西北半干旱河谷型城市海綿城市規(guī)劃研究
——以西寧為例

西寧市海綿城市建設管理服務中心 青海 西寧 810001

引言

我國將海綿城市建設提高到國家戰(zhàn)略高度，于2015年啟動首批16個試點城市，2016年啟動第二批14個試點城市的海綿城市建設工作，2016年4月西寧作為西北地區(qū)半干旱河谷型城市的典型代表，成功申請國家第二批海綿城市試點城市。不同于南方多雨城市以治理城市內(nèi)澇與保障水安全為問題導向的海綿城市建設思路，西寧作為西北地區(qū)海綿建設的實踐先驅(qū)，因其獨特的地理條件與氣候特征，在海綿城市建設中緊緊圍繞水土流失、水資源匱乏和水環(huán)境惡化等突出問題，以“山—城—水”的城市空間形態(tài)為著力點，逐步摸索出海綿城市建設的規(guī)劃技術(shù)要點，為西北半干旱河谷型城市提供可復制可參考的經(jīng)驗模式。

一、城市特征

西北地區(qū)半干旱河谷型城市分布于我國西北黃土高原與青藏高原的過渡地帶，為典型的大陸性高原半干旱氣候，西寧與西部黃土地區(qū)的諸多城市在地理、氣候、社會等城市特征方面均具有相似性。這一帶的城市普遍的特征為:30年均降雨量低，基本在300mm～600mm；人均水資源占有量低，水資源極其珍貴；中心城區(qū)位于山間谷地，受潛在的水土流失與山洪威脅較大；受地形結(jié)構(gòu)的影響，城市臨水而建、沿河發(fā)展、易對水體造成污染；經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以第一產(chǎn)業(yè)或第二產(chǎn)業(yè)為主導，對自然生態(tài)環(huán)境干擾大；水資源缺乏，制約經(jīng)濟的發(fā)展，城市面臨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略需求，急需探索新的發(fā)展模式。

二、西寧概況

西寧作為西北地區(qū)半干旱河谷型城市的典型代表，是青海省省會，全省政治、經(jīng)濟、文化、科教中心，全市總面積7660km2，建成區(qū)118 km2，全市常住人口231萬人，中心城區(qū)位于河谷地帶，成“兩山對峙、三水匯聚、四川相連”的空間格局，近30年的年均降雨量為410mm。西寧市大力開展山體生態(tài)修復工程，林地與綠地面積在原有造林的基礎上穩(wěn)步增加，外圍山體水土保持取得良好效果，城市微氣候得到顯著改善，形成良好的生態(tài)循環(huán)，也為城市發(fā)展創(chuàng)造了良好的外圍生態(tài)效益。

三、現(xiàn)狀問題與建設需求

由于獨特地理氣候特征與迅速擴張的城市建設，以西寧為代表的西北半干旱河谷型城市現(xiàn)狀存在著山體沖溝的安全威脅，水資源匱乏、水體環(huán)境污染等突出的共性問題，制約城市的持續(xù)發(fā)展，亟需探索綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展模式。

1.山—水土流失與沖溝安全威脅。西寧市地質(zhì)災害高易發(fā)區(qū)總面積為9.425km2，地質(zhì)災害中易發(fā)區(qū)總面積12.05km2，地質(zhì)災害低易發(fā)區(qū)總面積166.5km2，地質(zhì)災害不易發(fā)區(qū)總面積為162.025km2。其中地質(zhì)災害高、中發(fā)區(qū)主要集中在山間溝谷區(qū)域，除了自然因素制約外，多因建設用地缺乏，山體邊坡與溝道兩岸地段易被采石料廠和自建房屋侵占，固體垃圾廢物堆積，人類活動干擾較大，易發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災害。

2.城—水資源供需矛盾與內(nèi)澇隱患。西寧市城區(qū)整體內(nèi)澇安全風險較小，但存在局部的內(nèi)澇風險點，從受澇影響和區(qū)域特征來看，主要由于地勢低洼、排水設施不完善、排水能力不足、雨水管線破壞或排水不暢等原因所造成。根據(jù)MIKE模型模擬，結(jié)合現(xiàn)狀排查，西寧市共計31處現(xiàn)狀內(nèi)澇積水點，7處新增內(nèi)澇風險點。

