全面規劃的基礎上，合理安排農、林、牧、副各業用地，因地制宜布設綜合治理措施，對水土及其他自然資源進行保護、改良與合理利用，見圖8。

圖8 官典壩流域區位

4.2.1 小流域概況分析

官典壩流域上下游平均高差約為40 m，水流速度稍慢。上游坡度相對平緩，大部分小于15%；下游丘陵起伏，南部部分區域坡度大于35%。目前以農田、林地為主。

4.2.2 水量平衡規劃

規劃流域不開采地下水，所有用水均利用地表水資源。通過保留山塘，升級水庫，構建濕地，收集雨水，提高中水回用率等措施增加可利用的地表水資源，采用多途徑供水，使官典壩流域水資源自給自足，見圖9。

4.2.3 水源涵養規劃

規劃借助水源涵養林經行水源涵養。主要通過林冠和林下灌草層的截留、枯枝落葉層的持水、土壤的儲水三方面涵養水源。對現有水源涵養林實行封禁；新建水源涵養林以地帶性植物群落即常綠闊葉林為主；水源涵養林的結構以混交林、復層結構為主；采用喬-灌-草相結合的種植模式，增大林冠截流，從而達到對水體的凈化和涵養功能；以耐水濕植物為主，防止因季節性洪水，使不耐水濕植物死亡；選擇殺菌、滅螺的植物，有效減少和抑制水中細菌、微生物和釘螺的滋生，從而凈化水質、防止血吸蟲通過水體傳播，見圖10。

4.2.4 雨洪調蓄規劃

規劃三級滯蓄廊道和節點構成連通滯蓄系統，保證地塊排水順暢。雨洪滯蓄系統，逐級攔蓄凈化雨洪，滿足不同暴雨強度需求。