陳麗花
摘要:針對南方城市現狀生態條件與存在的排洪防澇問題,通過“滲、滯、蓄、凈”策略,運用雨水徑流控制工程和河道生態治理兩大措施,修復城市水生態體系,緩解城市內澇。
關鍵詞:城市內澇;水系發達;徑流控制;河道生態治理
一、引言
近年全國多省遭遇暴雨洪澇災害,造成巨大經濟損失,南方降雨量大,多省暴雨成災,廣東深圳、汕頭等多地連遭暴雨襲擊,連日大暴雨刷新歷史紀錄,暴雨突襲致使全國許多南方城市陷入“看海”窘境,“海綿城市”建設理念引起高度重視。本文以汕頭市為例,通對重構完善的南方海綿城市水生態體系進行研究,力求為其它城市海綿城市水生態體系修復建設提出借鑒。
二、城市概況
汕頭市屬華南多雨區,雨量充沛,其處于韓江下游,河流水系資源豐富,水網密布,生態功能良好,集雨面積超過100km2以上河流及過境河流有韓江、榕江、練江、濠江、雷嶺河,湖泊水庫山塘眾多。全市綠化率高,覆蓋率為32.1%,人均公園綠地面積5.8平方米。
三、水生態體系問題識別
汕頭雖然具有境內降水豐富、水系發達、人均綠地面積較高,生態本底優越、建設海綿城市的生態基底良好等南方城市水文特點,但良好的自然條件并未被較好利用,內澇情況較為嚴重。
3.1內澇情況
汕頭市近年內澇多發,城區易澇高風險片區呈現一定的空間規律性,主要集中于中心城區濱海片區、城中村和老城區片區等片區。濱海片區內澇高發主要由于防潮排澇體系標準較低;城中村內澇頻發主要原因為村莊未建立系統的排水防澇體系,排水管道設計標準較低,水體溝渠被垃圾淤泥堵塞未及時清理;老城區片區則主要因為片區建筑密度高,建筑和路面等不透水地面占的比例較大,河道溝渠被逐漸侵占且大多采用硬質化岸線等原因、片區年徑流總量控制率低,內澇高發。
3.2問題識別
因此可見,汕頭作為南方濱海城市,排水防澇系統仍存在較大缺口,自然生態優勢并未積極發揮,生態條件逐漸惡化,主要體現在以下幾個方面。
(1)城市水網密度逐漸下降,下墊面不透水率呈升高趨勢,排水區域徑流系數增大。
汕頭市城市發展城市化過程中,城市建設產生大量硬化地面,總體來說,汕頭市中心城區建筑密度高,建筑、路面等不透水地面占的比例較大,地面粗糙度和雨水降落地面阻隔逐漸減少,雨水下滲量和速度降低,地面大量雨水徑流產生。且河道水體空間不斷被擠占,引發水網結構變化和河流水體行洪能力減弱,增加了現狀城市管網和雨水泵站的壓力和城市水體的環境承載壓力,加大了城市防洪排澇的隱患,水體整體的生態修復能力也減弱。
(2)非生態岸線導致濱水生態系統日漸退化,水循環遭受阻隔。
現有河道修建未注重生態保護,大多采用傳統的混凝土或漿砌石護坡,河流岸坡硬質化嚴重,導致濱水岸帶水生及濕生動植物難以棲息,河流的生物多樣性減少,同時河流與地下水的聯系被隔絕,水循環被隔斷,水體自凈能力日益降低。
(3)河道平緩淤積,水動力不足,水流流速緩慢。
汕頭市地勢平坦,大部分地區地形起伏變化較小,江河網水系雖發達,但大部分末級河道流量小、流速慢,河道不暢通,部分河道甚至淤積斷流,加之人為擠占河道空間,建設控制閘壩,部分水體呈現死水或半死水狀態,總體生態基流小,水動力不足,河流水質惡化,河流水生生態系統遭受破壞。
四、水生態體系修復措施
構建南方海綿城市系統應關注城市與水系多層次關系,針對汕頭市現狀生態基底情況與存在的排洪防澇問題,工程主要通過“滲、滯、蓄、凈”策略,運用雨水徑流控制工程和河道生態治理兩大措施,加快自然水生態的恢復,緩解城市內澇。
4.1徑流控制措施
雨水徑流控制主要通過控制地面雨水徑流,維持城市開發前后水文狀態,涵養綠地系統,發揮城市水生態“滲、滯”功能,構建海綿體系基底,達到徑流總量控制目標,具體包括以下兩個重要措施。
