基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿”體系構(gòu)建
——以珠海市金灣試點(diǎn)區(qū)為例

姚鵬飛

（珠海金灣區(qū)市政園林管理服務(wù)中心，廣東 珠海519000）

0 引言

海綿城市是具有中國(guó)特色的城市建設(shè)方式轉(zhuǎn)型。2015年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2015〕75號(hào)），明確提出了要轉(zhuǎn)變城市建設(shè)的發(fā)展方式，建設(shè)海綿城市，將70%左右的降雨就地消納和利用。建設(shè)海綿城市，就是要通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，保護(hù)和恢復(fù)城市海綿體，有效控制雨水徑流，由“快排”轉(zhuǎn)為“滲、滯、蓄、凈、用、排”，由末端治理轉(zhuǎn)為源頭減排、過(guò)程控制、系統(tǒng)治理，從而實(shí)現(xiàn)修復(fù)城市水生態(tài)、改善城市水環(huán)境、保障城市水安全、提升城市水資源承載能力、復(fù)興城市水文化等多重目的[1]。海綿城市建設(shè)要從生態(tài)系統(tǒng)的完整性上來(lái)考慮，避免生態(tài)系統(tǒng)的碎片化，牢固樹(shù)立“山水林田湖草”生命共同體的思想，充分發(fā)揮其自然地理下墊面對(duì)降雨徑流的積存、滲透、凈化作用[2-3]。

2016年珠海市成功入選第二批國(guó)家“海綿城市”建設(shè)試點(diǎn)。珠海市開(kāi)展海綿城市建設(shè)試點(diǎn)以來(lái)，結(jié)合本地特征，開(kāi)展了大量的探索和實(shí)踐。在源頭削減的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮區(qū)域河湖水網(wǎng)公園綠地，突出“大海綿”完善區(qū)塊“彈性”構(gòu)建，由此形成的“大小海綿”共存體系，是滿足海綿城市建設(shè)“彈性”訴求的根本途徑，為城市發(fā)展兼?zhèn)湫蜗笈c內(nèi)涵提供重要支持[4]。

1 工程概況

珠海市屬典型的南亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候，在廣東沿海城市中具有代表意義。每年4～9月為降雨集中期，占全年降雨量的83.4%，多為強(qiáng)度大、范圍廣的短歷時(shí)暴雨，且臺(tái)風(fēng)時(shí)有發(fā)生。洪澇災(zāi)害多發(fā)生在強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)期，多種災(zāi)害疊加成災(zāi)嚴(yán)重，更需要建設(shè)具有韌性、減災(zāi)能力強(qiáng)的海綿城市。珠海市水系發(fā)達(dá)，境內(nèi)的江、河、湖、庫(kù)等水體構(gòu)成了“以江河為廊、以水庫(kù)為源、以河涌為網(wǎng)”的“點(diǎn)-線-面”組成的網(wǎng)河水系總體布局；珠海市現(xiàn)有的綠地系統(tǒng)規(guī)劃確定了整個(gè)珠海市綠地系統(tǒng)布局及控制規(guī)模，市域城市綠線形成“一軸、四區(qū)、五帶、多綠核、網(wǎng)絡(luò)縱橫、星羅棋布”的總體格局；珠海生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，幾乎涵蓋了山地、丘陵、平原、森林、農(nóng)田、河流、湖泊、灘涂、海岸帶、海洋、海島等多種生態(tài)系統(tǒng)。珠海市擁有天然的海綿城市建設(shè)基底，通過(guò)人工和自然的結(jié)合、生態(tài)措施和工程措施并舉、地上和地下的融合，既能解決城市內(nèi)澇、水體黑臭的問(wèn)題，又可以調(diào)節(jié)微氣候、改善人居環(huán)境，構(gòu)建真正的“大海綿體系”，從而實(shí)現(xiàn)修復(fù)水生態(tài)、改善水環(huán)境、涵養(yǎng)水資源、提高水安全、復(fù)興水文化五位一體的目標(biāo)[5，6]。

金灣海綿城市建設(shè)示范區(qū)作為珠海市西部中心城區(qū)海綿城市的一部分，位于珠海市金灣區(qū)北部，包含航空新城片區(qū)、B片區(qū)和紅旗鎮(zhèn)老城區(qū)，為金灣區(qū)的核心區(qū)域，與斗門(mén)區(qū)接壤，規(guī)劃范圍總面積 22.7 km2，見(jiàn)圖 1。

圖1 金灣海綿城市示范區(qū)范圍

2 海綿城市建設(shè)規(guī)劃總體思路

充分分析現(xiàn)狀，重點(diǎn)關(guān)注試點(diǎn)區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀水生態(tài)、水安全及水環(huán)境問(wèn)題，兼顧水資源，將“源頭減排、過(guò)程控制、系統(tǒng)治理”統(tǒng)一考慮，已建區(qū)以問(wèn)題為導(dǎo)向、新建區(qū)以目標(biāo)為方向，綜合構(gòu)建具有彈性的海綿城市。

