海綿城市建設中河湖水系的保護與生態修復措施

王曉紅,張艷春,張　萍

(水利部水利水電規劃設計總院,北京　100120)

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海綿城市建設中河湖水系的保護與生態修復措施

王曉紅,張艷春,張萍

(水利部水利水電規劃設計總院,北京100120)

摘要：分析海綿城市建設中維持河湖水系健康的重要性,探討河湖水系的保護與生態修復措施,認為要有效保護現有河湖水域海綿體,大力修復受損河湖水域海綿體,適度拓建河湖水域新海綿體,科學調度管理河湖水系海綿體,從而構建“蓄泄兼籌、豐枯調劑、引排自如、多源互補、生態健康、環境優美”的海綿城市。

關鍵詞：河湖水系;城市海綿體;水系保護;生態修復

近年來,我國許多城市都面臨內澇頻發、徑流污染、雨水資源大量流失、生態環境破壞等諸多問題,而且隨著城市硬化地面越來越多,城市河湖水域生態空間被擠占、水系流動不暢、水循環動力下降、水體水質不達標、地表徑流量急劇增大、洪澇水被大量外排、地下水得不到補給、城市排水系統排水壓力逐年加大、河湖供水能力與水域自凈能力不足、城市水循環系統不可持續等問題越來越嚴重,構建合理完善的城市河湖水系雨洪調蓄系統已刻不容緩,建設綠色海綿城市迫在眉睫[1]。筆者分析海綿城市建設中維持河湖水系健康的重要性,從保護修復和調度管理河湖水系海綿體、保護與修復城市水生態環境等方面提出相關措施,充分發揮河湖水體等海綿體的調蓄能力,緩解城市內澇、缺水及水體污染等水生態環境惡化問題。

1海綿城市建設中維持河湖水系健康的重要性

建設海綿城市的核心內容是以水為主線,著力解決城市規劃和建設中存在的河湖水系、濕地坑塘等水域嚴重萎縮、內澇加劇、面源污染加劇等問題,以維護水的良性循環及城市生態安全,促進城市綠色生態發展為最終目標,因此維持河湖水系健康在海綿城市建設中至關重要。

a. 河湖水系是構成完整城市海綿體的主要結構框架,河湖水系將城市小區、建筑、道路、綠地等系統串聯起來形成完整的海綿城市。

b. 河湖水系是囤蓄、排放、循環利用城市雨洪徑流的主要場所和路徑,也是地表匯流、地下徑流循環的主要場所,具有大容量調蓄、快速吐納的特點,是實現海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”各項功能的基本條件。

c. 河湖水系的保護、修復與科學開發利用是解決城市水安全問題的核心,維持城市河湖水系健康完整、水流通暢、水質良好、生態多樣性是海綿城市建設的重要基礎、保障和目標。

2河湖水系保護與生態修復措施

隨著我國城市化進程的加快,大部分城市存在河湖、水塘、洼地、排水溝渠等水系被侵占、填埋、毀損的問題,致使城市失去了自然調蓄水和分流滯洪排水、凈水等功能[2]。

2.1　有效保護現有河湖水域海綿體

a. 城市河湖水域空間管控。根據城市水系分布及相互關系,明確河道、湖泊、濕地、坑塘及溝渠等自然水域的范圍、邊界、規模;根據相關法律法規、城市總體規劃及水工程管理相關規范,劃定河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等管理范圍和保護范圍;提出維護海綿體的長度、寬度、容積、植被、水生生境的相關管理規定和保護要求;推進管護范圍確權劃界,防止填埋、占用城市藍線內水域及其他對城市水系海綿體造成破壞的建設活動。

b. 確權劃界及涉水敏感區保護。查明河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍的確權劃界情況,界樁、界碑和警示牌的數量與位置;根據相關管理規范要求,增補和設置必要的界樁、界碑和警示牌,加強對河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠的保護要求,限制城市開發活動中對天然河湖海綿體的影響,保持其滯留、集蓄、凈化雨澇功能。確定城市飲用水水源地、河流水系、濕地及濱水區的特殊或稀有植物群落、部分水生動物棲息地等涉水生態敏感區,根據城市總體規劃布局,結合城市社會經濟發展和城市總體規劃布局,依據生態敏感區完整度和損害程度,界定涉水生態敏感區保護范圍,并提出保護措施[3]。

c. 重要區域的隔離防護。分析城市河流水系、湖泊等岸坡工程地質條件及水文情勢,對迎流頂沖地段以及抗沖性能較差、水深較大、水流湍急的凹岸、受船行波影響崩岸地段進行防護,防護措施首選安全、生態的形式,并應設置警示標志,注意監測與管理。

d. 監測監控措施。對受保護的海綿體,結合非工程措施,布設必要的監控點或監控斷面,提出監控位置、監控信息、監控方案要求,實時監控保護情況,檢查漏洞及時彌補,收集、積累海綿體運行基本信息,提升保護水平。

有效保護現有河湖水域海綿體,加強城市水域岸線用途管控,維持城市良性水文循環必要的空間和水域,保持其滯留、集蓄、凈化洪澇水的功能,保護、恢復城市河湖水域空間和生態功能。海綿城市建設過程中,建議采用河湖水面率、河湖水系滯蓄雨水能力等作為該項措施的重要考核指標。