3.水—自然循環(huán)斷裂與水體污染超標。西寧市四面環(huán)山，湟水河干流從西寧城區(qū)穿城而過，兩岸支溝發(fā)育，水系呈樹枝狀分布，共有一級支流4條，大小支溝60余條。隨著西寧城市建設發(fā)展，不合理的利用方式使得沖溝與河道的連通性遭到破壞，河流溝道的自然聯(lián)系被人為阻斷，許多匯入湟水干流和一級支流的溝道在匯入城區(qū)前被灌溉干渠節(jié)流，溝道與河流的連通被人為侵占截斷，而一些匯入城區(qū)的溝道由于位置偏遠，未被納入城市藍線管理，季相性斷流的溝道存在侵占、填埋現(xiàn)象，沖溝的截斷、侵占與堵塞降低了山體的生態(tài)屏障作用，對城市存在極大的危害。

四、海綿城市建設總體目標

西寧市海綿城市建設將以問題為導向，針對西寧突出的沖溝安全威脅、水資源匱乏以及水環(huán)境污染問題，以解決“水”問題為抓手，以“安全、生態(tài)、宜居”為落腳點與根本出發(fā)點，將水環(huán)境治理與水資源化利用作為西寧海綿城市建設的主要控制目標，并選取年徑流總量控制率≥85%，對應的設計降雨量為12.7mm為西寧市海綿城市建設的總控制指標。

1.水不流失，泥不下山:為達到水不流失，泥不下山，保障沖溝安全，山體溝道防洪標準30年一遇；林木覆蓋率從32%提升至50%，確保山體27.4mm雨水不外排。

2.小雨潤城:為達到小雨潤城，盡量留住每一滴雨水，年徑流總量控制率從49.4%提升至85%；污水再生利用率從0%提升至50%；雨水資源替代城市自來水供水總量比例從0%提升至2%；管道設計重現(xiàn)期從1年提升至2-5年；城區(qū)內(nèi)澇防治標準提升至50年。

3.清水入湟:為保證清水入湟，城市內(nèi)河生態(tài)駁岸率提升至80%；年SS削減率從0%提升至50%；合流制管網(wǎng)改造率提升至80%；中心城區(qū)河道斷面水質(zhì)達到地表水IV類標準，河道防洪達到100年一遇；末端濕地調(diào)蓄容積滿足外排客水調(diào)蓄要求。

五、海綿城市系統(tǒng)規(guī)劃方案

1.山體治理規(guī)劃方案。山體溝道治理關鍵在于深入挖掘現(xiàn)狀問題，以問題為導向，構(gòu)建“源頭修復與削減、過程引導與控制、系統(tǒng)綜合治理”的全系統(tǒng)化建設實施路徑。通過營林技術(shù)與水平階修復技術(shù)，對大面積片林植被進行生態(tài)修復，對中、高山地水源涵養(yǎng)林封育保護，對天然喬、灌木稀疏林地進行人工補植或封山育林，強化源頭水土保持，使山體林木覆蓋率達到50%的目標要求；通過雨水花園、植被淺溝、凈化塘等低影響開發(fā)設施，在源頭上對片林內(nèi)重要節(jié)點雨水徑流進行控制削減，強化雨水滯留與就近澆灌利用。

2.水系治理規(guī)劃方案。落實“四水共治”方針，通過改造雨污分流管網(wǎng)收集、轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)，完善污水處理系統(tǒng)，提升尾水水質(zhì)及濕地凈化回用系統(tǒng)等措施，構(gòu)建完善的“收集-轉(zhuǎn)輸-處理-回用”等一整套污水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)點源污染的控制，末端通過沿西寧市中心城區(qū)濱水綠地，構(gòu)建“源頭控沙—末端凈化”的綠色基礎設施系統(tǒng)，發(fā)揮綠色大海綿體的凈、蓄、用、排的功效；加強生態(tài)駁岸建設，沿著水系形成一條“串珠式河湖清”工程湖水系治理模式，讓更多市民群眾享有“河湖清”的生態(tài)紅利。