在分析區(qū)域水文氣象、地形地勢(shì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、片區(qū)控規(guī)和相關(guān)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，識(shí)別區(qū)域水生態(tài)、水環(huán)境、水安全、水資源和水文化方面存在的問(wèn)題，并結(jié)合現(xiàn)狀和國(guó)家、地方對(duì)區(qū)域海綿城市建設(shè)的要求，確定區(qū)域海綿城市建設(shè)的具體目標(biāo)；以海綿城市建設(shè)理念為核心，具體的水系岸線、市政道路、建筑與小區(qū)等項(xiàng)目為依托，構(gòu)建“五水體系”。技術(shù)路線為源頭削減，過(guò)程控制，系統(tǒng)治理，結(jié)合珠海市天然的海綿城市建設(shè)基底，重點(diǎn)構(gòu)建正真的“大海綿體系”，構(gòu)建城市適應(yīng)災(zāi)變的“彈性力”，形成廣泛而豐富的城市建設(shè)體系，見(jiàn)圖2。

圖2 技術(shù)路線圖

3 “大海綿”規(guī)劃建設(shè)策略

珠海市降雨集中且強(qiáng)度大，洪澇災(zāi)害多發(fā)，建設(shè)具有彈性、減災(zāi)能力強(qiáng)的海綿城市勢(shì)在必行。適應(yīng)城市發(fā)展的彈性，不僅囊括“小海綿”模式消納的降雨類型（中小型為主），也包括發(fā)生頻次小但對(duì)城市正常運(yùn)行影響劇烈的大型降雨及其他災(zāi)害性天氣。“大海綿”模式在“小海綿”基礎(chǔ)上，遵從城市雨水徑流產(chǎn)生規(guī)律，對(duì)相關(guān)工程措施統(tǒng)籌兼顧，是切實(shí)打造城市“彈性內(nèi)涵”的必然措施，是構(gòu)建城市適應(yīng)災(zāi)變的“彈性力”需要。“大海綿”模式是在海綿城市建設(shè)中統(tǒng)籌并規(guī)劃整合了一系列相關(guān)工程舉措，形成廣泛而豐富的城市建設(shè)體系[4]。金灣試點(diǎn)區(qū)利用良好的自然基底，積極打造“大海綿”模式，形成了一系列基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿體系”。

3.1 構(gòu)建公園綠地系統(tǒng)

綠地是天然的海綿體，是建設(shè)海綿城市、構(gòu)建低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)的重要場(chǎng)地。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)應(yīng)落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)控制目標(biāo)，在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩和其他基本功能的前提下，合理地預(yù)留或創(chuàng)造空間條件，對(duì)綠地自身及周邊硬化區(qū)域的徑流進(jìn)行滲透、調(diào)蓄、凈化，并與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)相銜接。

結(jié)合金灣區(qū)山水林田湖等生態(tài)要素，構(gòu)建“一軸、兩翼、多點(diǎn)”蝶形生態(tài)格局；其中在金灣中心示范區(qū)，構(gòu)建了“多點(diǎn)”的公園綠地系統(tǒng)，包括金灣立交海綿綠地、金山公園、中心河濕地景觀、金灣海綿城市綠廊（機(jī)場(chǎng)東路）、金灣高爾夫、白龍海濕地公園、金鳳湖濕地公園。公園綠地作為鑲嵌在城市中的“綠肺”，在滿足居民日常休閑娛樂(lè)的同時(shí)，作為海綿體，納入周邊居住小區(qū)和公共建筑的雨水徑流，充分發(fā)揮綠地自然積存、自然滲透、自然凈化的作用，實(shí)現(xiàn)徑流雨水的有效控制和地表水質(zhì)的明顯改善，將周邊片區(qū)有效的串聯(lián)，使碎片式的海綿體連片化，并最終形成“大海綿區(qū)域”，發(fā)揮調(diào)蓄效果，見(jiàn)圖3。

圖3 金灣中心海綿生態(tài)綠地體系

金山公園位于金灣區(qū)航空新城核心區(qū)，占地10萬(wàn)m2，是以紐約中央公園為參照，以新城綠肺為設(shè)計(jì)目標(biāo)，整個(gè)公園的綠化率達(dá)到了87.25%。公園主要由中央大草坪、入口廣場(chǎng)、花田、兒童游樂(lè)區(qū)、體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等多個(gè)區(qū)域組成。金山公園不僅是滿足周邊居民的休閑娛樂(lè)的社區(qū)公園，還是以“海綿城市”概念為主導(dǎo)而打造的公園，是全市第一個(gè)“海綿公園”。除利用雨水花園、植草溝、透水混凝土及透水鋪裝等海綿設(shè)施外，金山公園最突出特點(diǎn)的是中央大草坪，草坪面積3萬(wàn)平方米，晴天時(shí)，可以供游人在上面休閑嬉戲，而在雨天時(shí)，草坪作為一個(gè)大的海綿體，能夠很好的吸收、儲(chǔ)存、凈化和利用雨水，見(jiàn)圖4。凈化后雨水通過(guò)管道補(bǔ)水給中心湖，達(dá)到城市腹地人工干預(yù)凈化水體目的。