2.2　大力修復受損河湖水域海綿體

a. 重建生態友好型水利工程。摸清城市現有河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠水工程的種類、位置、規模,在滿足防洪和排澇安全的前提下,對已渠化的河道、剛性護岸護坡、襯砌河床等進行生態化改造;適當建設濱水廣場、碼頭、親水平臺、步道等親水設施,構筑具有親水功能的生態景觀河道,改善城市水生態環境。

b. 恢復河湖水系。恢復原有排水溝渠數量、長度及管護范圍,退出被侵占的河湖灘地,拆除廢棄和阻斷水流連通的部分閘壩設施,恢復河湖水系濱水帶自然狀態,修復河湖及濱水帶的自然形態和生態功能,發揮河湖自然滲透、滯留、蓄水及凈化水體和生態景觀作用。

c. 修復污染嚴重水體。按照“控制點源污染、減少面源污染、治理內源污染、截導外源污染”的原則,加大治理力度,盡快修復流域生態環境。采取控源截污工程攔截陸域污染物,通過人工濕地、生態浮島、河灘地自然恢復或人工種植水生植物等水生態修復和保護措施,提高水域自凈能力和水源涵養能力;開展入河排污口的綜合整治,合理布置城市入河排污口,削減污染物入河量,治理污染嚴重水體,保證河湖水系“城市之腎”功能的正常發揮。

d. 城市清潔小流域治理。根據城市雨水匯流特征,對城市建成區以小流域為單元開展清潔化治理,通過雨水收集存儲、雨水花園建設、再生水景觀營造等一系列城市清潔小流域綜合治理措施,削減城市面源污染、凈化水質、美化環境,延滯徑流形成時間,提高城市應對極端天氣能力、雨洪資源利用能力和水源涵養的能力。

大力修復受損河湖水域海綿體,旨在消除城市黑臭水體,改善城市水環境。海綿城市建設中,建議采用主要污染物入河量與重要江河湖泊水功能區水質達標率達到各地納污紅線要求作為該項措施的重要考核指標[3]。

2.3　適度拓建河湖水域新海綿體

a. 河湖水系海綿體拓建。根據城市規劃和城市水利建設的要求,分析城市水文情勢、空間布局及城市河道、溝渠水系過流、蓄水能力,采取清除堆積物及河道底泥、擴大溝渠寬度等措施,解決河流水系淤堵、底泥污染及過流蓄水能力不足問題,增加河流水系集蓄、承泄能力;結合河道整治工程建設,采取河湖堆積物清除及河道底泥清淤、溝渠擴寬、河岸灘地生態緩沖帶建設,主要江河中下游地區建設林灌草相結合的河岸生態緩沖帶,支流入河口恢復灘地濕地;在城市河湖水系沿岸,因地制宜布設旁側湖、滯水塘、調蓄池、蓄水池等設施,有條件的可考慮建設地下蓄水儲水設施、排洪通道,增加對雨洪徑流的滯蓄和承泄能力;在城市低洼地段開辟人工湖,規劃建設低運動場、低公園、低草地等城市蓄水滯水設施,大雨時作為攔截、調蓄雨洪設施,形成小、多、分散的集水體,增加城市水面,減輕城市排澇壓力,改善城市小氣候。

b. 河湖海綿體連通。根據城市地形地貌、河湖水系分布及雨洪蓄泄關系,以提高防洪排澇能力為前提,研究河湖連通的可能性及連通方案,構建河流、洼地、濕地、湖泊串并連通的線性廊道及羽狀扇面,溝通城市河湖水系。以城市河湖水系為主體,提出與城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”各類海綿體之間的連通措施[4],提高城市水體流動性和水資源調配靈活性。

c. 蓄滯洪區海綿功能開發。根據流域、區域防洪規劃總體布局及洪水安排,在保證防洪安全的前提下,研究城市近鄰的蓄滯洪區與上下游水系的非汛期連通問題,在非汛期將蓄滯洪區作為特殊海綿體,發揮滯留、承泄、凈化能力,起到生態海綿作用[5]。

d. 海綿體整合。加強入河排污口整治,種植凈水植物,兼顧河湖生態凈水及親水景觀營造。在城市河湖濱水區,設置親水設施如濱水廣場、碼頭,親水平臺、步道等,體現濱水區的滲滯蓄凈功能和親水性等特色。

適度拓建河湖水域新海綿體,旨在增強河湖連通性,提高水體循環能力,增加水體自凈能力[6],提高水環境的承載能力,增加河流水系集蓄、滯留能力,維護河湖濱帶生境多樣性和穩定性,實現城市水系綜合治理多功能目標。海綿城市建設中建議采用河湖水域蓄積量、河湖水系連通比例、水系生態護岸比例等作為重要考核指標。