3.城區(qū)海綿城市規(guī)劃方案

(1)低影響開發(fā)系統(tǒng)構(gòu)建。結(jié)合中心城區(qū)海綿城市功能分區(qū)、行政區(qū)劃、排水管網(wǎng)以及地形坡度走向、河道水系流向，將西寧市城市開發(fā)用地劃分為38個管控片區(qū)，通過低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建，建立“源頭截流、過程引導、末端蓄存、系統(tǒng)增綠”的低影響開發(fā)建設措施，對雨水徑流進行定量控制，達到年徑流總控制率85%的指標要求，并增加綠色經(jīng)濟效益，實現(xiàn)“小雨潤城”目標。

(2)水資源綜合利用。通過雨水資源利用系統(tǒng)構(gòu)建，將集中的降水曲線，延伸為相對平緩的用水曲線，形成以集雨利用為核心的水資源利用系統(tǒng)；通過再生水循環(huán)利用系統(tǒng)構(gòu)建，建立工業(yè)與企業(yè)生產(chǎn)廢水循環(huán)和循序利用、再生水回用城市雜用水、再生水補給生態(tài)濕地及河道水系三級循環(huán)利用途徑，為我國西部干旱地區(qū)的節(jié)水型社會建設提供可復制的經(jīng)驗。

(3)城區(qū)水安全保障。結(jié)合城市現(xiàn)狀易澇點排查，采用MIKE系列模型對城市現(xiàn)狀排水情況進行建模模擬，對現(xiàn)狀管網(wǎng)排水能力及內(nèi)澇風險進行評估分析。結(jié)合模型模擬結(jié)果，明確現(xiàn)狀雨水管網(wǎng)規(guī)劃提標改造長度約43.3km，確定了新建雨水管渠長度約307.1km，新建下沉廣場等調(diào)蓄空間約122萬m3，給出因豎向不符、管渠管徑偏小和管理運維不足等問題造成的38個內(nèi)澇積水點的治理方案，并從用地豎向控制、超標雨水行泄通道構(gòu)建防澇系統(tǒng)規(guī)劃方案，解決管網(wǎng)能力不足2年一遇的問題，消除30年一遇產(chǎn)生的內(nèi)澇積水點，防治50年一遇城市內(nèi)澇風險區(qū)，全面提升水安全標準。

六、海綿城市管理保障體系構(gòu)建

除了規(guī)劃管控和工程方案外，海綿城市建設更需要建立有效的行政管理中心、工程項目小組、項目管控小組、績效考核辦法、投融資制度與技術(shù)標準，形成組織保障體系、資金保障體系和制度保障體系，推進“規(guī)—建—管”一體化，保障海綿項目建設的順利實施，為海綿城市健康持續(xù)發(fā)展保駕護航。

總結(jié)

(1)“山、水、城”是西北地區(qū)半干旱河谷型城市形態(tài)的共性元素，是解決城市水問題的關鍵點，也是新時代城市生態(tài)建設的重要落腳點。

(2)本文以西寧為例，從問題與需求識別，定性定量目標制定、宏觀規(guī)劃管控、中觀系統(tǒng)路徑，微觀技術(shù)措施等多方面多角度闡述了海綿城市建設規(guī)劃方案技術(shù)，規(guī)劃方案的提出能有效控制山洪安全威脅，保證河道水質(zhì)并且實現(xiàn)雨水資源化利用，是西北地區(qū)半干旱河谷型城市實現(xiàn)生態(tài)安全宜居城市轉(zhuǎn)型之路的重要手段。

(3)西北半干旱河谷型城市海綿城市建設需在規(guī)劃、建設、管理統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、深刻融合，為海綿城市健康持續(xù)發(fā)展保駕護航。在規(guī)劃管控上，通過豎向管控、藍線綠線管控以及禁建區(qū)限建區(qū)的劃定，對城市良好的山水格局與豎向條件進行有效管控；在工程項目建設上，針對海綿城市的目標與措施，以“治山、理水、潤城”為海綿系統(tǒng)化技術(shù)路徑，梳理具體建設項目，確保建設項目與目標指標、問題需求環(huán)環(huán)緊扣；在管理體系上，建立有效的管理、績效考核、投融資制度與技術(shù)標準，推進“規(guī)—建—管”一體化。