圖4 金山公園降雨時(shí)、降雨后24 h時(shí)對(duì)比圖

3.2 構(gòu)建水系系統(tǒng)

為滿足金灣區(qū)海綿城市建設(shè)要求，構(gòu)建示范區(qū)完善水系系統(tǒng)，解決部分地區(qū)引排不暢、緩解防汛除澇壓力，同時(shí)保障河網(wǎng)水質(zhì)，增加河湖水面率，滿足“大海綿”建設(shè)要求。研究提出構(gòu)建三類建設(shè)工程：一是已有水系整治工程，主要是1#主排河、中央水系、中心河等水系的連通、疏浚與拓寬；二是新開(kāi)生態(tài)河道，包括中央水系北部、雙湖路排洪渠；三是新建調(diào)蓄水體，包括調(diào)蓄湖泊與濕地，即中心湖公園、北湖公園。通過(guò)建設(shè)河湖水系，現(xiàn)狀河湖水面加上新開(kāi)河道、湖泊，試點(diǎn)期末金灣海綿城市試點(diǎn)區(qū)河湖面積將達(dá)到178.7 h m2，河面率將達(dá)到7.87%。試點(diǎn)區(qū)內(nèi)構(gòu)建的水系系統(tǒng)在有效提升城市防洪排澇能力的同時(shí)，配合外江閘站可以消納暴雨洪峰、調(diào)蓄部分雨水，綜合解決片區(qū)水量平衡；在水系兩側(cè)構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸、濕地系統(tǒng)等，做到大河湖大綠地系統(tǒng)對(duì)初期雨水凈化效果，保持良好的水環(huán)境。

根據(jù)金灣試點(diǎn)區(qū)內(nèi)主要雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，中心河主要作為金灣航空城核心區(qū)域雨水的受納水體，即金湖大道以南區(qū)域，1#主排河作為紅旗鎮(zhèn)及金湖大道以北區(qū)域雨水的受納水體，這兩條水系承擔(dān)了金灣試點(diǎn)區(qū)主要的排澇、調(diào)蓄功能，對(duì)試點(diǎn)區(qū)“大海綿”的建設(shè)體系起到關(guān)鍵作用，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 試點(diǎn)區(qū)內(nèi)水系系統(tǒng)

圖6 試點(diǎn)區(qū)內(nèi)雨水管網(wǎng)系統(tǒng)及主要水系匯水范圍圖

3.2.1 中心河系統(tǒng)

金灣航空城中心河濱水景觀及濕地公園工程位于航空新城南側(cè)，在原中心河堤岸基礎(chǔ)上改造而成。該工程處于航空新城片區(qū)雨水排水末端，是整個(gè)航空新城雨水末端排放控制區(qū)域，末端雨水在此經(jīng)濕塘處理后（各濕塘植物、動(dòng)物、微生物共同構(gòu)建獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)）消除大部分面源污染，使排入中心河的水質(zhì)得到保障。同時(shí)，流經(jīng)濕塘處理雨水和經(jīng)過(guò)堤岸天然草坡處理凈化后雨水通過(guò)補(bǔ)水工程再次凈化提升，將達(dá)標(biāo)水源補(bǔ)給中心湖水體。補(bǔ)水工程面積約8 509m2，其中水面面積約5 300m2，設(shè)計(jì)將生態(tài)、景觀、休閑功能集為一體，營(yíng)造具有珠海當(dāng)?shù)靥厣鞘芯C合性綠地濱水公園，通過(guò)濕塘生態(tài)自然凈化河水，保證中心湖水質(zhì)和景觀用水，達(dá)到水體凈化、調(diào)蓄、回用的多重效果，見(jiàn)圖7～圖9。

對(duì)中心湖補(bǔ)水前，水質(zhì)凈化工藝：補(bǔ)水進(jìn)水→沉砂系統(tǒng)→草灘濕地→珊瑚砂灘→涵養(yǎng)濕地湖泊，通過(guò)處理可以去除水體中大部分SS、COD、BOD5、NH3-N、T P、大腸桿菌等污染物及病蟲(chóng)害物種。泵站補(bǔ)水運(yùn)行方案：1#泵站從中心河抽水至濕地沉沙池，每天運(yùn)行6 h，滿足濕地處理的水理要求；2#泵站從濕地抽水至中心湖，泵站每次運(yùn)行時(shí)間12 h，抽水量約880m3，每2 d運(yùn)行一次，可以滿足中心湖的水量需求。