2.4　科學調度管理河湖水系海綿體

a. 標準修編。結合新工藝、新技術的理念,完善城市河湖水域空間管控相關的規程規范,包括對防洪排澇、河湖水體邊坡設計等標準的修訂,完善河湖濱帶生態保護工程及景觀營造建設規范等[7]。

b. 調度管理。在服從流域、區域、城市防洪排澇安全調度運用的前提下,結合城市功能定位、市政建設和城市水資源配置方案,研究提出城市景觀用水與水資源配置、非常規水資源利用、水生態環境保護等有機協調的可行方案;在理清各部門職責的條件下,研究海綿體調度多部門合作的可能性、分工,海綿體個體與群體之間、上下游及左右岸之間分散滯蓄、緩釋慢排的調度方案;研究通過海綿體滲、滯、蓄、凈、用、排實現城市河道生態補水的長效機制。

c. 高效利用。雨洪資源和再生水利用。充分利用河道、溝渠、濕地、洼淀等蓄水功能,實現雨洪資源化納入城市水源統一配置[8]。

d. 監測預警。摸清現有非工程措施基本情況,依托流域水文自動測報、水利防汛預警、城市防汛抗旱指揮系統,與國家正在開展的智慧城市建設試點工作相結合,完善雨、洪、澇信息的監測、收集,預警、預報,運算、傳輸系統,提高決策指揮能力。

科學調度管理河湖水系海綿體旨在通過調度管理等非工程措施,提高城市防洪、治澇、減災及水資源高效利用綜合能力。海綿城市建設中建議采用水資源監控調度體系完善程度、城市非常規水源利用率等作為重要考核指標。

3結語

探討海綿城市建設中的河湖水系保護與生態修復措施,旨在為海綿城市建設中的水利工作提供方法和建議。通過采用低影響開發理念的保護和修復措施,實現保護河湖水系空間、修復天然水系廊道、恢復城市自然水文循環的目標,充分發揮城市海綿體滲滯蓄凈能力,建立分散滯蓄、緩釋慢排的排水方式,緩解城市排澇壓力和缺水等水安全問題,為科學構建“蓄泄兼籌、豐枯調劑、引排自如、多源互補、生態健康、環境優美”的海綿城市提供支撐。

參考文獻：

[1] 姜德文. 城市內澇防治的生態保護對策[J]. 風景園林,2013(5): 21-23.(JIANG Dewen.Ecological protection counter-measures of city waterlogging prevention [J].Landscape Architecture,2013(5):21-23.(in Chinese))

[2] 仇保興.海綿城市(LID)內涵、途徑與展望[EB/OL].[2014-12-04].http://www.chinacitywater.org/rdzt/huiyizhuanti/9xczb/ppt/92120.shtml

[3] 水利部水利水電規劃設計總院.全國水資源保護規劃[R].北京:水利部水利水電規劃設計總院,2014.

[4] 住房城鄉建設部.海綿城市建設技術指南[EB/OL].[2014-11-10] http://wenku.baidu.com/view/d0eb7f45bcd126fff7050bce.html.

[5] 涂向陽,林素彬,吳小明,等.城市近郊蓄滯洪區非洪水期調度運行管理研究:以治理深圳河第四期工程為例[J].廣東水利水電,2014(3): 25-30.(TU Xiangyang,LIN Subin,WU Xiaoming,et al.Operation and management research on flood detention region located in suburban during non-flood period:a case study of phase Ⅳ training projects for Shenzhen River Guangdong [J].Guangdong Water Resources and Hydropower,2014(3):25-30.(in Chinese))

[6] 吳興祥.現代城市水利規劃中的若干問題分析：以揚州市為例[J].中國水運,2014,14(6):206-207.(WU Xingxiang.Analysis of some problems in modern urban water conservancy planning:a case study of Yangzhou[J].China Water Transport,2014,14(6):206-207.(in Chinese))

[7] 張悅.關于城市暴雨內澇災害的若干問題和對策[J].中國給水排水,2010,26(16):41-42.(ZHANG Yue.Some problems and solutions on urban storm water logging disaster[J].China Water & Wastewater,2010,26(16):41-42.(in Chinese))

[8] DB 11/685—2013雨水控制與利用工程設計規范[S].

Conservation and ecological restoration of lake and river in sponge city construction

WANG Xiaohong, ZHANG Yanchun, ZHANG Ping

(WaterResourcesandHydropowerPlanningandDesignGeneralInstitute,MWR,Bejiing100120,China)

Abstract：The importance of maintain lake & river water healthy during sponge city construction is analyzed and the measures for lake & river water conservation and ecological restoration are discussed. It is believed necessary to protect the existing lake & river water sponge, restore the damaged water sponge, moderately construct new sponge in lake & river basin and manage the lake & river water sponge scientifically. Thus a sponge city with healthy eco-system and beautiful environment, which is able to retain and discharge water, adjust wet and dry and use multiple water sources, is constructed.

Key words：rivers and lakes; urban sponge; water conservation; ecological restoration

(收稿日期：2015-08-16編輯：彭桃英)

中圖分類號：TV213.4

文獻標志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)01-0072-03

作者簡介:王曉紅(1974—),女,高級工程師,主要從事水資源與水環境保護方面的規劃研究。E-mail:wangxiaohong@giwp.org.cn

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.01.012