基于海綿城市理念老城區水系統綜合提升探討
——以同安雙溪片區為例

謝鵬貴

(廈門市城市規劃設計研究院 福建廈門 361000)

0 引言

傳統城市開發理念側重于推進城市化進程，但忽視了與生態自然的和諧發展，導致城市下墊面過度硬化，城市“水問題”日益嚴峻。尤其是老城區人口密度大、涉水問題復雜，常常面臨雨污混接、污水直排、管網滲漏、內澇頻發等問題，是制約城市發展質量的一大“痛點”[1]。基此，本文以廈門市同安區雙溪片區為例，借助海綿城市建設理念，以系統性思維解決片區水環境污染理念，提出該城市內澇治理的方案和策略。

1 片區概況

1.1 基本情況

同安地處廈門市北部，位于閩南廈、漳、泉“金三角”的中間前沿地帶，多年平均降水量在1290mm～2300mm之間，降雨年內空間、時間上分配不均。空間上，由北部山區向東南沿海遞減；時間上，5～9月份降雨量占全年的50%，其余月份較為平均。雙溪片區位于同安區中部，是一個完整的二級流域，總面積為10.6km2，北至同翔大道北段，西至西溪，東至東溪，南至雙溪匯合口。現狀用地以居住類為主，規劃建成居住、公共服務綜合區(圖1)。

圖1 雙溪片區現狀(左)與規劃(右)用地分布

1.2 問題分析

由于開發時間較早，片區市政設施建設標準低、系統不完善、管理不到位等問題隨著經濟社會發展逐步暴露，涉水問題日益突出。主要表現在以下3方面。

1.2.1水環境問題

污水收集系統不完善，污水收集率低，城中村仍為雨、污水合流制，初期雨水污染未得到充分重視，導致枯水期片區兩側溪流水質差。經統計，片區合流制管網占比93.9%，分流制管網僅占6.1%。污染源和環境容量測算結果如表1所示。片區水環境容量基本已無富余。其中，面源污染為主要污染源。

表1 片區現狀污染分析表

1.2.2水安全問題

片區依山臨水，地下水位較高，海拔高程相差大，坡陡流急，排水防澇等基礎設施建設滯后，調蓄雨洪和應急管理能力不足。現狀存在9處積水隱患點，積水主要原因：片區排水設施標準偏低、銜接不合理，村莊區域地勢低洼，局部路面或雨水管渠的雨水倒灌導致排水不暢。采用英國InfoWorksICM排水模型分析軟件，模擬同安地區3～50年一遇設計降雨外加50年洪水位工況，對片區現狀管網排水能力和積水情況進行評估，現狀管網不達標率(3年一遇以下)為45.9%(圖2)，模擬結果中，內澇風險點與現狀基本吻合(圖3)。

圖2 現狀管網排水能力評估圖

圖3 現狀內澇風險評估(50年一遇+50年一遇洪水位)

1.2.3水生態問題

片區河道基流小，環境容量低，水動力條件不足，污染物容易積累、不易擴散，河道岸線硬質化比例高，河流生態功能被嚴重削弱，流域水生態系統脆弱。

2 建設思路

以解決現狀問題為導向，結合問題成因制定片區源頭減排-過程控制-系統治理綜合工程體系[2]。從低影響開發建設、控源截污、生態修復等方面制定水環境改善方案，從易澇點整治、排水管渠完善等方面制定水安全提升方案，從生態岸線建設、活水保質等方面制定水生態保護方案(圖4)。

圖4 雙溪片區海綿城市建設技術路線

3 目標指標

片區位于廈門市海綿城市重點建設區域，應以提升水環境、水安全和水生態為主要目標，統籌推進城鄉融合發展。根據《廈門市同安區海綿城市近期建設規劃》，確定水系統提升各項指標(表2)。

表2 片區水系統提升指標表

4 系統方案

4.1 水環境改善方案

4.1.1海綿改造，源頭減排

以雨水徑流方向和匯水分區為基礎劃定管控單元，將片區徑流控制目標進行分解。片區年徑流總量控制率為70%，對應的設計降雨量為26.8mm。第一級分解，將總體目標分解至4個管控單元(圖5)，核算總設計調蓄容積為13.8萬m3。

圖5 年徑流總量控制率第一級分解結果

第二級分解，根據各管控單元現狀及規劃用地統計，進行可實施條件分析，將年徑流總量控制率分解至各地塊，作為地塊類、道路類建設及改造的指標條件，隨城市建設及城市更新逐步推進實施。經測算，通過源頭低影響開發項目的推進面源污染年削減量可達1085t。

4.1.2完善系統，過程控制

(1)逐步推進合流制改造，解決雨天溢流污染問題。對于舊城而言，合流制改分流制建設不可能在近期覆蓋整個城區，加之對居民區污水出戶管的改造工作繁雜，難以在短時間內實現完全分流制的改造。只能在目前已有截流式合流制排水體制基礎上，逐步完善和加強截流管的納污功能，推進合流制改分流制，遠期目標要基本實現整個片區范圍的分流制。

(2)建設農村農業污水收集設施，削減污水入河量。片區內田洋村、東山村、古莊村等村莊污水設施建設滯后，污水未經收集排入河道，采取村莊截污納管措施，將此類污水截入周邊市政污水管網進行收集處理。此外，片區西溪河道兩側農業種植等污染隨初期雨水入河，加重了流域的污染物負荷，所以，沿西溪兩岸設置了植被緩沖帶、生態溝渠及塘系統(圖6)，利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，削減進入溪流的農業面源污染物。