圖7 金灣航空城中心河濱水景觀及濕地公園工程位置圖

圖8 生態(tài)補(bǔ)水工程總體設(shè)計(jì)圖

圖9 生態(tài)補(bǔ)水工程工藝流程圖（單位：mm）

3.2.2 1#主排河系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)1#主排河匯水分區(qū)徑流污染和徑流總量控制，擬在珠海大道與1#主排河間建設(shè)一處人工濕地公園，人工濕地主要用于片區(qū)初期雨水及1#主排河河水處理。人工濕地系統(tǒng)調(diào)蓄處理設(shè)施主要服務(wù)五個(gè)排口片區(qū)，共4.41 km2。各排口設(shè)計(jì)調(diào)蓄量見(jiàn)表1。

為滿足1#主排河行洪要求，保證河體過(guò)流斷面，考慮將兩側(cè)排口通過(guò)截流及轉(zhuǎn)輸管道進(jìn)行初期雨水截流，與人工濕地公園結(jié)合進(jìn)行調(diào)蓄。擬設(shè)計(jì)兩處濕塘進(jìn)行調(diào)蓄，濕塘2服務(wù)南翔路排口片區(qū)，調(diào)蓄量為6 900m3，調(diào)蓄水深取0.6m，調(diào)蓄主塘考慮前置塘，取15 000m2。濕塘1服務(wù)其他四個(gè)排口片區(qū)，片區(qū)系統(tǒng)調(diào)蓄量為12 050m3，調(diào)蓄水深取0.5m，考慮前置塘面積，設(shè)計(jì)濕塘面積取30 000m2。

表1 系統(tǒng)調(diào)蓄設(shè)施各排口調(diào)蓄量

珠海大道與1#主排河（雙湖路～泥灣門(mén)）間現(xiàn)狀綠地及水塘規(guī)劃用地性質(zhì)為防護(hù)綠地設(shè)置濕塘。結(jié)合濕塘，設(shè)計(jì)人工濕地公園，處理濕塘調(diào)蓄雨水及1#主排河河水，具體平面布置見(jiàn)圖10、圖11。

圖10 人工濕地系統(tǒng)調(diào)蓄處理設(shè)施布置圖

圖11 人工濕地系統(tǒng)調(diào)蓄處理設(shè)施效果圖

濕塘一般由進(jìn)水口、前置塘、主塘、溢流出水口、護(hù)坡及駁岸、維護(hù)通道等構(gòu)成。

圖12 人工濕地系統(tǒng)調(diào)蓄處理設(shè)施工藝流程圖

根據(jù)濕塘確定人工濕地最大負(fù)荷為3.1萬(wàn)t/d。潛流濕地面積設(shè)計(jì)依據(jù)《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范（H J 2005—2010）》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，實(shí)際潛流濕地面積約6.5 h m2。潛流濕地出水排入受納水體前通過(guò)表面流濕地進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定調(diào)節(jié)，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，表面流濕地能去除剩余污染物，使水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)表面流濕地面積2.5 h m2。

根據(jù)相關(guān)邊界條件，確定人工濕地公園及濕塘建設(shè)區(qū)域場(chǎng)地控制標(biāo)高為1.50。濕塘1服務(wù)范圍內(nèi)主要有四處排口，根據(jù)排口標(biāo)高確定濕塘1堤頂標(biāo)高1.50，前置塘底高程-0.30，前置塘主塘土埂頂標(biāo)高0.30，主塘底高程-0.50，常水位0.60，調(diào)蓄水位1.20。濕塘2堤頂標(biāo)高1.50，前置塘底高程0.20，前置塘主塘土埂頂標(biāo)高1.20，主塘底高程-0.50，常水位0.60，調(diào)蓄水位1.20。配套進(jìn)水渠道斷面控制尺寸（最小）為6 000mm×2 500 mm，底標(biāo)高-1.0～0.2，旁通濕塘進(jìn)水D N300支管底標(biāo)高0.2，具體見(jiàn)圖 12。

4 結(jié)語(yǔ)

珠海市金灣試點(diǎn)區(qū)結(jié)合本地降雨、氣候、基底條件等，結(jié)合試點(diǎn)區(qū)總體建設(shè)目標(biāo)及國(guó)家海綿城市建設(shè)要求，充分分析現(xiàn)狀，將“源頭減排、過(guò)程控制、系統(tǒng)治理”統(tǒng)一考慮，在“小海綿”的建設(shè)基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用公園綠地、河湖水網(wǎng)調(diào)蓄、凈化、利用雨水，探索出基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿”體系模式，共同構(gòu)建具有彈性的海綿城市。