(1)城市下墊面滲透性指標控制:“LID”雨水系統指標化主要通過各層級規劃落實與銜接徑流總量控制指標,并于各地塊對控制指標進行分解,再將指標分解結果轉化為具體的工程措施,最終有效地構建低影響開發雨水系統,提高下墊面透水率。在總體規劃、專項規劃層面,徑流總量控制指標應先利用統計學將當地多年日降雨量數據統計分析得到年徑流控制率及其對應的設計降雨量關系,再結合城市的生態基底與發展條件制定適宜徑流總量控制指標,汕頭市年徑流總量控制率控制不低于70%;在控制性詳細規劃層面,可采用綜合控制指標法或單項控制指標法(結合模型模擬對指標進行細化分解),其中綜合控制指標主要根據總體規劃階段提出的年徑流總量控制率目標,結合地塊的綠地率等控制指標,參照調蓄容積V=10HΨF(H為設計降雨量,mm;F為匯水面積,hm2)確定各地塊的設計降雨量。[1]各地塊指標賦值時,新區應根據片區的開發強度與功能定位,兼顧公平性原則進行指標分配,而舊城片區相對復雜,應因地制宜,根據實際場地條件確定。
(2)城市綠化滯留雨水:通過城市綠化有效利用,保證綠化率同時利用植草延緩徑流峰現時間。汕頭市現狀綠化率高,可對現狀公園綠地和道路實行微改造,改造后公園綠地年徑流總量控制率應滿足能達到不小于85%的要求;城市道路除對人行道進行可滲透鋪磚和生物滯留帶鋪設外,應盡可能提高道路紅線內綠地率,發揮汕頭市綠化相應標準的“海綿”功能。
4.2河道生態治理措施
河道生態治理以“蓄、凈”為主要策略,恢復水系的雨水調蓄、污水凈化等功能,努力實現城市水體的自然循環,夯實海綿體系基底。河流生態治理措施通過劃定河道保護控制線,建設生態型河流斷面,達到降低徑流峰值流量的目標,具體包括以下三個主要措施。
(1)生態水網連通:重點保護城市現有河流、湖泊、溝渠、濕地等水生態敏感區和恢復水網歷史連通,通過疏浚、溝通河道,恢復被侵占和填埋的溝渠、水塘等,提高城市總體水網的連通性。生態水網連通體系構建的基本步驟為分析現狀地形—構建河流廊道—構建支流系統—構建匯水節點—構建濕地鏈—總體串聯。[2]結合現有自然生態,汕頭市構建南溪河、蓮陽河、外砂河、梅溪河、練江、濠江、雷嶺河、鮀濟河等多廊道;通過龍湖溝、黃厝圍、鮀濟河等支流系統層層截流過濾凈化;以地塊低影響開發設施為海綿節點載體;充分利用現有牛田洋、六合圩、紅樹林等生態濕地,形成生態水系格局。
(2)河岸植被恢復:以生態自然的設計理念為指導,控制城市生態岸線比例,新建的水體溝渠河岸可選擇生態護砌型、自然生態型、濕地生態型等生態駁岸,原渠化河流的混凝土堤岸拆除改造,種植根系發達、抗沖刷能力強、快速覆蓋、適應調蓄水位變化的多樣水生植物,發揮河岸植被的緩沖、滲透、自凈和護坡功能。
(3)河道形態修復:尊重河道歷史的自然形態,宜直則直,宜彎則彎,河道改造避免過度裁彎取直,對已侵占的河道溝渠模擬自然形態進行重建,使河道擁有主流、支流、跌水、河灣、淺灘、深潭等多種形式,形成高差錯落、急流緩流并存的暢通河道,改善河道水力聯系和恢復河道生態多樣性。
五、結論
為保持城市持續健康發展,緩解城市內澇,城市建設需嚴格控制好綠線與藍線,對城市水生態進行修復,利用“海綿體”化剛為柔,消除水患威脅。同時,南方城市開發建設應結合城市“多水”特點,開發建設應緊密結合水系修復,建立以水為核心的生態基礎設施促進城市改造,賦予城市生態色彩與活力。
參考文獻
[1]王文亮,李俊奇,車伍,趙楊.海綿城市建設指南解讀之城市徑流總量控制指標[J].中國給水排水,2015,8(6)
[2]俞孔堅,李迪華,袁 弘,傅 微,喬 青,王思思.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃,2015,39(6)
(作者單位:汕頭市城市規劃設計研究院)