圖6 片區農業面源污染削減措施分布圖

(3)完善污水收集轉輸系統，提高片區污水處理率。片區污水主要通過雙溪泵站提升至同安污水廠，為提升污水收集的可靠性，在沿東溪北岸設置1座地埋式一體化泵站，泵站出水接至現狀碧溪路截污管；同時，改建現狀截污系統，現狀截污管道廢除，改造現有截污口，在河床下重新敷設截污管道(圖7)。

4.1.3末端凈化，系統提升

(1)構建濱水濕地系統，增強河流自凈能力。為進一步削減入河污染，對5個分流制雨水排口進行末端處理，設置雨水口凈化設施。同時，為凈化水系水質，在古莊村西南側西溪北岸以及雙溪公園處建設生態濕地，加強對氨氮的削減，降低初期雨水污染，增加生物多樣性和提升城市濱水景觀。濕地面積根據片區面源污染和溪流目標水環境容量確定，建設面積為56 hm2(圖8)。

圖7 片區主要污水轉輸工程分布圖

圖8 濱水濕地建設位置圖

(2)加強河道清淤，消除內源污染。清淤范圍為南門橋斷面下游及營前橋下游交匯口至東溪和西溪交匯處，總長度4.62km，河道水面平均寬度150m，清淤深度0.3m～0.5m，清淤總量6.5萬m3。

4.1.4效果分析

以上措施一方面減少了入河污染量，另一方面提升了水體自凈能力。經綜合評估，污染總量方面，COD年排放量降低為1174 t，氨氮年排放量降低為170.8 t；水環境容量方面，COD容量提升至2894.5 t/年，氨氮容量提升至555.8 t/年，滿足地表水IV類水質要求(表3)。

表3 工程實施后污染分析表

4.2 水安全提升方案

對于已建區域，雨水管道建設標準整體偏低，重塑雨水系統的難度和代價過大，則結合易澇隱患點的積水成因，對局部雨水管道進行提標建設(表4)；同時，保留部分村莊低洼地，作為公共調蓄區，調蓄超標雨水。采用排水模型模擬50年一遇降雨外加50年一遇河道洪水位組合工況情況下方案，實施后的積水情況，論證方案合理性(圖9)。

表4 主要易澇風險點治理措施

圖9 片區內澇風險評估(50年一遇+50年一遇洪水位)

4.3 水生態修復方案

(1)實施生態駁岸改造，恢復河道綠色景觀走廊。片區內大部分駁岸為硬質，但東溪在硬質駁岸與河流之間保留了較好的灘涂濕地，具備生態修復功能，可維持現狀。所以，對西溪在古莊村以北段的硬質駁岸直接靠河，進行生態化改造(圖10)，即將生態駁岸設計為4種類型：植物護坡、木棧步道、臺階護坡、石塊護坡，以雨水臺地為主，新建生態岸線全部分布在西溪上游。考慮到防洪需求，其余硬質駁岸暫時難以改造，對其進行垂綠植物柔化處理。

圖10 片區生態駁岸布局圖

(2)開展生態補水，活水提質。東溪和西溪兩個河段，近期主要目標為維持河道形態，滿足景觀需求，改善水質；遠期主要目標為實現水體自凈，并逐步恢復生物棲息地。采用均衡法分析東溪、西溪逐月需水量情況，西溪近期無需補水，遠期采用汀溪污水再生處理站補水，年補水水量為745萬t；東溪近期可通過調節保障用水，遠期采用新圩污水再生處理廠補水，年補水總量為331萬t。

5 結論

本文以問題為導向，制定源頭-過程-末端綜合措施治理雙溪片區水涉水問題，是老城區海綿城市建設的典型案例。在具體實施層面，結合廈門市海綿城市試點建設實踐經驗，提出以下建議：

(1)理順機制，加快非工程體系建設

片區水系統綜合提升，是已建城區海綿城市建設的一項主要任務，不僅僅屬于某一職能部門的管理范圍，不能將責任完全推給某一部門。為理順治理改造工作機制，一要明確各部門職責，調動各部門共同參與建設；二要建立專門協調機構，提高部門溝通效率；三要加強考核力度，將海綿城市建設效果納入部門考核，提高部門重視程度。只有各職能部門的協同配合和管理，才能保障提升工作的質量。

(2)遠近結合，合理安排項目建設時序

提升工作涉及的項目建設量大，一般性區域無法設立專項資金進行建設，因此，項目生成要緊扣片區“十三五”專項規劃，充分利用政府基建資金，制定年度建設項目庫。對于政府主導的公共項目，如道路、水系、排澇、污水等，應優先安排實施；對于社會性改造或新建地塊開發類項目，應完善徑流控制的審批制度，確保海綿理念真正落地。

(3)重視宣傳，提高社會參與的積極性

治理工作不僅需要政府部門之間分工協作，也需要社會力量的共同參與。要通過媒體宣傳、開展培訓和講座、組織參觀學習等方式，加強社會各界對提升生態環境工作的認識和理解，只有讓市民真正進入“共謀、共建、共管、共評、共享”的角色，問需于民，回饋于民，才能不斷地了解并滿足人民群眾的實際需要，提高群眾的獲得感和幸福感。

(4)加強專業培訓，提高參建單位技術水平。建議通過舉辦專題培訓的方式，召集參建單位(代建、設計、施工、監理等)進行統一培訓，宣貫治理技術要點，提高技術水平和建設經驗。同時，要實施項目質量終身責任制，根據項目建設效果，落實“黑名單”“紅名單”制度，對列入“黑名單”的企業實施懲戒措施；將技術改造水平較高、工程項目建設質量好的企業列入“紅名單”，給予適當的獎勵和鼓勵。